Masuk
Fisiologi

Potensial aksi: fase, saluran ion, dan konduksi.

Redaksi WhiteCoat Pro11 April 2026Diperbarui 16 September 20265 menit baca
Daftar isi · 12 bagian
  1. 1. Potensial Istirahat
  2. 2. Fase Potensial Aksi Neuronal
  3. 3. Kanal Ion
  4. 4. Hukum 'Semua atau Tidak Sama Sekali'
  5. 5. Refrakter
  6. 6. Perambatan
  7. 7. Potensial Aksi Kardiomiosit
  8. 8. Bloker dan Obat
  9. 9. Kanalopati
  10. 10. Demielinasi
  11. 11. Pengukuran Klinis
  12. 12. FAQ

Singkatnya. Potensial aksi (PA) adalah perubahan cepat yang reversibel pada potensial membran menurut hukum 'semua atau tidak sama sekali'. Fase potensial aksi neuronal: istirahat (−70 mV, kebocoran K⁺), respons lokal saat terjadi depolarisasi hingga ambang batas (~−55 mV), depolarisasi cepat (kanal Na⁺, +30 mV), repolarisasi (K⁺ keluar), hiperpolarisasi pasca-aksi. Berlangsung selama 1–2 ms. Perambatan — sepanjang akson melalui depolarisasi sekuensial (non-bermielin) atau dari nodus ke nodus Ranvier (salutatori, bermielin — hingga 120 m/s). Klinis: bloker kanal Na (anestesi lokal, antiaritmia IA/IB/IC), demielinasi (sklerosis multipel), kanalopati.

1. Potensial Istirahat

  • Sekitar −70 mV (neuron), −90 mV (kardiomiosit), −60 mV (otot polos).
  • Diciptakan oleh distribusi ion yang tidak merata: K⁺ tinggi di dalam, Na⁺ dan Cl⁻ tinggi di luar.
  • Dipertahankan oleh Na⁺/K⁺-ATPase (3 Na⁺ keluar sel, 2 K⁺ masuk) + kanal 'kebocoran' K⁺ (leak channels).
  • Persamaan Nernst untuk K⁺: E_K ≈ −90 mV; untuk Na⁺: E_Na ≈ +60 mV.
  • Persamaan Goldman memperhitungkan permeabilitas semua ion.

2. Fase Potensial Aksi Neuronal

FaseArusDurasi
IstirahatK⁺ leak—
Respons lokalAwal aktivasi kanal Na⁺Fraksi milidetik
DepolarisasiInfluks Na⁺ (kanal V-g Na⁺ cepat)0,5 ms
OvershootPotensial mencapai +30 mV—
RepolarisasiInaktivasi Na⁺ + efluks K⁺1 ms
HiperpolarisasiKanal K⁺ masih terbuka2–5 ms
Kembali ke istirahatPenutupan kanal K⁺, Na/K-ATPase—

3. Kanal Ion

  • Kanal Na⁺ cepat: 3 keadaan (tertutup-teraktivasi-terinaktivasi); aktivasi dari −55 mV; inaktivasi dalam waktu ~1 ms.
  • Kanal Ca²⁺ tipe-L lambat: jantung (dataran/plateau), otot polos; tempat kerja obat pemblokir (verapamil, diltiazem, amlodipin).
  • Kanal K⁺: rectifier tertunda, cepat, teraktivasi kalsium (BK, SK).
  • Kanal HCN (funny) — di nodus sinoatrial; arus If untuk depolarisasi diastolik lambat.
  • Bergantung ligan: nAChR, GABA_A, NMDA, AMPA — di sinapsis.

4. Hukum 'Semua atau Tidak Sama Sekali'

  • Jika stimulus mencapai ambang batas — potensial aksi berkembang dengan amplitudo penuh.
  • Jika di bawah ambang batas — respons bergradasi lokal, potensial aksi tidak terbentuk.
  • Amplitudo potensial aksi tidak bergantung pada kekuatan stimulus (berbeda dengan potensial reseptor dan sinapsis).
  • Pengkodean informasi — melalui frekuensi impuls (rate coding) dan pola.

5. Refrakter

  • Refrakter absolut — selama depolarisasi dan awal repolarisasi; kanal Na⁺ terinaktivasi → stimulus apa pun tidak akan memicu potensial aksi baru.
  • Refrakter relatif — setelah kembali ke keadaan istirahat, tetapi kanal K⁺ masih aktif → membutuhkan stimulus yang lebih kuat.
  • Membatasi frekuensi maksimum potensial aksi (hingga 1000 Hz pada beberapa neuron).
  • Pada kardiomiosit, periode refrakter berlangsung hampir sepanjang potensial aksi (200+ ms) → ketidakmungkinan terjadinya tetanus.

6. Perambatan

  • Serabut non-bermielin: depolarisasi pada satu titik → arus lokal → depolarisasi pada segmen di dekatnya. Kecepatan 0,5–2 m/s.
  • Serabut bermielin: potensial aksi 'melompat' dari satu nodus Ranvier ke nodus berikutnya (konduksi salutatori); kanal Na⁺ terkonsentrasi di nodus. Kecepatan hingga 120 m/s.
  • Diameter serabut: ↑ diameter → ↑ kecepatan (Aα 70–120 m/s; Aβ 30–70; Aδ 5–30; C 0,5–2).
  • Mielin dibentuk oleh sel Schwann (PNS) dan oligodendrosit (CNS).

