활동전위

Potential이라는 것은 일반적으로 "잠재적으로 뭔가를 할 수 있는 능력"을 의미한다. 

이것이 전기분야에서 사용되면 전위, 전압 또는 그냥 발음 그대로 포텐셜(또는 포텐샬)이라고 말하는데, 

전위차 또는 전압차라고 말하는 경우도 있다. 

이것은 원래 전압이라는 것이 하나의 기준이 필요한 값이기 때문이다.  

"나의 거리가 얼마냐?"라는 질문은 의미가 없다.  

"학교 정문으로부터 나까지의 거리가 얼마나?"라는 질문이어야 답을 할 수 있다. 

또한 "날아가는 비행기의 고도가 얼마나?"라는 질문은 답할 수 있을 듯 보이지만, 사실 이 질문은 한가지 사실이 숨어있다. 원래 질문은

 "날아가는 비행기의 (해수면으로부터의) 고도가 얼마나?"가 맞다. 이런 값들은 상대적인 비교가 필요하다.

 포텐셜이라는 값도 그러하다. 기준이 필요한 값이다.

 그렇다면 action potential은 무엇을 기준으로 말하는 것일까.

 신경세포 membrane의 바로 바깥쪽이 reference가 된다.

 즉, 전위를 측정하기 위해서는 두개의 전극이 필요한데 신경세포의 바깥쪽에 위치한 전극의 전위는 0

 내부에 위치한 전위가 신경세포의 membrane potential이 되는 것이다.

아무일도 일어나지 않았을 때, membrane potential은 0 V가 아니다.

 -70 mV이다. (m은 모든 단위에 사용되며 milli의 약자이다. 1000분의 1을 의미하여 mV라 함은 1/1000V라는 뜻이다. mV는 절대 MV로 쓰면 안된다. 이것은 Mega를 의미하며 1000000배를 의미한다.)

 즉 평상시에 신경세포 내부의 전위는 바깥에 비해 70 mV 만큼 떨어져 있는 상태이다.

 이러한 상태를 resting 상태라고 하고 polarization (분극) 되어 있다고 한다. 

 이러한 상태에서 어떤 자극이 들어오면 -70 mV보다 상승하게 되는데,

 이 상승이 -55 mV를 넘게 되면 그 이상으로 치고나가 40 mV 레벨까지 올라간다.

 전달된 자극의 크기는 -55 mV만 넘을 정도면 무조건 40 mV까지 올라간다. 무조건 올라간다.

 이러한 전위 뒤바뀜 현상을 활동 전위라고 한다. Resting 상태를 polarization 된 상태라고 했다면,이 상태는 depolarization된 상태라고
 
한다. 분극 상태를 벗어났다(de-)고 보고 탈분극이라고 이야기한다.

 시간이 지나면 탈분극 상태에서 전위가 다시 줄어들게 되는데 원래 분극되어 있던 전위보다 살짝 더 내려간다.

 원래 분극(polarization)보다 더 내려가기 때문에 과분극(hyperpolarization)이라고 하며

 다시 원상복귀를 하여 분극 상태에 이른다. 이러한 현상을 repolarization (재분극)이라고 한다.

 일반적으로 자연계 현상을 보면 어떤 상태에 다다르기 위해 약간씩 넘어섰다 다시 돌아오는 현상은 쉽게 찾아볼 수 있다.

 급출발, 급제동시 출렁거림과 같은 overshoot, undershoot 등등 말이다.

 만약 자극이 시원찮아 -55 mV를 넘기지 못하면 그 신호는 더이상 전달될 힘을 잃어버린다.

 

 

 

-55 mV 정도의 레벨은 살짝만 넘으면 action potential이 발생하고 여기에 미치지 못하면 그대로 사라져버리기 때문에 이 경계를 threshold
 
potential이라고 하고 문턱전압이라고 일컫는다.

 공부하다보면 참 여기저기서 thresold라는 용어를 많이 접하게 될 것이다. 말그대로 문턱이라는 뜻으로 요것만 넘기면 다른 상태로 넘어갈
 
수 있다는 뜻을 내포하고 있다.

 Action potential은 이런 식으로 전위가 바뀌면서 전달된다.