Łuk odruchowy: definicja, składowe i znaczenie

Łuk odruchowy⁚ definicja i składowe

Łuk odruchowy stanowi podstawowy element układu nerwowego, odpowiedzialny za szybkie i automatyczne reakcje organizmu na bodźce․

Łuk odruchowy to specyficzny szlak nerwowy, który umożliwia przekazywanie informacji od receptora do efektora, wywołując automatyczną reakcję․

3․Receptor

Receptor to wyspecjalizowana struktura, która odbiera bodźce ze środowiska zewnętrznego lub wewnętrznego․

3․Neuron czuciowy (aferentny)

Neuron czuciowy przekazuje informacje od receptora do ośrodkowego układu nerwowego․

3․Neuron pośredniczący (interneuron)

Neuron pośredniczący łączy neurony czuciowe z neuronami ruchowymi w ośrodkowym układzie nerwowym․

3․4․ Neuron ruchowy (eferentny)

Neuron ruchowy przekazuje informacje od ośrodkowego układu nerwowego do efektora․

3․5․ Efektory

Efektory to struktury, które wykonują reakcję, np․ mięśnie, gruczoły․

Wprowadzenie

Układ nerwowy, jako centralny ośrodek sterowania i koordynacji organizmu, odpowiada za odbieranie, przetwarzanie i wysyłanie informacji․ Jednym z kluczowych mechanizmów działania układu nerwowego jest łuk odruchowy․ Ten specyficzny szlak nerwowy umożliwia szybkie i automatyczne reakcje na bodźce, zapewniając ochronę organizmu przed zagrożeniami, utrzymanie homeostazy oraz sprawne funkcjonowanie w zmiennym środowisku․ Łuk odruchowy stanowi podstawę dla wielu złożonych funkcji nerwowych, takich jak ruch, odczuwanie, a nawet uczenie się․

W niniejszym artykule przybliżymy definicję łuku odruchowego, jego składowe, rodzaje oraz mechanizmy działania․ Omówimy również znaczenie łuku odruchowego dla prawidłowego funkcjonowania organizmu i jego rolę w zachowaniu homeostazy․

Definicja łuku odruchowego

Łuk odruchowy to specyficzny szlak nerwowy, który umożliwia przekazywanie informacji od receptora do efektora, wywołując automatyczną reakcję․ Jest to podstawowy mechanizm reakcji organizmu na bodźce, który działa niezależnie od świadomej kontroli mózgu․ Łuk odruchowy składa się z pięciu podstawowych elementów⁚

1. Receptor ‒ wyspecjalizowana struktura, która odbiera bodźce ze środowiska zewnętrznego lub wewnętrznego․
2. Neuron czuciowy (aferentny) ‒ neuron, który przekazuje informacje od receptora do ośrodkowego układu nerwowego․
3. Neuron pośredniczący (interneuron) ⸺ neuron, który łączy neurony czuciowe z neuronami ruchowymi w ośrodkowym układzie nerwowym․
4. Neuron ruchowy (eferentny) ⸺ neuron, który przekazuje informacje od ośrodkowego układu nerwowego do efektora․
5. Efektory ‒ struktury, które wykonują reakcję, np․ mięśnie, gruczoły․

W przypadku niektórych odruchów, takich jak odruch rdzeniowy, neuron pośredniczący może być pominięty, a neuron czuciowy łączy się bezpośrednio z neuronem ruchowym․

Składowe łuku odruchowego

Łuk odruchowy składa się z pięciu kluczowych elementów, które współpracują ze sobą, aby zapewnić szybką i automatyczną reakcję na bodźce⁚

3․1․ Receptor

Receptor to wyspecjalizowana struktura, która odbiera bodźce ze środowiska zewnętrznego lub wewnętrznego․ Może to być np․ skóra, oczy, uszy, nos, język, mięśnie, stawy, narządy wewnętrzne․ Receptory przekształcają bodźce fizyczne lub chemiczne w impulsy nerwowe, które są następnie przekazywane do ośrodkowego układu nerwowego․

3․2․ Neuron czuciowy (aferentny)

Neuron czuciowy, zwany również neuronem aferentnym, to neuron, który przekazuje informacje od receptora do ośrodkowego układu nerwowego; Ciało komórkowe neuronu czuciowego znajduje się w zwoju rdzeniowym lub zwoju czaszkowym, a jego akson biegnie do rdzenia kręgowego lub mózgu․

3․Neuron pośredniczący (interneuron)

