Zdieľam:
Aký je potenciál membrány v pokoji?
membránový potenciál v pokoji alebo pokojový potenciál nastáva, keď membrána neurónu nie je zmenená excitačnými alebo inhibičnými akčnými potenciálmi.
Vyskytuje sa, keď neurón nevysiela žiadny signál, je v momente odpočinku. Keď je membrána v pokoji, vnútrajšok bunky má negatívny elektrický náboj vo vzťahu k vonkajšej strane.
Potenciál pokojovej membrány je približne -70 mikrovoltov. To znamená, že vnútro neurónu je o 70 mV menšie ako vonku. Okrem toho v tejto dobe existuje viac sodíkových iónov mimo neurónu a viac draslíkových iónov vo svojom vnútri.
Čo znamená membránový potenciál??
Aby si dva neuróny vymieňali informácie, je potrebné, aby boli dané akčné potenciály. Akčný potenciál pozostáva zo série zmien v axónovej membráne (predĺženie alebo "kábel" neurónu).
Tieto zmeny spôsobujú, že rôzne chemikálie sa pohybujú z vnútra axónu do tekutiny okolo neho, nazývanej extracelulárna tekutina. Výmena týchto látok vytvára elektrické prúdy.
Membránový potenciál je definovaný ako elektrický náboj na membráne nervových buniek. Konkrétne ide o rozdiel v elektrickom potenciáli medzi vnútornou a vonkajšou stranou neurónu.
Membránový potenciál v pokoji znamená, že membrána je relatívne neaktívna, odpočíva. Neexistujú žiadne akčné potenciály, ktoré by vás v tomto momente ovplyvnili.
Ak chcete študovať, neurovedci používali chobotnice axóny kvôli ich veľkej veľkosti. Aby sme vám dali predstavu, axón tohto stvorenia je stokrát väčší ako najväčší axón cicavca.
Výskumníci umiestnia obrovský axón do nádoby s morskou vodou, takže môže prežiť pár dní.
Na meranie elektrických nábojov produkovaných axónom a jeho vlastnosťami sa používajú dve elektródy. Jeden z nich môže poskytovať elektrické prúdy, zatiaľ čo druhý slúži na zaznamenávanie posolstva axónu. Veľmi tenký typ elektródy sa používa na zabránenie akémukoľvek poškodeniu axónu, nazývanému mikroelektróda.
Ak je jedna elektróda umiestnená v morskej vode a druhá je vložená do axónu, pozoruje sa, že táto má záporný náboj vzhľadom na vonkajšiu kvapalinu. V tomto prípade je rozdiel v elektrickom zaťažení 70 mV.
Tento rozdiel sa nazýva membránový potenciál. To je dôvod, prečo sa hovorí, že pokojový membránový potenciál squidového axónu je -70 mV.
Ako dochádza k membránovému potenciálu v pokoji?
Neuróny si vymieňajú správy prostredníctvom elektrochémie. To znamená, že vo vnútri i mimo neurónov existujú rôzne chemické látky, ktoré pri zvyšovaní alebo znižovaní ich vstupu do nervových buniek vedú k vzniku rôznych elektrických signálov..
Toto sa deje preto, lebo tieto chemikálie majú elektrický náboj, preto sú známe ako "ióny".
Hlavnými iónmi nášho nervového systému sú sodík, draslík, vápnik a chlór. Prvé dva obsahujú kladný náboj, vápnik má dva pozitívne náboje a chlór, negatívny náboj. V našom nervovom systéme sú však aj niektoré proteíny negatívne nabité.
Na druhej strane je dôležité vedieť, že neuróny sú obmedzené membránou. To umožňuje určitým iónom dostať sa do vnútra bunky a blokovať priechod iných. Preto sa hovorí, že ide o polopriepustnú membránu.
Aj keď koncentrácie rôznych iónov sa snažia vyrovnať na oboch stranách membrány, umožňuje len niektorým z nich prejsť cez iónové kanály..
Keď je membránový potenciál v pokoji, ióny draslíka môžu ľahko prechádzať cez membránu. V tomto čase však ióny sodíka a chlóru majú ťažšie prejsť. Zároveň bráni membráne so záporne nabitými proteínmi opustiť vnútro neurónu.
Okrem toho sa spustí aj sodno-draselné čerpadlo. Je to štruktúra, ktorá presúva tri sodíkové ióny mimo neurónu pre každé dve draselné ióny, ktoré do nej vstupujú. Teda v pokojovom membránovom potenciáli sa v bunke pozoruje viac iónov sodíka a viac draslíka.
Zmena membránového potenciálu v pokoji
Aby sa však správy posielali medzi neurónmi, musia sa vyskytnúť zmeny v membránovom potenciáli. To znamená, že musí byť zmenený oddychový potenciál.
To môže nastať dvoma spôsobmi depolarizáciou alebo hyperpolarizáciou. Ďalej uvidíme, čo každý z nich znamená:
depolarizácie
Predpokladajme, že v predchádzajúcom prípade výskumníci umiestnia do axónu elektrický stimulátor, ktorý zmení membránový potenciál na špecifickom mieste.
Pretože vnútrajšok axónu má záporný elektrický náboj, ak sa v tomto mieste aplikuje kladný náboj, nastane depolarizácia. Rozdiel medzi elektrickým nábojom zvonku a vnútrajškom axónu by sa teda zmenšil, čo znamená, že membránový potenciál by sa znížil.
Pri depolarizácii membránový potenciál ide do pokoja, aby sa znížil na nulu.
hyperpolarizáciou
Zatiaľ čo pri hyperpolarizácii dochádza k zvýšeniu membránového potenciálu bunky.
Keď je podaných niekoľko depolarizačných stimulov, každý z nich mení membránový potenciál o niečo viac. Keď dosiahne určitý bod, môže sa náhle obrátiť. To znamená, že vnútrajšok axónu dosahuje kladný elektrický náboj a vonkajší sa stáva negatívnym.
V tomto prípade je prekročený membránový potenciál v pokoji, čo znamená, že membrána je hyperpolarizovaná (polarizovanejšia ako obvykle)..
Celý proces môže trvať asi 2 milisekundy a potom sa membránový potenciál vráti na svoju normálnu hodnotu.
Tento fenomén rýchlej inverzie membránového potenciálu je známy ako akčný potenciál a zahŕňa prenos správ prostredníctvom axónu do terminálneho tlačidla. Hodnota napätia, ktoré produkuje akčný potenciál, sa nazýva "prah budenia"..
referencie
- Carlson, N.R. (2006). Fyziológia správania 8. Ed Madrid: Pearson.
- Chudler, E. (s.f.). Svetlá, kamera, akčný potenciál. Získané dňa 25. apríla 2017 z Washingtonskej fakulty: faculty.washington.edu/,
- Odpočívajúci potenciál. (N. D.). Zdroj: apríl 25, 2017, z Wikipédie: sk.wikipedia.org.
- Membránový potenciál. (N. D.). Získané dňa 25. apríla 2017 z Khan Academy: khanacademy.org.