Hvordan en neuron affyrer: Tærskelværdier og natriumkanalers rolle

Når en neurons membranpotential afpolariserer til dets tærskelværdi (typisk ~–55 mV), initieres en hurtig, alt-eller-intet, selvpropagerende elektrokemisk bølge – handlingspotentialet.

Ved tærskelværdien åbner spændingsgaterede natriumkanaler (Na⁺), hvilket tillader et massivt indstrøm af Na⁺-ioner ned langs deres elektrokemiske gradient. Dette indstrøm vender hurtigt membranens polaritet, så intracellulært rum bliver midlertidigt mere positivt end det ekstracellulære – en proces kaldet afpolarisering (overskud til ~+30 mV).

Afpolariseringen udløser, at spændingsgaterede kaliumkanaler (K⁺) åbner (med en lille forsinkelse), hvilket tillader K⁺-udstrøm, der driver repolarisering tilbage mod hvilepotentialet (–70 mV). En kort hyperpolarisering (efterpotential) følger, før Na⁺/K⁺-ATPase-pumpen genopretter de ioniske gradienter.

Denne sekvens – tærskelværdi → Na⁺-indstrøm → afpolarisering → K⁺-udstrøm → repolarisering – er den fundamentale mekanisme, hvormed neuroner overfører signaler over lange afstande.