Neuron pośredniczący, zwany również interneuronem, to neuron, który łączy neurony czuciowe z neuronami ruchowymi w ośrodkowym układzie nerwowym․ Interneurony odgrywają kluczową rolę w integracji informacji i koordynacji odpowiedzi․

3․4․ Neuron ruchowy (eferentny)

Neuron ruchowy, zwany również neuronem eferentnym, to neuron, który przekazuje informacje od ośrodkowego układu nerwowego do efektora․ Ciało komórkowe neuronu ruchowego znajduje się w rogach przednich rdzenia kręgowego lub w jądrach nerwów czaszkowych, a jego akson biegnie do mięśni lub gruczołów․

3․5․ Efektory

Efektory to struktury, które wykonują reakcję, np․ mięśnie, gruczoły․ Mięśnie kurczą się w odpowiedzi na impulsy nerwowe, a gruczoły wydzielają hormony lub inne substancje․

3․1․ Receptor

Receptor to wyspecjalizowana struktura, która odbiera bodźce ze środowiska zewnętrznego lub wewnętrznego․ Pełni rolę “bramki” dla informacji docierającej do układu nerwowego, przekształcając różne formy energii bodźca (np․ mechaniczne, termiczne, chemiczne) w impulsy nerwowe․ Receptory są rozmieszczone w całym organizmie, w zależności od rodzaju odbieranych bodźców․

Przykłady receptorów⁚

• Receptory skórne ⸺ odbierają bodźce dotykowe, uciskowe, bólowe, termiczne․
• Receptory wzrokowe ‒ odbierają światło․
• Receptory słuchowe ⸺ odbierają dźwięki․
• Receptory węchowe ‒ odbierają zapachy․
• Receptory smakowe ‒ odbierają smaki․
• Receptory proprioceptywne ‒ odbierają informacje o położeniu ciała i ruchu;
• Receptory interoceptywne ‒ odbierają informacje o stanie narządów wewnętrznych․

Receptor, po odebraniu bodźca, generuje potencjał czynnościowy, który jest następnie przekazywany do neuronu czuciowego․

3․2․ Neuron czuciowy (aferentny)

Neuron czuciowy, zwany również neuronem aferentnym, to wyspecjalizowany neuron odpowiedzialny za przekazywanie informacji od receptora do ośrodkowego układu nerwowego․ Jego ciało komórkowe znajduje się w zwoju rdzeniowym lub zwoju czaszkowym, a akson biegnie do rdzenia kręgowego lub mózgu․ Neuron czuciowy posiada dwie główne części⁚

• Dendryt ⸺ rozgałęziony koniec neuronu, który łączy się z receptorem i odbiera impulsy nerwowe․
• Akson ‒ długi wypustka neuronu, który przekazuje impulsy nerwowe do ośrodkowego układu nerwowego․

Neuron czuciowy przekazuje informacje o bodźcu w postaci potencjału czynnościowego, który jest generowany w dendrycie i następnie przemieszcza się wzdłuż aksonu do ośrodkowego układu nerwowego․ Tam informacja jest przekazywana do innych neuronów, np․ interneuronów, które przetwarzają i interpretują ją, a następnie wysyłają odpowiedź do efektora․

3․3․ Neuron pośredniczący (interneuron)

Neuron pośredniczący, zwany również interneuronem, to neuron, który łączy neurony czuciowe z neuronami ruchowymi w ośrodkowym układzie nerwowym․ Interneurony nie są bezpośrednio połączone z receptorami ani efektorami, ale pełnią kluczową rolę w integracji i przetwarzaniu informacji․ Odpowiadają za złożone funkcje, takie jak⁚

• Przetwarzanie informacji ⸺ interneurony odbierają impulsy nerwowe od neuronów czuciowych i przekazują je do innych neuronów, w tym neuronów ruchowych․
• Koordynacja odpowiedzi ⸺ interneurony pomagają w koordynacji reakcji organizmu na bodźce, np․ w przypadku odruchu zginania, interneurony hamują mięśnie prostowniki, aby ułatwić zgięcie kończyny․
• Uczenie się i pamięć ⸺ interneurony odgrywają kluczową rolę w tworzeniu połączeń synaptycznych, które są podstawą uczenia się i pamięci․

Interneurony są bardzo zróżnicowane pod względem kształtu, wielkości i funkcji․ W ośrodkowym układzie nerwowym znajdują się miliony interneuronów, które tworzą złożone sieci neuronowe, odpowiedzialne za przetwarzanie informacji i generowanie odpowiedzi․

