aksjonspotensial

Aksjonspotensial er elektriske potensialvariasjoner av noen millisekunders varighet som registreres fra nerve- og muskelceller under aktivitet. I nervene representerer potensialvariasjonene selve nerveimpulsen. Aksjonspotensialene er en forbigående og fremadskridende forandring av cellenes membranpotensial, og variasjonene følger spenningen mellom cellens innside og vevsvæsken omkring.

Størrelsen av membranpotensialet i hvile varierer vanligvis mellom 50 og 100 millivolt (innsiden er negativ i forhold til utsiden), og det skyldes at den fine om lag sju nanometer tykke cellemembranen av komplisert lipidstruktur er ulikt gjennomtrengelig (permeabel) for de forskjellige ionene på de to sidene av membranen.

De viktigste diffusible ioner er K⁺ (kalium) og Cl⁻ (klor), mens permeabiliteten av Na⁺ (natrium), som er til stede i høy konsentrasjon på utsiden, bare er en brøkdel av permeabiliteten for K⁺. Under potensialendringen skjer en omvending av membranpotensialet slik at cellens innside i noen millisekunder er mer positiv enn utsiden. Årsaken er at membranen forbigående blir mer permeabel for Na⁺ enn for K⁺. For hvert aksjonspotensial utskiftes en liten mengde Na⁺ med K⁺ gjennom membranen. Membranen repolariseres deretter.

Aksjonspotensial brukes til registrering av hjertets tilstand (elektrokardiografi, EKG) og musklenes aktivitet (elektromyografi, EMG). I eksperimentell nevrofysiologi spiller registreringen av aksjonspotensialet en vesentlig rolle i studiene av impulsoverføringen fra sanseorganer til sentralnervesystemet, overføringen fra dette til muskel- og kjertelcellene, og dessuten mellom de forskjellige avsnitt av nervesystemet.

De engelske nevrofysiologene Alan Lloyd Hodgkin (1914–1998) og Andrew Fielding Huxley (1917–2012) ble i 1963 tildelt Nobelprisen i fysiologi eller medisin for blant annet oppklaring av mekanismen for dannelse av aksjonspotensial.