Какво представлява мембранният потенциал при покой?

на мембранния потенциал в покой или потенциалът за почивка се появява, когато мембраната на неврон не се променя от възбудителни или инхибиторни потенциали на действие.

Това се случва, когато невронът не изпраща никакъв сигнал, тъй като е в момент на покой. Когато мембраната е в покой, вътрешността на клетката има отрицателен електрически заряд спрямо външната страна.

Потенциалът на почиващата мембрана е приблизително -70 микроволта. Това означава, че вътрешността на неврона е 70 mV по-малка от външната. Освен това, по това време има повече натриеви йони извън неврона и повече калиеви йони в неговия интериор.

Какво означава мембранният потенциал??

За да могат два неврона да обменят информация, е необходимо да се дадат потенциали за действие. Ефектът на действие се състои от поредица от промени в мембраната на аксоните (удължаване или "кабел" на неврона)..

Тези промени причиняват различни химикали да се движат от вътрешността на аксона към течността около него, наречена извънклетъчна течност. Обмяната на тези вещества произвежда електрически токове.

Мембранният потенциал се определя като електрическия заряд на мембраната на нервните клетки. По-специално, той се отнася до разликата в електрическия потенциал между вътрешността и външната страна на неврона.

Мембранният потенциал в покой предполага, че мембраната е относително неактивна, почивка. Няма потенциал за действие, който да ви засегне в този момент.

За да изучат това, невролозите са използвали аксони на калмари поради големия им размер. За да ви даде представа, аксонът на това същество е стократно по-голям от най-големия аксон на бозайник.

Изследователите поставят гигантския аксон в контейнер с морска вода, така че може да оцелее няколко дни.

За измерване на електрическите заряди, произведени от аксона и неговите характеристики, се използват два електрода. Един от тях може да осигури електрически токове, докато друг служи за запис на посланието на аксона. Използва се много тънък вид електрод, за да се избегне увреждане на аксона, наречено микроелектрод.

Ако един електрод е поставен в морската вода и друг е вкаран в аксона, се наблюдава, че последният има отрицателен заряд по отношение на външната течност. В този случай разликата в електрическия товар е 70 mV.

Тази разлика се нарича мембранен потенциал. Ето защо се казва, че покойният мембранния потенциал на аксона на калмари е -70 mV.

Как се появява мембранният потенциал в покой?

Невроните обменят съобщения чрез електрохимия. Това означава, че вътре и извън невроните има различни химични вещества, които, когато тяхното навлизане в нервните клетки се увеличи или намали, водят до различни електрически сигнали..

Това се случва, защото тези химикали имат електрически заряд, поради което са известни като "йони"..

Основните йони на нашата нервна система са натрий, калий, калций и хлор. Първите две съдържат положителен заряд, калцийът има два положителни заряда и хлор, отрицателен. Има обаче и някои протеини в нашата нервна система, които са отрицателно заредени.

От друга страна, важно е да се знае, че невроните са ограничени от мембрана. Това позволява на определени йони да достигнат вътрешността на клетката и да блокират преминаването на други. Затова се казва, че е полупропусклива мембрана.

Въпреки че концентрациите на различните йони се опитват да балансират от двете страни на мембраната, тя позволява само някои от тях да преминат през нейните йонни канали..

Когато има мембранен потенциал в покой, калиевите йони могат лесно да преминат през мембраната. Въпреки това, по това време натриевите и хлорни йони имат по-голяма трудност да преминат. В същото време, мембраната пречи на отрицателно заредените протеинови молекули да напуснат вътрешността на неврона.

В допълнение, натриево-калиевата помпа също започва. Това е структура, която движи три натриеви йона извън неврона за всеки два калиеви йона, които влизат в нея. По този начин в мембранния потенциал на покой, повече натриеви йони се наблюдават отвън и повече калий вътре в клетката.

Промяна на мембранния потенциал в покой

Въпреки това, за да се изпращат съобщения между неврони, трябва да настъпят промени в мембранния потенциал. Това означава, че потенциалът за почивка трябва да бъде променен.

Това може да се случи по два начина чрез деполяризация или хиперполяризация. След това ще видим какво означава всеки от тях:

деполяризация

Да предположим, че в предишния случай изследователите поставят електрически стимулатор в аксона, който променя потенциала на мембраната в определено място.

Тъй като вътрешността на аксона има отрицателен електрически заряд, ако на това място се приложи положителен заряд, ще настъпи деполяризация. Така разликата между електрическия заряд отвън и от вътрешната страна на аксона ще бъде намалена, което означава, че потенциалът на мембраната ще намалее..

При деполяризацията, мембранният потенциал отива в покой, за да се намали до нула.

хиперполяриза

Докато при хиперполяризацията има увеличаване на мембранния потенциал на клетката.

Когато са дадени няколко деполяризиращи стимула, всеки от тях променя малко повече потенциала на мембраната. Когато достигне определена точка, тя може да се обърне рязко. Това означава, че вътрешността на аксона достига положителен електрически заряд и външната страна става отрицателна.

В този случай, мембранният потенциал в покой е надвишен, което означава, че мембраната е хиперполяризирана (по-поляризирана от обикновено).

Целият процес може да продължи около 2 милисекунди, след което потенциалът на мембраната се връща към нормалната си стойност.

Това явление на бърза инверсия на мембранния потенциал е известно като потенциал за действие и включва предаването на съобщения през аксона към терминалния бутон. Стойността на напрежението, което произвежда потенциал за действие, се нарича "праг на възбуждане".

препратки

1. Carlson, N.R. (2006 г.). Физиология на поведението 8. Изд. Мадрид: Pearson.
2. Chudler, Е. (s.f.). Светлини, Камера, Потенциал за действие. Възстановен на 25 април 2017 г. от Факултета на Вашингтон: faculty.washington.edu/,
3. Потенциал за почивка. (Н.О.). Получено на 25 април 2017 г. от Wikipedia: en.wikipedia.org.
4. Мембранният потенциал. (Н.О.). Получено на 25 април 2017 г. от Khan Academy: khanacademy.org.