3․4․ Neuron ruchowy (eferentny)

Neuron ruchowy, zwany również neuronem eferentnym, to neuron, który przekazuje informacje od ośrodkowego układu nerwowego do efektora․ Ciało komórkowe neuronu ruchowego znajduje się w rogach przednich rdzenia kręgowego lub w jądrach nerwów czaszkowych, a jego akson biegnie do mięśni lub gruczołów․ Neuron ruchowy odbiera impulsy nerwowe od interneuronów lub bezpośrednio od neuronów czuciowych w przypadku prostych odruchów rdzeniowych․

Akson neuronu ruchowego rozgałęzia się na końcu, tworząc połączenia synaptyczne z komórkami mięśniowymi lub komórkami gruczołowymi․ Impulsy nerwowe docierające do tych połączeń wywołują uwalnianie neuroprzekaźników, które pobudzają komórki mięśniowe do skurczu lub komórki gruczołowe do wydzielania substancji․ W ten sposób neuron ruchowy przekazuje informację od ośrodkowego układu nerwowego do efektora, powodując odpowiednią reakcję organizmu․

3;5․ Efektory

Efektory to struktury, które wykonują reakcję organizmu na bodźce․ Są to struktury, które reagują na impulsy nerwowe wysyłane przez neurony ruchowe․ Głównymi typami efektorów są mięśnie i gruczoły․

• Mięśnie ⸺ kurczą się w odpowiedzi na impulsy nerwowe, co powoduje ruch․ Mięśnie szkieletowe, które są odpowiedzialne za ruchy dowolne, są kontrolowane przez neurony ruchowe somatyczne․ Mięśnie gładkie, które znajdują się w ścianach narządów wewnętrznych, są kontrolowane przez neurony ruchowe autonomiczne․
• Gruczoły ⸺ wydzielają różne substancje, takie jak hormony, enzymy, śluz, pot․ Gruczoły są kontrolowane przez neurony ruchowe autonomiczne․

Efektory są ostatnim elementem łuku odruchowego․ Po otrzymaniu impulsu nerwowego od neuronu ruchowego, efektory wykonują odpowiednią reakcję, np․ skurcz mięśnia, wydzielanie hormonu, co skutkuje odpowiednią reakcją organizmu na bodziec․

Funkcje łuku odruchowego

Łuk odruchowy umożliwia organizmowi szybkie i automatyczne reakcje na bodźce, co pozwala na szybkie uniknięcie zagrożeń․

Odruchy chronią organizm przed uszkodzeniami, np․ odruch zginania chroni przed poparzeniem lub urazem mechanicznym․

Łuk odruchowy odgrywa kluczową rolę w utrzymaniu homeostazy, np․ odruch źreniczny reguluje ilość światła wpadającego do oka․

Szybka reakcja na bodźce

Jedną z kluczowych funkcji łuku odruchowego jest zapewnienie szybkiej i automatycznej reakcji organizmu na bodźce․ W przeciwieństwie do reakcji świadomych, które wymagają przetworzenia informacji przez mózg, odruchy są reakcjami automatycznymi, które zachodzą bez udziału świadomości․ Dzięki temu organizm może reagować błyskawicznie na zagrożenia, np․ wycofać rękę z gorącego przedmiotu, zanim ból zostanie świadomie odczuty․

Szybkość reakcji odruchowej wynika z faktu, że informacje o bodźcu są przekazywane wzdłuż łuku odruchowego bez konieczności docierania do mózgu․ Impuls nerwowy przebiega od receptora przez neuron czuciowy, interneuron (jeśli występuje) i neuron ruchowy do efektora, wywołując natychmiastową reakcję․ Takie szybkie reagowanie jest niezwykle ważne dla ochrony organizmu przed zagrożeniami i utrzymania homeostazy;

Ochrona organizmu przed uszkodzeniami

Łuk odruchowy odgrywa kluczową rolę w ochronie organizmu przed uszkodzeniami․ Szybkie i automatyczne reakcje odruchowe umożliwiają uniknięcie zagrożeń, które mogłyby prowadzić do poważnych urazów․ Przykładem jest odruch zginania, zwany również odruchem wycofania․ Gdy dotkniemy gorącego przedmiotu, receptor bólu w skórze wysyła impuls nerwowy do rdzenia kręgowego, gdzie przechodzi przez neuron czuciowy i interneuron, a następnie do neuronu ruchowego․ Neuron ruchowy wysyła impuls do mięśni zginaczy, powodując szybkie wycofanie ręki․

