HVA ER HVILEMEMBRANPOTENSIALET? - GEOGRAFÍA - 2025

Den hvilende membranpotensial eller hvilepotensialet Det oppstår når nevronen ikke sender noe signal, når han er i et øyeblikk av hvile. Når membranen er i ro, har innsiden av cellen en negativ elektrisk ladning i forhold til utsiden.

Hvilemembranpotensialet er omtrent -70 mikrovolt. Dette betyr at innsiden av nevronen er 70 mV mindre enn utsiden. På dette tidspunktet er det flere natriumioner utenfor nevronen og flere kaliumioner inne i den.

Na + / K + -ATPase, så vel som virkningene av diffusjonen av de involverte ionene, er de viktigste mekanismene for å opprettholde hvilepotensialet over membranene til dyreceller.

Hva betyr membranpotensial?

For at to nevroner skal kunne utveksle informasjon, må det gis handlingspotensialer. Et handlingspotensial består av en serie endringer i membranen til aksonet (forlengelse eller "ledning" av nevronet).

Disse endringene får forskjellige kjemikalier til å bevege seg fra innsiden av aksonet til væsken rundt det, kalt ekstracellulær væske. Utvekslingen av disse stoffene produserer elektriske strømmer.

Membranpotensialet er definert som den elektriske ladningen som finnes på membranen til nerveceller. Spesielt refererer det til forskjellen i elektrisk potensial mellom det indre og det ytre av nevronen.

Hvilemembranpotensialet innebærer at membranen er relativt inaktiv og hviler. Det er ingen handlingspotensialer som påvirker deg på det tidspunktet.

For å studere dette har nevrovitenskapsmenn brukt blekksprutaksoner på grunn av deres store størrelse. For å gi deg en idé er aksonet til denne skapningen hundre ganger større enn det største aksonet hos et pattedyr.

Forskerne satte den gigantiske aksonet i en beholder med sjøvann, slik at den kan overleve i et par dager.

For å måle de elektriske ladningene som produseres av aksonet og dens egenskaper, brukes to elektroder. En av dem kan gi elektriske strømmer, mens en annen tjener til å registrere meldingen fra aksonet. En veldig fin type elektrode brukes for å unngå skader på aksonet, kalt en mikroelektrode.

Hvis en elektrode er plassert i sjøvannet og en annen satt inn i aksonet, observeres det at sistnevnte har en negativ ladning med hensyn til den ytre væsken. I dette tilfellet er forskjellen i elektrisk ladning 70 mV.

Denne forskjellen kalles membranpotensialet. Derfor sies det at hvilemembranpotensialet til en blekksprutakson er -70 mV.

Hvordan produseres hvilemembranpotensialet?

Nevroner utveksler meldinger elektrokjemisk. Dette betyr at det er forskjellige kjemikalier i og utenfor nevronene som når deres inntreden i nerveceller øker eller avtar, gir opphav til forskjellige elektriske signaler.

Dette skjer fordi disse kjemikaliene har en elektrisk ladning, og det er derfor de kalles "ioner".

De viktigste ionene i nervesystemet vårt er natrium, kalium, kalsium og klor. De to første inneholder en positiv ladning, kalsium har to positive ladninger og klor har en negativ ladning. Imidlertid er det også noen negativt ladede proteiner i nervesystemet vårt.

På den annen side er det viktig å vite at nevroner er begrenset av en membran. Dette gjør at visse ioner når det indre av cellen og blokkerer passasjen til andre. Derfor sies det å være en halvgjennomtrengelig membran.

Til tross for at konsentrasjonene av de forskjellige ionene blir forsøkt balansert på begge sider av membranen, tillater det bare noen av dem å passere gjennom ionekanalene.

Når det er et hvilemembranpotensial, kan kaliumioner lett passere gjennom membranen. Imidlertid har natrium og klorioner en vanskeligere tid å passere gjennom på dette tidspunktet. Samtidig forhindrer membranen at negativt ladede proteinmolekyler forlater det indre av nevronen.

I tillegg startes også natrium-kaliumpumpen. Det er en struktur som beveger tre natriumioner ut av nevronen for hver to kaliumioner som den introduserer i den. Ved hvilemembranpotensialet blir det således observert flere natriumioner utenfor og mer kalium inne i cellen.

Endring av hvilemembranpotensialet

For at meldinger skal sendes mellom nevroner, må endringer i membranpotensialet imidlertid forekomme. Det vil si at hvilepotensialet må endres.

Dette kan skje på to måter: depolarisering eller hyperpolarisering. Deretter vil vi se hva hver enkelt av dem betyr:

depolarisering

Anta at i forrige tilfelle plasserer forskerne en elektrisk stimulator på aksonet som endrer membranpotensialet på et bestemt sted.

Siden det indre av aksonet har en negativ elektrisk ladning, vil en depolarisering oppstå hvis en positiv ladning påføres på dette stedet. Dermed vil forskjellen mellom den elektriske ladningen på utsiden og inne i aksonet reduseres, noe som betyr at membranpotensialet vil avta.

Ved depolarisering blir membranpotensialet i ro, og synker mot null.

hyperpolarization

Mens det ved hyperpolarisering er en økning i membranpotensialet til cellen.

Når det gis flere depolariserende stimuli, endrer hver av dem membranpotensialet litt mer. Når den når et bestemt punkt, kan det brått reverseres. Det vil si at innsiden av aksonet når en positiv elektrisk ladning og utsiden blir negativ.

I dette tilfellet overskrides hvilemembranpotensialet, noe som betyr at membranen er hyperpolarisert (mer polarisert enn vanlig).

Hele prosessen kan ta omtrent 2 millisekunder, og deretter går membranpotensialet tilbake til sin normale verdi.

Dette fenomenet med rask reversering av membranpotensialet er kjent som handlingspotensialet, og involverer overføring av meldinger gjennom aksonet til terminalknappen. Verdien på spenningen som produserer et handlingspotensial kalles "eksitasjonsgrense."

referanser

1. Carlson, NR (2006). Atferdens fysiologi 8. utg. Madrid: Pearson.
2. Chudler, E. (nd). Lys, kamera, handlingspotensial. Hentet 25. april 2017 fra fakultetet i Washington: fakultet.washington.edu/,
3. Hvilepotensial. (SF). Hentet 25. april 2017, fra Wikipedia: en.wikipedia.org.
4. Membranpotensialet. (SF). Hentet 25. april 2017 fra Khan Academy: khanacademy.org.