راحة الغشاء المحتمل: ما هو وكيف يؤثر على الخلايا العصبية

الخلايا العصبية هي الوحدة الأساسية لجهازنا العصبي ، وبفضل عملها ، من الممكن نقل نبضة عصبية بحيث تصل إلى هياكل الدماغ التي تسمح لنا بالتفكير والتذكر والشعور والكثير إضافي.

لكن هذه الخلايا العصبية لا تنقل النبضات طوال الوقت. هناك أوقات يستريحون فيها. إنه خلال تلك اللحظات عندما يحدث ذلك يستريح غشاء المحتملة، وهي ظاهرة سنشرحها بمزيد من التفصيل أدناه.

• مقالات لها صلة: "أنواع الخلايا العصبية: الخصائص والوظائف"

ما هو الغشاء المحتمل؟

قبل مزيد من الفهم لكيفية إنتاج إمكانات غشاء الراحة وكيفية تغييرها ، من الضروري فهم مفهوم إمكانات الغشاء.

لاثنين من الخلايا العصبية لتبادل المعلومات من الضروري أن يقوموا بتعديل جهد أغشيتهم، والتي ستؤدي إلى إمكانية العمل. بمعنى آخر ، يُفهم جهد الفعل على أنه سلسلة من التغييرات في غشاء العصبونات العصبية ، وهي البنية الممدودة للخلايا العصبية التي تعمل ككابل.

التغييرات في جهد الغشاء تعني أيضًا تغييرات في الخصائص الفيزيائية والكيميائية لهذا الهيكل. هذا يسمح بحدوث تغييرات في نفاذية الخلايا العصبية ، مما يجعل دخول وخروج أيونات معينة أسهل وأكثر صعوبة.

يُعرَّف جهد الغشاء بأنه الشحنة الكهربائية على غشاء الخلية العصبية. إنه الفرق بين الإمكانات بين داخل وخارج الخلية العصبية..

ما هو غشاء الراحة المحتملة؟

إمكانات غشاء الراحة هي ظاهرة تحدث عندما لا يتم تغيير غشاء الخلية العصبية عن طريق إمكانات الفعل ، لا الإثارة ولا المثبطة. لا يرسل العصبون أي إشارة ، أي أنه لا يرسل أي نوع من الإشارات إلى الخلايا العصبية الأخرى التي يتصل بها ، وبالتالي فهو في حالة راحة.

يستريح المحتملة يتحدد بتدرجات تركيز الأيونات، داخل وخارج الخلية العصبية ، ونفاذية الغشاء عن طريق السماح لهذه العناصر الكيميائية نفسها بالمرور ، أو لا.

عندما يكون غشاء العصبون في حالة راحة ، يكون داخل الخلية شحنة سالبة أكثر مقارنة بالخارج. عادة ، في هذه الحالة ، يكون للغشاء جهد كهربائي قريب من -70 ميكرو فولت (mV). أي أن الجزء الداخلي من العصبون يقل بمقدار 70 مللي فولت عن الخارج ، على الرغم من أنه من الجدير بالذكر أن هذا الجهد يمكن أن يتراوح بين -30 مللي فولت و -90 مللي فولت. علاوة على ذلك ، في هذا الوقت يوجد المزيد من أيونات الصوديوم (Na) خارج الخلايا العصبية والمزيد من أيونات البوتاسيوم (K) داخل الخلايا العصبية.

• قد تكون مهتمًا بـ: "إمكانات العمل: ما هي وما هي مراحلها؟"

كيف يتم إنتاجه في الخلايا العصبية؟

النبضة العصبية ليست أكثر من تبادل الرسائل بين الخلايا العصبية عبر الوسائل الكهروكيميائية. أي عندما تدخل مواد كيميائية مختلفة إلى الخلايا العصبية وتغادرها ، مما يؤدي إلى تغيير تدرج هذه الأيونات في البيئة الداخلية والخارجية للخلايا العصبية ، يتم إنتاج إشارات كهربائية. نظرًا لأن الأيونات عبارة عن عناصر مشحونة ، فإن التغييرات في تركيزها في هذه الوسائط تعني أيضًا تغييرات في جهد الغشاء العصبي.

في الجهاز العصبي ، الأيونات الرئيسية التي يمكن العثور عليها هي Na و K ، على الرغم من أن الكالسيوم (Ca) والكلور (Cl) يبرزان أيضًا. أيونات Na و K و Ca موجبة ، بينما Cl سالبة. يعتبر غشاء العصب شبه نافذ ، مما يسمح بشكل انتقائي لبعض الأيونات بالدخول والخروج.