Odruch zginania chroni przed poparzeniem lub innymi uszkodzeniami tkanek․ Podobnie, odruch mrugania, który chroni oczy przed ciałami obcymi, czy odruch kaszlu, który usuwa z dróg oddechowych ciała obce, są przykładami odruchów chroniących organizm przed zagrożeniami․ Odruchy te działają niezależnie od naszej woli, zapewniając natychmiastową ochronę przed potencjalnymi uszkodzeniami․

Utrzymanie homeostazy

Łuk odruchowy odgrywa kluczową rolę w utrzymaniu homeostazy, czyli stałego środowiska wewnętrznego organizmu․ Odruchy regulują wiele procesów fizjologicznych, takich jak temperatura ciała, ciśnienie krwi, poziom glukozy we krwi, a także równowaga wodno-elektrolitowa․ Dzięki temu organizm może dostosowywać się do zmian w środowisku zewnętrznym i wewnętrznym, zachowując stabilne warunki niezbędne do prawidłowego funkcjonowania․

Przykładem odruchu regulującego homeostazę jest odruch źreniczny․ Gdy światło pada na oko, receptory światła w siatkówce wysyłają impuls nerwowy do mózgu, gdzie przechodzi przez neuron czuciowy i interneuron, a następnie do neuronu ruchowego․ Neuron ruchowy wysyła impuls do mięśni źrenicy, powodując ich skurcz lub rozkurcz, co reguluje ilość światła wpadającego do oka․ W ten sposób odruch źreniczny chroni siatkówkę przed nadmiernym światłem i zapewnia optymalne warunki widzenia․

Rodzaje łuków odruchowych

Odruch rdzeniowy to odruch, którego ośrodek znajduje się w rdzeniu kręgowym․

Odruch mózgowy to odruch, którego ośrodek znajduje się w mózgu․

Odruch rdzeniowy

Odruch rdzeniowy to odruch, którego ośrodek znajduje się w rdzeniu kręgowym․ W odruchu rdzeniowym impuls nerwowy nie dociera do mózgu, a reakcja jest generowana bezpośrednio w rdzeniu kręgowym․ Dzięki temu reakcja na bodziec jest niezwykle szybka, co jest szczególnie ważne w przypadku zagrożeń, np․ gdy dotkniemy gorącego przedmiotu․ W odruchu rdzeniowym impuls nerwowy przebiega od receptora przez neuron czuciowy do rdzenia kręgowego, gdzie łączy się z neuronem ruchowym․ Neuron ruchowy wysyła impuls do efektora, wywołując odpowiednią reakcję, np․ skurcz mięśnia․

Przykłady odruchów rdzeniowych⁚ odruch zginania (wycofania), odruch kolanowy (patelarny), odruch Achillesa․ Odruchy rdzeniowe są niezwykle ważne dla ochrony organizmu przed zagrożeniami, a także dla utrzymania równowagi i koordynacji ruchów․

Odruch mózgowy

Odruch mózgowy to odruch, którego ośrodek znajduje się w mózgu․ W odruchu mózgowym impuls nerwowy dociera do mózgu, gdzie jest przetwarzany i interpretowany․ Następnie mózg wysyła impuls nerwowy do efektora, wywołując odpowiednią reakcję․ Odruchy mózgowe są bardziej złożone niż odruchy rdzeniowe i często wymagają udziału wielu struktur mózgowych․

Przykładem odruchu mózgowego jest odruch źreniczny․ Gdy światło pada na oko, receptor światła w siatkówce wysyła impuls nerwowy do mózgu, gdzie przechodzi przez neuron czuciowy i interneuron, a następnie do neuronu ruchowego․ Neuron ruchowy wysyła impuls do mięśni źrenicy, powodując ich skurcz lub rozkurcz, co reguluje ilość światła wpadającego do oka․ Odruchy mózgowe są odpowiedzialne za bardziej złożone reakcje organizmu, takie jak mimika twarzy, ruchy oczu, a także reakcje emocjonalne․

Przykłady łuków odruchowych

Odruch zginania (odruch wycofania)

Odruch zginania to typowy odruch rdzeniowy, który chroni organizm przed bólem i uszkodzeniem․

Odruch kolanowy (odruch patelarny)

Odruch kolanowy to odruch rdzeniowy, który służy do oceny sprawności układu nerwowego․