7. Potensial Aksi Kardiomiosit

  • Fase 0 (depolarisasi cepat): influks Na⁺ (miosit kerja) atau Ca²⁺ tipe-L (nodus sinoatrial dan AV).
  • Fase 1 (repolarisasi awal): efluks K⁺ cepat.
  • Fase 2 (dataran/plateau): keseimbangan influks Ca²⁺ dan efluks K⁺ — hanya khas pada jantung.
  • Fase 3 (repolarisasi): Saluran Ca²⁺ menutup, K⁺ terus keluar.
  • Fase 4 (istirahat): −90 mV pada sel kontraktil; pada sel pacu jantung — depolarisasi diastolik lambat (If, kemudian saluran Ca²⁺ tipe T).

8. Penghambat dan obat-obatan

  • Anestesi lokal (lidokain, bupivakain) — blok saluran Na⁺ dari sisi internal, bekerja lebih kuat pada keadaan aktif dan terinaktivasi (bergantung pada penggunaan / use-dependent).
  • Antiarritmia menurut Vaughan-Williams:
  • — IA (kuinidin) — memperlambat fase 0, memperpanjang potensial aksi (PA).
  • — IB (lidokain, meksiletin) — lemah, memperpendek PA.
  • — IC (flekainid, propafenon) — memperlambat dengan kuat, tidak mengubah PA.
  • — II (penghambat β), III (amiodaron, sotalol — blok K⁺), IV (penghambat Ca²⁺).
  • Antikonvulsan: karbamazepin, fenitoin, lamotrigin — blok saluran Na⁺.
  • Tetrodotoksin (ikan buntal), saksitoksin — blok saluran Na⁺.

9. Kanalopati

  • Sindrom QT panjang (LQT): mutasi saluran K⁺ (KCNQ1, KCNH2/HERG) atau saluran Na⁺ (SCN5A); risiko torsade de pointes.
  • Sindrom Brugada: SCN5A — meningkatkan risiko takikardia ventrikel.
  • Paralisis periodik hiperkalemika: mutasi SCN4A.
  • Paralisis periodik hipokalemika: CACNA1S.
  • Ataksia episodik tipe 1: KCNA1.
  • Migrain hemiplegik familial: CACNA1A.
  • Miotonia kongenital Becker: CLCN1.

10. Demielinisasi

  • Sklerosis multipel — demielinisasi autoimun di SSP.
  • Sindrom Guillain-Barré — demielinisasi inflamasi akut pada PNS.
  • Polineuropati demielinisasi inflamasi kronis (CIDP).
  • Herediter: Charcot-Marie-Tooth (tipe 1 — demielinisasi).
  • Efek: perlambatan PA, blok konduksi, dispersi → gejala klinis (paresis, gangguan sensorik, penglihatan).

11. Pengukuran klinis

  • EEG — aktivitas listrik total korteks; diagnosis epilepsi, ensefalopati.
  • EKG — total PA kardiomiosit.
  • ENMG — stimulasi saraf + pencatatan PA pada otot; kecepatan konduksi, dekremen (miastenia), amplitudo.
  • Potensial bangkitan / Evoked potentials (visual, auditori, somatosensori) — penilaian integral jalur aferen.
  • Patch-clamp — pencatatan arus melalui saluran tunggal (metode penelitian).

12. FAQ

Mengapa ada fase dataran tinggi (plateau) pada kardiomiosit?
Karena masuknya Ca²⁺ melalui saluran tipe L yang berlangsung sekitar 200 ms dan menyeimbangkan keluarnya K⁺. Ini memastikan waktu yang cukup untuk kontraksi, refrateritas, dan mencegah tetanus.

Bagaimana lidokain memilih kardiomiosit yang sakit?
Blok bergantung penggunaan (use-dependent): obat berikatan terutama dengan saluran Na⁺ yang teraktivasi dan terinaktivasi. Pada depolarisasi cepat (takiaritmia), pengikatan lebih banyak, efek lebih kuat.

Mengapa hiperkalemia berbahaya?
↑ K⁺ ekstraseluler → depolarisasi istirahat → saluran Na⁺ terinaktivasi → eksitabilitas turun → asistol dan fibrilasi (pada ≥ 7 mmol/L).

Apa perbedaan antara sklerosis multipel dan sindrom Guillain-Barré?
SM adalah penyakit kronis SSP (demielinisasi oligodendrosit) dengan pola remisi-eksaserbasi. SGB adalah polineuropati akut PNS (sel Schwann), kelemahan asenden, sering kali setelah infeksi.

Apa yang dimaksud dengan blok use-dependent?
Obat bekerja lebih kuat pada saluran yang sering teraktivasi. Ini memberikan selektivitas: obat antiaritmia lebih berpengaruh pada takiaritmia daripada pada irama normal.

Lihat juga: Aritmia · Sklerosis multipel · Epilepsi · Sindrom Guillain-Barré · Katalog Fisiologi

Materi ini bersifat edukatif dan tidak menggantikan konsultasi medis. Verifikasi regimen terapi dan dosis dengan pedoman klinis yang berlaku.

Pelajari topik ini secara menyeluruh dalam kursus «Fisiologi»

Di sini adalah ringkasan. Di dalam kursus — semua yang ditanyakan saat kelas dan ujian.

  • 4.128 halaman panduan metodologis untuk semua topik
  • Tugas dan kuis setelah setiap topik — seperti pada kolokium
  • AI-tutor akan menjawab pertanyaan topik kapan saja
  • 118 video pembelajaran untuk mata kuliah ini
Buka pembahasan lengkapSilabus mata kuliahmulai dari 599 ₽ per bulan

Terkait topik di platform

Baca juga