Hvad er Membran Potential at Rest?

den membranpotentiale i hvile eller hvilepotentiale opstår, når membranen af ​​en neuron ikke ændres af excitatoriske eller hæmmende virkningspotentialer.

Det sker, når neuronen ikke sender noget signal, er i et hvilemoment. Når membranen er i ro, har det indre af cellen en negativ elektrisk ladning i forhold til ydersiden.

Hvilemembranpotentialet er ca. -70 mikrovolt. Det betyder, at det indre af neuronen er 70 mV mindre end udefra. Derudover er der på nuværende tidspunkt flere natriumioner uden for neuronen og flere kaliumioner i sit indre.

Hvad betyder membranpotentiale??

For to neuroner at udveksle information er det nødvendigt, at handlingspotentialer gives. Et aktionspotentiale består af en række ændringer i axonmembranen (forlængelse eller "kabel" af neuronen).

Disse ændringer forårsager forskellige kemikalier at bevæge sig fra inde i axonen til væsken omkring det, kaldet ekstracellulær væske. Udvekslingen af ​​disse stoffer producerer elektriske strømme.

Membranpotentialet defineres som den elektriske ladning på membranen i nervecellerne. Det refererer især til forskellen i elektrisk potentiale mellem indersiden og ydersiden af ​​neuronen.

Membranpotentialet i hvile indebærer, at membranen er relativt inaktiv, hvilende. Der er ingen handlingspotentialer, der påvirker dig i det øjeblik.

For at studere dette har neuroscientists brugt blæksprutte axoner på grund af deres store størrelse. For at give dig en ide, er dette væsens axon hundrede gange større end den største axon hos et pattedyr.

Forskerne placerer den kæmpe axon i en beholder med havvand, så det kan overleve et par dage.

For at måle de elektriske ladninger, der frembringes af axonen og dens egenskaber, anvendes to elektroder. En af dem kan levere elektriske strømme, mens en anden tjener til at optage meddelelsen af ​​axonen. En meget tynd type elektrode bruges til at undgå skade på axonen, kaldet mikroelektrode.

Hvis en elektrode placeres i havvand og en anden indsættes i aksonen, bemærkes det, at sidstnævnte har en negativ ladning i forhold til den udvendige væske. I dette tilfælde er forskellen i den elektriske belastning 70 mV.

Denne forskel kaldes membranpotentiale. Derfor siger det, at den bløde membranpotentiale for en blækspruttexon er -70 mV.

Hvordan membranpotentiale opstår i hvile?

Neuroner udveksler meddelelser via elektrokemi. Det betyder, at der er forskellige kemiske stoffer inde i og udenfor neuronerne, som når deres indtræden i nervecellerne stiger eller falder, giver anledning til forskellige elektriske signaler.

Dette sker fordi disse kemikalier har en elektrisk ladning, hvorfor de er kendt som "ioner".

De vigtigste ioner i vores nervesystem er natrium, kalium, calcium og chlor. De to første indeholder en positiv ladning, calcium har to positive ladninger og chlor, en negativ. Imidlertid er der også nogle proteiner i vores nervesystem negativt ladet.

På den anden side er det vigtigt at vide, at neuroner er begrænset af en membran. Dette tillader visse ioner at nå det indre af cellen og blokere andres passage. Det er derfor, det siges at være en semipermeabel membran.

Selvom koncentrationerne af de forskellige ioner forsøger at balancere på begge sider af membranen, tillader det kun nogle af dem at passere gennem dets ionkanaler.

Når der er membranpotentiale i ro, kan kaliumioner nemt krydse membranen. På nuværende tidspunkt har natrium- og chlorioner imidlertid større problemer med at passere. Samtidig forhindrer membranen negativt ladede proteomolekyler i at forlade neuronets indre.

Derudover startes også natrium-kaliumpumpen. Det er en struktur, der bevæger tre natriumioner uden for neuronen for hver to kaliumioner, der kommer ind i det. I resten af ​​membranpotentialet observeres der således flere natriumioner udenfor og mere kalium inde i cellen.

Ændring af membranpotentialet i hvile

For meddelelser der skal sendes mellem neuroner, skal der dog ske ændringer i membranpotentialet. Det vil sige, hvilepotentialet skal ændres.

Dette kan forekomme på to måder ved depolarisering eller hyperpolarisering. Dernæst vil vi se, hvad hver af dem betyder:

depolarisering

Antag, at forskerne i det foregående tilfælde anbringer en elektrisk stimulator i aksonen, der ændrer membranpotentialet på et bestemt sted.

Da det indre af aksonen har en negativ elektrisk ladning, vil en depolarisering forekomme, hvis der påføres en positiv ladning på dette sted. Således vil forskellen mellem den elektriske ladning udefra og indersiden af ​​aksonen blive reduceret, hvilket betyder, at membranpotentialet ville falde.

Ved depolarisering går membranpotentialet til hvile og reduceres til nul.

hyperpolarisering

Mens der i hyperpolarisering er en forøgelse af cellemembranpotentialet.

Når flere depolariserende stimuli er givet, ændrer hver af dem membranpotentialet lidt mere. Når det når et bestemt punkt, kan det vendes omgående. Det vil sige at indersiden af ​​aksonen når en positiv elektrisk ladning, og ydersiden bliver negativ.

I dette tilfælde overskrides membranpotentialet ved hvile, hvilket betyder, at membranen er hyperpolariseret (mere polariseret end sædvanlig).

Hele processen kan vare omkring 2 millisekunder, og så vender membranpotentialet tilbage til dets normale værdi.

Dette fænomen med hurtig inversion af membranpotentialet er kendt som et aktionspotentiale og involverer transmissionen af ​​meddelelser gennem axonen til terminalknappen. Værdien af ​​den spænding, der frembringer et aktionspotentiale, kaldes "excitationstærsklen".

referencer

1. Carlson, N.R. (2006). Opførselens fysiologi 8. Ed. Madrid: Pearson.
2. Chudler, E. (s.f.). Lights, Camera, Action Potential. Hentet den 25. april 2017, fra fakultetet for washington: faculty.washington.edu/,
3. Hvilemuligheder. (N.D.). Hentet den 25. april 2017, fra Wikipedia: en.wikipedia.org.
4. Membranpotentialet. (N.D.). Hentet den 25. april 2017, fra Khan Academy: khanacademy.org.