Odruch źreniczny to odruch mózgowy, który reguluje ilość światła wpadającego do oka․

Odruch zginania (odruch wycofania)

Odruch zginania, zwany również odruchem wycofania, to jeden z najprostszych i najbardziej znanych odruchów rdzeniowych․ Jest to reakcja obronna organizmu, która pozwala na szybkie wycofanie kończyny z bodźca bólowego, np․ gorącego przedmiotu, ostrego przedmiotu lub uderzenia․ Odruch zginania jest wyzwalany przez receptory bólu w skórze, które wysyłają impuls nerwowy do rdzenia kręgowego․ Impuls ten przechodzi przez neuron czuciowy do rdzenia kręgowego, gdzie łączy się z neuronem ruchowym․ Neuron ruchowy wysyła impuls do mięśni zginaczy, powodując szybkie zgięcie kończyny․

Odruch zginania jest niezwykle ważny dla ochrony organizmu przed uszkodzeniem․ Dzięki niemu możemy szybko wycofać kończynę z zagrożenia, zanim ból zostanie świadomie odczuty․ Odruch zginania jest również wykorzystywany przez lekarzy do oceny sprawności układu nerwowego․ W przypadku uszkodzenia rdzenia kręgowego lub nerwów obwodowych, odruch zginania może być osłabiony lub całkowicie zaniknąć․

Odruch kolanowy (odruch patelarny)

Odruch kolanowy, zwany również odruchem patelarnym, to prosty odruch rdzeniowy, który ocenia sprawność układu nerwowego․ Polega na szybkim i mimowolnym wyprostowaniu nogi w kolanie w odpowiedzi na uderzenie w ścięgno rzepki․ Uderzenie w ścięgno rzepki rozciąga mięsień czworogłowy uda, co pobudza receptory rozciągania w mięśniu․ Receptory te wysyłają impuls nerwowy do rdzenia kręgowego, gdzie łączy się z neuronem ruchowym․ Neuron ruchowy wysyła impuls do mięśnia czworogłowego uda, powodując jego skurcz i wyprostowanie nogi w kolanie․

Odruch kolanowy jest testowany przez lekarzy w celu oceny sprawności układu nerwowego․ Jeśli odruch jest osłabiony lub całkowicie zaniknięty, może to wskazywać na uszkodzenie rdzenia kręgowego, nerwów obwodowych lub mózgu․ Odruch kolanowy jest również wykorzystywany do badania aktywności mięśni i oceny ich siły․

Odruch źreniczny

Odruch źreniczny to odruch mózgowy, który reguluje ilość światła wpadającego do oka․ Jest to reakcja automatyczna, która chroni siatkówkę przed nadmiernym światłem i zapewnia optymalne warunki widzenia․ Gdy światło pada na oko, receptory światła w siatkówce wysyłają impuls nerwowy do mózgu, gdzie przechodzi przez neuron czuciowy i interneuron, a następnie do neuronu ruchowego․ Neuron ruchowy wysyła impuls do mięśni źrenicy, powodując ich skurcz lub rozkurcz․

W przypadku silnego światła mięśnie źrenicy kurczą się, zmniejszając średnicę źrenicy i ograniczając ilość światła wpadającego do oka․ W przypadku słabego światła mięśnie źrenicy rozkurczają się, zwiększając średnicę źrenicy i zwiększając ilość światła wpadającego do oka․ Odruch źreniczny jest niezwykle ważny dla prawidłowego widzenia i ochrony siatkówki przed uszkodzeniem․

Mechanizmy łuku odruchowego

Przewodzenie impulsu nerwowego wzdłuż łuku odruchowego odbywa się poprzez potencjał czynnościowy․

Integracja i koordynacja

Integracja i koordynacja informacji w łuku odruchowym zachodzą w ośrodkowym układzie nerwowym․

Przewodzenie impulsu nerwowego

1․Potencjał spoczynkowy

Neuron w stanie spoczynku utrzymuje różnicę potencjałów elektrycznych pomiędzy wnętrzem a zewnętrzem błony komórkowej․ Wnętrze komórki jest ujemnie naładowane w stosunku do zewnętrza, co nazywamy potencjałem spoczynkowym․ Różnica potencjałów wynosi około -70 mV․ Potencjał spoczynkowy jest utrzymywany dzięki aktywności pompy sodowo-potasowej, która transportuje jony sodu (Na+) na zewnątrz komórki, a jony potasu (K+) do wnętrza komórki․

