Mi a membránpotenciál a pihenésben?

az membránpotenciál nyugalomban vagy pihenési potenciál akkor fordul elő, ha a neuron membránját nem változtatja meg az ingerlő vagy gátló hatás potenciálok.

Ez akkor fordul elő, amikor a neuron nem küld semmilyen jelet, és egy pillanatnyi pihenés alatt van. Amikor a membrán nyugalmi állapotban van, a sejt belseje negatív elektromos töltéssel rendelkezik a külsőhez viszonyítva.

A nyugalmi membránpotenciál körülbelül -70 mikrovolt. Ez azt jelenti, hogy a neuron belseje 70 mV-nál kisebb, mint a külső. Emellett a neuronon kívül még több nátriumion van, és belsejében több káliumion van.

Mit jelent a membránpotenciál??

Ahhoz, hogy két neuron információt cseréljen, akciópotenciálokat kell megadni. Az akciós potenciál az axonmembránban (a neuron hosszabbításában vagy "kábelében") bekövetkező változások sorozatából áll..

Ezek a változások különböző vegyi anyagokat okoznak az axon belsejéből a körülötte lévő folyadékba, amit extracelluláris folyadéknak neveznek. Ezen anyagok cseréje elektromos áramot eredményez.

A membránpotenciál az idegsejtek membránjának elektromos töltése. Különösen az idegsejt belseje és külseje közötti elektromos potenciál különbségére utal.

A nyugalmi membránpotenciál azt jelenti, hogy a membrán viszonylag inaktív, pihen. Nincsenek olyan cselekvési potenciálok, amelyek ebben a pillanatban befolyásolják Önt.

Ennek tanulmányozásához a neurológusok nagyméretük miatt tintahal-axonokat használtak. Ahhoz, hogy ötleted legyen, ennek a lénynek az axonja százszor nagyobb, mint egy emlős legnagyobb axonja.

A kutatók az óriás axont a tengervízzel ellátott tartályba helyezik, így pár napig túlélhetik.

Annak érdekében, hogy mérjük az axon által termelt elektromos töltéseket és jellemzőit, két elektródát használunk. Az egyik elektromos áramot biztosít, míg egy másik az axon üzenetének rögzítésére szolgál. Egy nagyon vékony típusú elektródát használnak az axon károsodásának elkerülésére, amit mikroelektródnak neveznek.

Ha egy elektródot a tengervízbe helyezünk, és egy másik beillesztjük az axonba, akkor megfigyelhető, hogy ez utóbbi negatív töltéssel rendelkezik a külső folyadékkal szemben. Ebben az esetben az elektromos terhelés különbsége 70 mV.

Ezt a különbséget membránpotenciálnak nevezik. Ez az oka annak, hogy a tintahal axon nyugalmi membránpotenciálja -70 mV.

Milyen a membránpotenciál nyugszik?

A neuronok üzenetet cserélnek elektrokémia útján. Ez azt jelenti, hogy a neuronokon belül és kívül különböző kémiai anyagok vannak, amelyek, amikor az idegsejtekbe való belépésük növekszik vagy csökken, különböző elektromos jeleket eredményez..

Ez azért történik, mert ezek a vegyi anyagok elektromos töltéssel rendelkeznek, ezért "ionok" néven ismertek..

Idegrendszerünk fő ionjai a nátrium, kálium, kalcium és klór. Az első kettő pozitív töltést tartalmaz, a kalciumnak két pozitív töltése és klórja, negatív. Azonban az idegrendszerünkben vannak olyan fehérjék is, amelyek negatívan töltődnek.

Másrészt fontos tudni, hogy a neuronokat egy membrán korlátozza. Ez lehetővé teszi, hogy bizonyos ionok elérjék a sejt belsejét, és blokkolják mások mozgását. Ezért azt mondják, hogy féligáteresztő membrán.

Bár a különböző ionok koncentrációja megpróbálja kiegyensúlyozni a membrán mindkét oldalát, csak néhányan engedik átmenni az ioncsatornákon..

Ha nyugalmi membránpotenciál van, a káliumionok könnyen átjuthatnak a membránon. Ebben az időben azonban a nátrium- és klórionok több nehézséggel járnak. Ugyanakkor a membrán megakadályozza a negatív töltésű fehérjemolekulák elhagyását a neuron belsejéből.

Ezenkívül a nátrium-kálium-szivattyú is elindul. Ez egy olyan szerkezet, amely három nátriumionot mozgat a neuronon kívül minden két belépő káliumionra. Így a nyugalmi membránpotenciálban több nátriumion is megfigyelhető kívül és több kálium van a sejten belül.

A membránpotenciál módosítása pihenés közben

Azonban a neuronok között küldendő üzenetek esetében a membránpotenciálban bekövetkező változásoknak meg kell történniük. Vagyis a pihenési potenciált meg kell változtatni.

Ez két módon történhet depolarizációval vagy hiperpolarizációval. Ezután meglátjuk, mit jelent mindegyikük:

depolarizáció

Tegyük fel, hogy az előző esetben a kutatók egy elektromos stimulátort helyeznek az axonba, amely megváltoztatja a membránpotenciált egy adott helyen.

Mivel az axon belseje negatív elektromos töltéssel rendelkezik, ha ebben a helyen pozitív töltést alkalmaznak, depolarizáció következne be. Így a külső és az axon belseje közötti elektromos töltés közötti különbség csökken, ami azt jelenti, hogy a membránpotenciál csökken.

A depolarizáció során a membránpotenciál nyugszik, nullára csökken.

hiperpolarizációt

Míg a hiperpolarizációban a sejt membránpotenciálja nő.

Amikor több depolarizáló ingert adnak, mindegyikük kicsit többet változtat a membránpotenciálon. Amikor elér egy bizonyos pontot, hirtelen megfordítható. Azaz az axon belseje pozitív elektromos töltést ér el, a külső pedig negatív.

Ebben az esetben a nyugalmi membránpotenciál túllépi, ami azt jelenti, hogy a membrán hiperpolarizálódik (a polarizáció a szokásosnál nagyobb).

Az egész folyamat körülbelül 2 milliszekundumig tarthat, majd a membránpotenciál visszatér a normál értékéhez.

A membránpotenciál gyors inverziójának jelenségét akciós potenciálnak nevezik, és magában foglalja az üzenetek átadását az axonon keresztül a terminál gombjára. Az akciós potenciált termelő feszültség értékét "gerjesztési küszöbnek" nevezzük..

referenciák

1. Carlson, N.R. (2006). A viselkedés élettana 8. kiadás Madrid: Pearson.
2. Chudler, E. (s.f.). Fények, kamera, akciópotenciál. Szerkesztés: 2017. április 25., Washington-i Kar: faculty.washington.edu/,
3. Pihenési potenciál. (N.d.). A (z) 2017. április 25-én érkezett a Wikipédiából: en.wikipedia.org.
4. A membránpotenciál. (N.d.). A Khan Academy-től 2017. április 25-én érkezett: khanacademy.org.