potențial de repaus al membranei sau potențialul de odihnă apare atunci când membrana unui neuron nu este modificată de potențialele de acțiune excitatorii sau inhibitoare. Apare atunci când neuronul nu trimite niciun semnal, fiind într-un moment de odihnă. Când membrana este în repaus, interiorul celulei are o sarcină electrică negativă în raport cu exteriorul..
Potențialul de membrană de repaus este de aproximativ -70 microvolți. Aceasta înseamnă că interiorul neuronului este cu 70 mV mai mic decât exteriorul. În plus, în acest moment există mai mulți ioni de sodiu în afara neuronului și mai mulți ioni de potasiu în interior..
Indice articol
Pentru ca doi neuroni să facă schimb de informații, trebuie acordate potențiale de acțiune. Un potențial de acțiune constă într-o serie de modificări ale membranei axonului (extensie sau „fir” al neuronului).
Aceste modificări fac ca diferite substanțe chimice să se deplaseze din interiorul axonului către fluidul din jurul acestuia, numit fluid extracelular. Schimbul acestor substanțe produce curenți electrici.
Potențialul membranei este definit ca sarcina electrică existentă pe membrana celulelor nervoase. În mod specific, se referă la diferența de potențial electric între interiorul și exteriorul neuronului.
Potențialul de membrană în repaus implică faptul că membrana este relativ inactivă, în repaus. Nu există potențiale de acțiune care să te afecteze în acel moment.
Pentru a studia acest lucru, neurologii au folosit axoni calamar din cauza dimensiunilor lor mari. Pentru a vă face o idee, axonul acestei creaturi este de o sută de ori mai mare decât cel mai mare axon al unui mamifer..
Cercetătorii plasează axonul uriaș într-un recipient cu apă de mare, astfel încât să poată supraviețui câteva zile.
Pentru a măsura sarcinile electrice produse de axon și caracteristicile acestuia, se utilizează doi electrozi. Unul dintre ele poate furniza curenți electrici, în timp ce altul servește pentru a înregistra mesajul de la axon. Un tip foarte fin de electrod este folosit pentru a evita orice deteriorare a axonului, numit microelectrod..
Dacă un electrod este plasat în apa de mare și un altul este introdus în axon, se observă că acesta din urmă are o sarcină negativă față de lichidul extern. În acest caz, diferența de încărcare electrică este de 70 mV.
Această diferență se numește potențial de membrană. De aceea se spune că potențialul de membrană de repaus al unui axon de calmar este de -70 mV.
Neuronii schimbă mesaje electrochimic. Aceasta înseamnă că există diferite substanțe chimice în interiorul și în afara neuronilor care, atunci când cresc sau scad intrarea lor în celulele nervoase, dau naștere la diferite semnale electrice.
Acest lucru se întâmplă deoarece aceste substanțe chimice au o încărcare electrică, motiv pentru care sunt cunoscute sub numele de „ioni”.
Principalii ioni din sistemul nostru nervos sunt sodiu, potasiu, calciu și clor. Primele două conțin o sarcină pozitivă, calciul are două sarcini pozitive, iar clorul are o sarcină negativă. Cu toate acestea, există și unele proteine încărcate negativ în sistemul nostru nervos..
Pe de altă parte, este important să știm că neuronii sunt limitați de o membrană. Acest lucru permite anumitor ioni să ajungă în interiorul celulei și blochează trecerea altora. De aceea se spune că este o membrană semipermeabilă..
Deși concentrațiile diferiților ioni sunt încercate să se echilibreze pe ambele părți ale membranei, aceasta permite doar unora dintre ei să treacă prin canalele sale ionice.
Când există un potențial de membrană în repaus, ionii de potasiu pot trece cu ușurință prin membrană. Cu toate acestea, ionii de sodiu și clor au o perioadă mai dificilă de trecere în acest moment. În același timp, membrana împiedică moleculele proteice încărcate negativ să părăsească interiorul neuronului..
În plus, pornește și pompa de sodiu-potasiu. Este o structură care mută trei ioni de sodiu din neuron pentru fiecare doi ioni de potasiu pe care îi introduce în el. Astfel, la potențialul de membrană în repaus, în exterior se observă mai mulți ioni de sodiu și mai mult potasiu în interiorul celulei..
Cu toate acestea, pentru ca mesajele să fie trimise între neuroni, trebuie să apară modificări ale potențialului membranei. Adică, potențialul de odihnă trebuie modificat.
Acest lucru poate avea loc în două moduri: depolarizare sau hiperpolarizare. În continuare, vom vedea ce înseamnă fiecare dintre ele:
Să presupunem că, în cazul anterior, cercetătorii plasează un stimulator electric pe axon care modifică potențialul membranei într-un loc specific..
Deoarece interiorul axonului are o sarcină electrică negativă, dacă se aplică o sarcină pozitivă în acest loc, ar avea loc o depolarizare. Astfel, diferența dintre sarcina electrică a exteriorului și a interiorului axonului ar fi redusă, ceea ce înseamnă că potențialul membranei ar scădea..
În depolarizare, potențialul membranei devine în repaus, pentru a scădea spre zero.
În timp ce, în hiperpolarizare, există o creștere a potențialului membranei celulare.
Când se dau mai mulți stimuli depolarizatori, fiecare dintre ei schimbă puțin mai mult potențialul membranei. Când ajunge la un anumit punct, poate fi inversat brusc. Adică, interiorul axonului atinge o sarcină electrică pozitivă, iar exteriorul devine negativ..
În acest caz, potențialul de membrană de repaus este depășit, ceea ce înseamnă că membrana este hiperpolarizată (mai polarizată decât de obicei).
Întregul proces poate dura aproximativ 2 milisecunde, iar apoi potențialul membranei revine la valoarea sa normală..
Acest fenomen de inversare rapidă a potențialului membranei este cunoscut sub numele de potențial de acțiune și implică transmiterea mesajelor prin axon către butonul terminal. Valoarea tensiunii care produce un potențial de acțiune se numește „prag de excitație”.
Nimeni nu a comentat acest articol încă.