Звичайно нервові імпульси йдуть від дендритів до тіла, а також від тіла впродовж усієї довжини аксона до його термінальних фібрил

Поріг та принцип «усе або нічого». Усі потенціали дії починаються як місцеві. Коли стимулювання є достатнім для того, щоб викликати деполяризацію порядку 15-20 мВ, то виникає потенціал дії. Це означає, що у разі деполяризації мембрани від -70 мВ до -50-55 мВ у клітині виникає потенціал дії. Мінімальна деполяризація, що призводить до утворення потенціалу дії, називається порогом. Деполяризація, менша за порогову величину (15-20 мВ), не призводить до утворення потенціалу дії. Наприклад, якщо мембранний потенціал змінюється від -70 мВ до -60 мВ, змінення становить усього 10 мВ і не відповідає порогові, тому потенціал дії не виникає. Якщо ж деполяризація досягає або перевищує порогову величину, то утворюється потенціал дії. Це і є так званий принцип, або закон «усе або нічого».

Послідовність явищ при виникненні потенціалу дії.При будь-якому виникненні потенціалу дії має місце така послідовність явищ (рис. 2.2):

1. Підвищення проникності мембрани клітини для Nа⁺. У результаті стимулювання відкриваються Ка^канали мембрани. При досягненні порогу проникність збільшується у декілька сот разів. У клітину попадають іони натрію. Під час цієї початкової фази кількість іонів натрію, що проникають у клітину, перевищує число іонів калію, що виходять з неї, внаслідок чого внутрішня частина клітини стає позитивно зарядженою відносно зовнішньої. Зміна напруги (деполяризація), як правило, відбувається з -70 мВ до +30мВ (рис. 2.2, б).

2. Зниження натрієвої проникності. Початкова натрієва проникність дуже короткочасна. Як тільки мембранний потенціал промине відмітку «0», рух позитивно заряджених іонів у клітину припиняється. Окрім того, дуже швидко закриваються натрієві канали.

3. Реполяризація. У відповідь на підвищення позитивного заряду всередині клітини відкриваються калієві канали. Оскільки іони калію позитивно заряджені, то вони переміщуються до ділянки з більш негативним зарядом. Як тільки це відбувається, ззовні клітини знову збільшується позитивний заряд, що перевищує заряд усередині неї, і напруга знову вертається до звичайних значень -70 мВ. Ця завершальна фаза і є деполяризацією (рис. 2.2, г). Після завершення реполяризації, перш ніж нейрон дійсно вернеться до свого звичайного стану спокою, має відбутися ще одне явище. Під час генерації потенціалу дії Nа⁺ проникає у клітину, потім для здійснення оборотності деполяризації К⁺ виходить з неї. Таким чином, концентрація іонів натрію виявляється високою усередині клітини, а концентрація К⁺ — ззовні неї, тобто якраз зворотною порівняно зі станом спокою. Щоб цілком поставити усе на місце після завершення реполяризації, активізується натрій-калієвий насос, що вертає на свої місця іони калію та натрію (рис. 2.2, д).

Поширення потенціалу дії. З'ясувавши, як утворюється нервовий імпульс у вигляді потенціалу дії, ми можемо розглянути, як він поширюється або переміщується по нейрону. Швидкість проходження імпульсу через аксон залежить від двох чинників: мієлінізації аксона та величини нейрона.

Мієлінова оболонка. Аксони більшості рухових нейронів вкриті мієліновою оболонкою — жиромісткою речовиною, що ізолює клітинну мембрану. У периферичній нервовій системі ця оболонка утворена шванівськими клітинами. Оболонка не є цілісною, ділянки між сусідніми шванівськими клітинами не вкриті мієліновою оболонкою. Невкриті ділянки називаються перехватами Ранв'є. Потенціал дії, переміщуючись по мієлінізованому волокну, неначе перескакує з одного перехвату на другий. Це — скачкоподібна провідність, вона відрізняється більш високою інтенсивністю, ніж провідність у немієлізованих волокнах.

Швидкість передачі нервового імпульсу по мієлізованих волокнах може досягати 120 м∙с-1 (понад 250 км∙год-1), тобто вона у 5-50 разів більша, ніж швидкість по немієлізованих волокнах такого самого діаметра

Процес мієлінізації рухових нейронів відбувається у перші роки життя людини, це частково поясняює, чому дітям необхідний якийсь час для розвитку координації рухів. У людей, хворих на певні неврологічні захворювання, відбувається дегенерація мієлінової оболонки, що призводить до порушення координації рухів.

Діаметр нейрона. Швидкість передачі нервового імпульсу також визначається розміром нейрона. Провідність нервових імпульсів по нейронах більшого діаметра вища, ніж по нейронах невеликого діаметра, оскільки опір у перших місцевому току нижчий.