אינאקטיבציה של תעלות
הנתרן +Na, מתרחשת בשיא פוטנציאל הפעולה, באופן אוטומטי כאלפית השנייה מרגע פתיחת התעלות. זהו מצב בו התעלות מנוטרלות ונעולות, ושום שינוי במתח הממברנה לא יכול לגרום להם להפתח וליצור פוטנציאל פעולה חדש.
התפתחות פוטנציאל הפעולה תלויה בפתיחתן ובסגירתן של תעלות
נתרן ותעלות
אשלגן תלויות מתח. תעלות נתרן יכולה להיות באחד משלושה מצבים: מצב פתוח, מצב סוגר ומצב אינאקטיבציה, שגם הוא סוג של מצב סגור. מצב התעלה תלוי במתח ובזמן. תעלות אשלגן יכולה להיות באחד משני מצבים: פתוח או
סגור וגם כאן הדבר תלוי במתח ובזמן. נתרן ואשלגן עוברים דרך התעלות המתאימות על פי מפל הריכוזים ומפל המתחים שלהם רק כשהתעלות פתוחות.
כשתעלות
האשלגן והנתרן נמצאות במצב סגור, התא נמצא בפוטנציאל המנוחה שלו. כשגירוי פיזיקלי מעורר את גוף התא או את הדנדריטים, מתפתח בתוכם מתח חיובי במתפשט בגוף התא. ככל שהגירוי המעורר גדול יותר, גם המתח המתפתח על הממברנה גדול יותר.
כשמתח הממברנה עובר ערך מסוים, נפתחות בתלולית האקסון תעלות נתרן בתהליך של משוב חיובי. ערך זה נקרא סף עירור.
תעלות רבות נפתחות ויוני נתרן נכנסים לתא ע"י הכח הדיפוזי והלחץ האלקטרוסטטי. כתוצאה מכך נכנסים יוני הנתרן בשטף לתוך התא וחלה דהפלוריזציה מהירה של הממברנה.
עם התפתחות המתח, מתחילות להפתח גם תעלות האשלגן, ויוני האשלגן מתחילים לצאת למחוץ לתא. כשרב תעלות הנתרן פתוחות ותעלות אשלגן אחדות פתוחות, נבלמת הדהפלוריזציה המהירה של הממברנה ופוטנציאל הפעולה מגיע לשיאו.
בשיא פוטנציאל הפעולה חל תהליך של אינאקטיבציה ברבות מתעלות הנתרן, והן עוברות למצב סגור אינאקטיבי, שבו נפסקת כניסת יוני הנתרן לתוך התא. באותו הזמן תעלות רבות של אשלגן עדיין פתוחות. הכח המניע את יוני האשלגן גדול וכך גם הכח הדיפוזי ולכן יוני אשלגן רבים יוצאים מחוץ לתא. כתוצאה, מתחיל מתח הממברנה לדעוך. תהליך זה נקרא רהפלוריזציה.
כיוון שתעלות האשלגן נסגרות לאט, תעלות אשלגן רבות עדיין פתוחות גם לאחר שהממברנה שבה לפוטנציאל המנוחה. עקב כך ממשיכים יוני אשלגן לצאת מהתא, ופוטנציאל הממברנה צונח מתחת לערך המנוחה, מצב הקרוי היפרפלוריזציה.
במהלך ההיפרלוריזציה, ממשיכות תעלות האלשגן ממשיכות להסגר. כשתעלות הנתרן במצב של אינאקטיבציה, וגם תעלות האשלגן סגורות, חוזר התא לפוטנציאל המנוחה. בשלב זה עוברות תעלות הנתרן ממצב סגור אינאקטיבי למצב סגור "רגיל" - תהליך הנקרא החלמה. מהמצב הסגור ה"רגיל", יכולות תעלות הנתרן להפתח בעוד שבמצב אינאקטיבי, הן כאילו נעולות ולא מסוגלות להפתח.
אף שהתיאור "תעלות
יונים תלויות מתח" חל במידה שווה על תעלות נתרן ועל תעלות אשלגן, התעלות משני הסוגים נבדלות בשני עניינים:
1. תעלות הנתרן מגיבות לשינוי המתח מהר יותר מתעלות האשלגן
2. שלא כמו תעלות אשלגן, שפתיחתן וסגירתן מוסדרות ע"י מנגנון סגירה אחד, תעלות הנתרן מצוידות בשני מנגנוני סגירה שניתן לתארם באופן ציורי כשני שערים המוצבים זה מול זה במקביל: התעלה פתוחה למעבר יונים רק כששני השערים פתוחים, ומכאן שניתן לסגור אותה בשני אופנים, בשער אחד או במשנהו. נהוג לקרוא לשערים "שער ההפעלה", ו"שער הניטרול", בהתאמה. שני השערים תלויי מתח אך באופן הפוך: שער ההפעלה נפתח במצב של דהפלוריזציה ונסגר במצב של קיטוב, ואילו שער הניטרול נפתח במצב של קיוטב ונסגר בעת דהפלוריזציה. שערי תעלת הנתרן נבדלים זה מזה גם במהירות התגובה שלהם: שער ההפעלה מהיר יותר משער הניטרול. זהו מודל השערים.
במצב מנוחה, תעלת הנתרן חסומה ע"י שער ההפעלה, שער הניטרול סגור במצב זה. גירוי דהפלוריזציה על ספי יגרום לשער ההפםעלה להפתח, ובעקבות פתיחתו זורים יוני נתרן ביתר שאת אל תוך התא והדהפלוריזציה. עם התגברות הדהפלוריזציה ננעל שער הניטרול ושוב לא יפתח עד שהממברנה תחזור למצב המנוחה שלה.
תעלות היונים ופוטנציאל הממברנה הם שני גורמים התלויים זה בזה ומשפיעים זה על זה: פתיחת תעלות משפיעה על מתח הממברנה ומתח הממברנה מביא לשינויים בפתיחת התעלות. לפיעך מדובר ביחסי משוב חיובי.
סיכומים נוספים אודות אינאקטיבציה