1․2․ Potencjał czynnościowy

Gdy neuron jest pobudzany, np․ przez bodziec z receptora, w błonie komórkowej otwierają się kanały sodowe, co powoduje napływ jonów sodu do wnętrza komórki․ Wzrost stężenia jonów sodu wewnątrz komórki powoduje depolaryzację błony komórkowej, czyli zmniejszenie różnicy potencjałów․ Gdy potencjał błony komórkowej osiągnie wartość progową, następuje gwałtowny wzrost przepuszczalności błony dla jonów sodu, co prowadzi do szybkiego napływu jonów sodu do wnętrza komórki i powstania potencjału czynnościowego․ Potencjał czynnościowy to krótkotrwały, samorozprzestrzeniający się impuls elektryczny, który przemieszcza się wzdłuż aksonu neuronu․

1․3․ Synaptyczne przekazywanie impulsu

Impuls nerwowy przekazywany jest z jednego neuronu do drugiego poprzez synapsy․ Synapsa to miejsce połączenia między aksonem jednego neuronu a dendrytem lub ciałem komórkowym drugiego neuronu․ W synapsie impuls nerwowy nie jest przekazywany w sposób elektryczny, ale poprzez uwalnianie neuroprzekaźników․ Neuroprzekaźniki to substancje chemiczne, które są magazynowane w pęcherzykach synaptycznych w zakończeniu aksonu․ Gdy impuls nerwowy dociera do zakończenia aksonu, pęcherzyki synaptyczne uwalniają neuroprzekaźniki do szczeliny synaptycznej․ Neuroprzekaźniki wiążą się z receptorami na błonie komórkowej drugiego neuronu, wywołując depolaryzację lub hiperpolaryzację błony komórkowej i generując nowy impuls nerwowy․

1․1․ Potencjał spoczynkowy

Neuron w stanie spoczynku utrzymuje różnicę potencjałów elektrycznych pomiędzy wnętrzem a zewnętrzem błony komórkowej․ Wnętrze komórki jest ujemnie naładowane w stosunku do zewnętrza, co nazywamy potencjałem spoczynkowym․ Różnica potencjałów wynosi około -70 mV․ Potencjał spoczynkowy jest utrzymywany dzięki aktywności pompy sodowo-potasowej, która transportuje jony sodu (Na+) na zewnątrz komórki, a jony potasu (K+) do wnętrza komórki․

Pompa sodowo-potasowa działa wbrew gradientowi stężeń, wykorzystując energię z rozkładu ATP․ W efekcie stężenie jonów sodu jest znacznie wyższe na zewnątrz komórki, a stężenie jonów potasu jest znacznie wyższe wewnątrz komórki․ Różnica stężeń jonów po obu stronach błony komórkowej tworzy gradient elektrochemiczny, który jest odpowiedzialny za utrzymanie potencjału spoczynkowego․ Potencjał spoczynkowy jest kluczowy dla prawidłowego funkcjonowania neuronu, ponieważ umożliwia mu generowanie i przewodzenie impulsów nerwowych․

1․2․ Potencjał czynnościowy

Gdy neuron jest pobudzany, np․ przez bodziec z receptora, w błonie komórkowej otwierają się kanały sodowe, co powoduje napływ jonów sodu do wnętrza komórki․ Wzrost stężenia jonów sodu wewnątrz komórki powoduje depolaryzację błony komórkowej, czyli zmniejszenie różnicy potencjałów․ Gdy potencjał błony komórkowej osiągnie wartość progową, następuje gwałtowny wzrost przepuszczalności błony dla jonów sodu, co prowadzi do szybkiego napływu jonów sodu do wnętrza komórki i powstania potencjału czynnościowego․

Potencjał czynnościowy to krótkotrwały, samorozprzestrzeniający się impuls elektryczny, który przemieszcza się wzdłuż aksonu neuronu․ Charakteryzuje się szybkim wzrostem potencjału błony komórkowej do wartości szczytowej, a następnie szybkim powrotem do wartości spoczynkowej․ Potencjał czynnościowy jest generowany w miejscu pobudzenia neuronu i następnie przemieszcza się wzdłuż aksonu z prędkością od kilku metrów na sekundę do ponad 100 metrów na sekundę․ Potencjał czynnościowy jest podstawowym mechanizmem komunikacji w układzie nerwowym, umożliwiając przekazywanie informacji między neuronami, a także między neuronami a efektorami․