Kas yra membranos potencialas poilsiui?

The membranos potencialas arba atsipalaidavimo potencialas atsiranda, kai neurono membrana nepakeičia eksitacinių ar slopinančių veiksnių potencialai.

Tai atsitinka, kai neuronas nesiunčia jokio signalo, buvęs poilsiui. Kai membrana yra ramioje, ląstelės vidus turi neigiamą elektros krūvį išorės atžvilgiu.

Atsipalaiduojančios membranos potencialas yra maždaug -70 mikrovoltui. Tai reiškia, kad neurono interjeras yra 70 mV mažiau nei išorėje. Be to, šiuo metu išorėje yra daugiau natrio jonų už neurono ir daugiau kalio jonų.

Ką reiškia membranos potencialas??

Kad du neuronai galėtų keistis informacija, būtina pateikti veiksmų potencialus. Veikimo potencialas susideda iš serijos pokyčių axono membranoje (neurono pailgėjimas arba „kabelis“)..

Šie pokyčiai sukelia įvairias chemines medžiagas, judančias iš aksono į skystį aplink jį, vadinamą ekstraląsteliniu skysčiu. Keitimasis šiomis medžiagomis sukuria elektros srovę.

Membranų potencialas apibrėžiamas kaip elektrinis krūvis nervų ląstelių membranoje. Visų pirma, jame kalbama apie elektrinio potencialo skirtumą tarp neurono vidinio ir išorinio.

Atminties membranos potencialas reiškia, kad membrana yra santykinai neaktyvi, ramina. Nėra jokių veiksmų, galinčių paveikti jus tuo momentu.

Norėdami tai išnagrinėti, neurologai dėl savo didelio dydžio naudojo kalmarų ašinius. Norint suteikti jums idėją, šio tvarinio axonas yra šimtą kartų didesnis už didžiausią žinduolio axoną.

Mokslininkai įdėti milžinišką axoną į konteinerį su jūros vandeniu, todėl jis gali išgyventi porą dienų.

Siekiant išmatuoti elektros srovę, kurią sukelia axonas ir jo charakteristikos, naudojami du elektrodai. Vienas iš jų gali suteikti elektros srovę, o kitas - įrašyti axono pranešimą. Labai plonas elektrodo tipas naudojamas siekiant išvengti bet kokio axono pažeidimo, vadinamo mikroelektrodu.

Jeigu vienas elektrodas dedamas į jūros vandenį, o kitas - į axoną, pastebima, kad pastaroji turi neigiamą krūvį išorinio skysčio atžvilgiu. Šiuo atveju elektros apkrovos skirtumas yra 70 mV.

Šis skirtumas vadinamas membranos potencialu. Štai kodėl jis teigia, kad kalmarų axono slopinamasis membranos potencialas yra -70 mV.

Kaip membranos potencialas atsiranda poilsiui?

Neuronai keičiasi pranešimais per elektrochemiją. Tai reiškia, kad neuronų viduje ir už jos ribų yra įvairių cheminių medžiagų, kurios padidina ar mažėja, kai jų patekimas į nervų ląsteles sukelia skirtingus elektros signalus.

Taip atsitinka todėl, kad šios cheminės medžiagos turi elektrinį krūvį, todėl jie vadinami „jonais“..

Pagrindiniai mūsų nervų sistemos jonai yra natrio, kalio, kalcio ir chloro jonai. Pirmosiose dviejose yra teigiamas įkrovimas, kalcis turi du teigiamus krūvius ir chlorą, neigiamą. Tačiau mūsų nervų sistemoje taip pat yra neigiamų krūvių baltymų.

Kita vertus, svarbu žinoti, kad neuronus riboja membrana. Tai leidžia tam tikriems jonams pasiekti ląstelės vidų ir blokuoti kitų judėjimą. Štai kodėl ji yra pusiau laidi membrana.

Nors skirtingų jonų koncentracijos bando subalansuoti abi membranos puses, ji leidžia tik kai kuriems iš jų pereiti per jo jonų kanalus.

Kai ramybėje yra membranos potencialas, kalio jonai gali lengvai kirsti membraną. Tačiau šiuo metu natrio ir chloro jonai turi daugiau sunkumų. Tuo pačiu metu membrana neleidžia neigiamai įkrautoms baltyminėms molekulėms palikti neurono vidų.

Be to, pradėtas ir natrio-kalio siurblys. Tai yra struktūra, kuri perkelia tris nejono natrio jonus kiekvienam į jį patekusiam kalio jonui. Taigi, esant ramiam membraniniam potencialui, lauke yra daugiau natrio jonų, o ląstelėje - daugiau kalio.

Membranų potencialo pakeitimas poilsio metu

Tačiau norint siųsti pranešimus tarp neuronų, turi atsirasti membranos potencialo pokyčiai. Tai reiškia, kad poilsio potencialas turi būti pakeistas.

Tai gali įvykti dviem būdais depolarizacijos arba hiperpoliarizacijos būdu. Po to pamatysime, ką kiekvienas iš jų reiškia:

Depolarizacija

Tarkime, kad ankstesniais atvejais mokslininkai į axoną pastatė elektrinį stimuliatorių, kuris keičia membranos potencialą konkrečioje vietoje.

Kadangi axono vidus turi neigiamą elektros krūvį, jei šioje vietoje yra teigiamas įkrovimas, atsirastų depolarizacija. Taigi, skirtumas tarp elektrinio krūvio iš išorės ir vidinės ašies būtų sumažintas, o tai reiškia, kad membranos potencialas sumažėtų.

Depolarizacijos metu membranos potencialas atsipalaiduoja ir turi būti sumažintas iki nulio.

Hiperpoliarizacija

Nors hiperpoliarizacijos metu padidėja ląstelės membranos potencialas.

Kai duodami keli depolarizuojantys stimulai, kiekvienas iš jų šiek tiek daugiau keičia membranos potencialą. Kai jis pasiekia tam tikrą tašką, jis gali būti staigiai atšauktas. Tai reiškia, kad axono vidus pasiekia teigiamą elektros krūvį, o išorė tampa neigiama.

Šiuo atveju viršijamas membranos potencialas, o tai reiškia, kad membrana yra hiperpolarizuota (labiau poliarizuota nei įprastai)..

Visas procesas gali trukti apie 2 milisekundes, o po to membranos potencialas sugrįžta į normaliąją vertę.

Šis greito membraninio potencialo inversijos fenomenas yra žinomas kaip veiksmo potencialas ir apima pranešimų perdavimą per axoną į terminalo mygtuką. Įtampos, kuri sukuria veiksmo potencialą, vertė vadinama „sužadinimo slenkstimi“.

Nuorodos

1. Carlson, N.R. (2006). Elgesio fiziologija 8. Ed. Madridas: Pearson.
2. Chudler, E. (s.f.). Šviesos, kamera, veiksmo potencialas. Gauta 2017 m. Balandžio 25 d. Iš Vašingtono fakulteto: faculty.washington.edu/,
3. Poilsio potencialas. (s.f.). Gauta 2017 m. Balandžio 25 d., Iš Wikipedia: en.wikipedia.org.
4. Membranos potencialas. (s.f.). Gauta 2017 m. Balandžio 25 d., Iš Khan Academy: khanacademy.org.