سواء خارج وداخل الخلية العصبية ، تحاول تركيزات الأيونات التوازن; ومع ذلك ، كما ذكرنا سابقًا ، فإن الغشاء يجعل هذا الأمر صعبًا ، لأنه لا يسمح لجميع الأيونات بالخروج أو الدخول بنفس الطريقة.

في حالة الراحة ، تعبر أيونات K الغشاء العصبي بسهولة نسبية ، بينما تواجه أيونات Na و Cl صعوبة أكبر في المرور. خلال هذا الوقت ، يمنع الغشاء العصبي البروتينات سالبة الشحنة من مغادرة الجزء الخارجي من الخلايا العصبية. يتم تحديد إمكانات غشاء الراحة من خلال التوزيع غير المكافئ للأيونات بين الجزء الداخلي والخارجي للخلية.

عنصر ذو أهمية أساسية خلال هذه الحالة هو مضخة الصوديوم والبوتاسيوم. يعمل هذا الهيكل للغشاء العصبي كآلية تنظيمية لتركيز الأيونات داخل الخلية العصبية. إنه يعمل بحيث لكل ثلاثة أيونات Na تغادر الخلية العصبية ، يدخل اثنان من أيونات K. يؤدي هذا إلى زيادة تركيز أيونات الصوديوم في الخارج وتركيز أيونات البوتاسيوم أعلى من الداخل.

يتغير الغشاء عند الراحة

على الرغم من أن الموضوع الرئيسي لهذه المقالة هو مفهوم راحة الغشاء المحتمل ، فمن الضروري اشرح ، بإيجاز شديد ، كيف تحدث التغييرات في إمكانات الغشاء أثناء وجود الخلايا العصبية يستريح. من أجل إعطاء الدافع العصبي ، من الضروري تغيير إمكانات الراحة. هناك ظاهرتان تحدثان بحيث يمكن نقل الإشارة الكهربائية: إزالة الاستقطاب وفرط الاستقطاب.

1. نزع الاستقطاب

في حالة الراحة ، يحتوي الجزء الداخلي من الخلايا العصبية على شحنة كهربائية فيما يتعلق بالخارج.

ومع ذلك ، إذا تم تطبيق التحفيز الكهربائي على هذه الخلية العصبية ، أي تلقي النبضات العصبية ، يتم تطبيق شحنة موجبة على العصبون. عند تلقي شحنة موجبة ، تصبح الخلية أقل سلبية فيما يتعلق بالخارج من الخلايا العصبية، مع شحنة صفر تقريبًا ، وبالتالي تنخفض إمكانات الغشاء.

2. فرط الاستقطاب

إذا كانت الخلية في حالة الراحة أكثر سلبية من الخارج ، وعندما تزيل الاستقطاب ، لا يوجد فرق ذات شحنة كبيرة ، في حالة فرط الاستقطاب ، يحدث أن يكون للخلية شحنة موجبة أكثر من شحنتها في الخارج.

عندما تتلقى العصبون منبهات مختلفة تزيل الاستقطاب ، كل واحد منهم يتسبب في تغيير الغشاء تدريجيًا.

بعد عدة منهم ، يتم الوصول إلى نقطة أن جهد الغشاء يتغير كثيرًا ، مما يجعل الشحنة الكهربائية داخل الخلية موجبة للغاية ، بينما يصبح الخارج سالبًا. يتم تجاوز إمكانات غشاء الراحة ، مما يتسبب في أن يكون الغشاء أكثر استقطابًا من المعتاد ، أو مفرط الاستقطاب.

تحدث هذه الظاهرة لحوالي ملي ثانية.. بعد تلك الفترة القصيرة جدًا من الوقت ، يعود الغشاء إلى قيمه الطبيعية. الانعكاس السريع في إمكانات الغشاء هو في حد ذاته ما يسمى بجهد الفعل وهو الذي يتسبب في انتقال النبضات العصبية ، في اتجاه المحور العصبي إلى الزر الطرفي لـ التشعبات.

المراجع الببليوجرافية:

• كاردينالي ، د. (2007). علم الأعصاب التطبيقي. أساسياته. الافتتاحية الطبية الأمريكية. بوينس ايرس.
• كارلسون ، ن. تم العثور على R. (2006). فسيولوجيا السلوك الطبعة الثامنة مدريد: بيرسون.
• غايتون ، كاليفورنيا وهال ، ج. (2012) رسالة في علم وظائف الأعضاء الطبي. الطبعة ال 12. ماكجرو هيل.
• كاندل ، إي آر ؛ شوارتز ، ج. وجيسيل ، ت. (2001). مبادئ علم الأعصاب. الطبعة الرابعة. ماكجرو هيل Interamericana. مدريد.