Nyugalmi membránpotenciál: mi ez és hogyan hat a neuronokra

A neuronok idegrendszerünk alapegységei, és munkájuknak köszönhetően lehetőség nyílik a idegimpulzus, hogy elérje azokat az agyi struktúrákat, amelyek lehetővé teszik számunkra, hogy gondolkodjunk, emlékezzünk, érezzünk és sok minden mást további.

De ezek a neuronok nem továbbítanak állandóan impulzusokat. Van amikor pihennek. Ezekben a pillanatokban történik meg nyugalmi membránpotenciál, ezt a jelenséget az alábbiakban részletesebben ismertetjük.

• Kapcsolódó cikk: "A neuronok típusai: jellemzők és funkciók"

Mi a membránpotenciál?

Mielőtt tovább megértené, hogyan keletkezik a nyugalmi membránpotenciál, és hogyan módosul, meg kell érteni a membránpotenciál fogalmát.

Két idegsejt információcseréhez szükséges, hogy módosítsák membránjaik feszültségét, ami akciós potenciált eredményez. Más szóval, akciós potenciál alatt a neuronális axon membránjában bekövetkező változások sorozatát értjük, amely a neuronok megnyúlt szerkezete, amely kábelként szolgál.

A membránfeszültség változása ennek a szerkezetnek a fizikai-kémiai tulajdonságaiban is változást jelent. Ez lehetővé teszi, hogy az idegsejt permeabilitása megváltozzon, ami megkönnyíti és megnehezíti bizonyos ionok be- és kilépését.

A membránpotenciál meghatározása az idegsejt membránjának elektromos töltése. Ez a neuron belső és külső potenciálja közötti különbség..

Mekkora a nyugalmi membránpotenciál?

A nyugalmi membránpotenciál olyan jelenség, amely akkor fordul elő, ha az idegsejt membránját nem változtatják meg akciós potenciálok, sem nem serkentő, sem nem gátló hatások. A neuron nem ad jelet, vagyis nem küld semmilyen jelet más idegsejteknek, amelyekhez kapcsolódik, ezért nyugalmi állapotban van.

nyugalmi potenciál az ionok koncentráció-gradiense határozza mega neuronon belül és kívül egyaránt, és a membrán permeabilitása azáltal, hogy ugyanazokat a kémiai elemeket átengedik vagy sem.

Amikor a neuron membrán nyugalmi állapotban van, a sejt belsejében negatív töltés van a külsőhöz képest. Normális esetben ebben az állapotban a membrán feszültsége közel -70 mikrovolt (mV). Vagyis a neuron belsejében 70 mV-tal kevesebb van, mint a külsején, bár érdemes megemlíteni, hogy ez a feszültség -30 mV és -90 mV között változhat. Ráadásul ebben az időben több nátrium (Na) ion van a neuronon kívül és több kálium (K) ion a neuronon belül.

• Érdekelheti: "Akciós potenciál: mi ez és mik a fázisai?"

Hogyan termelődik az idegsejtekben?

Az idegimpulzus nem más, mint az idegsejtek közötti üzenetcsere elektrokémiai úton. Azaz amikor különböző kémiai anyagok lépnek be és hagyják el az idegsejteket, megváltoztatva ezen ionok gradiensét az idegsejtek belső és külső környezetében, elektromos jelek keletkeznek. Mivel az ionok töltött elemek, koncentrációjuk változása ezekben a közegekben a neuronális membrán feszültségének változását is jelenti.

Az idegrendszerben a fő ionok a Na és a K, de kiemelkedik a kalcium (Ca) és a klór (Cl) is. A Na-, K- és Ca-ion pozitív, míg a Cl negatív. Az idegmembrán félig áteresztő, szelektíven enged be és ki néhány iont.

A neuronon kívül és belül egyaránt, az ionkoncentráció egyensúlyba kerül; azonban, mint már említettük, a membrán ezt megnehezíti, mivel nem engedi, hogy minden ion egyformán távozzon vagy bejusson.

Nyugalmi állapotban a K-ionok viszonylag könnyen átjutnak az idegsejtek membránján, míg a Na- és Cl-ionok nehezebben haladnak át. Ezalatt az idegsejtek membránja megakadályozza, hogy a negatív töltésű fehérjék elhagyják az idegsejteket. A nyugalmi membránpotenciált az ionok nem egyenértékű eloszlása ​​határozza meg a sejt belseje és külseje között.

Ebben az állapotban alapvető fontosságú elem a nátrium-kálium pumpa. Az idegsejt membránjának ez a szerkezete szabályozó mechanizmusként szolgál az ionok koncentrációjához az idegsejtben. Úgy működik, hogy minden három Na-ionra, amely elhagyja a neuront, két K-ion lép be. Emiatt a Na-ionok koncentrációja kívül, a K-ionok koncentrációja pedig belül magasabb lesz.

Nyugalomban a membrán megváltozik

Bár ennek a cikknek a fő témája a nyugalmi membránpotenciál fogalma, ez szükséges magyarázza el nagyon röviden, hogyan változnak meg a membránpotenciálok, miközben a neuron bent van pihenő. Ahhoz, hogy az idegimpulzus adható legyen, meg kell változtatni a nyugalmi potenciált. Az elektromos jelek átviteléhez két jelenség fordul elő: a depolarizáció és a hiperpolarizáció.

1. Depolarizáció

Nyugalomban a neuron belsejében elektromos töltés van a külsőhöz képest.

Ha azonban erre az idegsejtre elektromos stimulációt alkalmaznak, vagyis fogadják az idegimpulzust, akkor pozitív töltés lép fel az idegsejtre. Ha pozitív töltést kap, a sejt kevésbé lesz negatív az idegsejt külső oldalához képest, majdnem nulla töltéssel, és ezért a membránpotenciál csökken.

2. hiperpolarizáció

Ha nyugalmi állapotban a sejt negatívabb, mint a külső, és ha depolarizál, nincs különbség jelentős töltésű, hiperpolarizáció esetén előfordul, hogy a sejt pozitívabb töltésű, mint a sajátja külföldön.

Amikor a neuron különféle ingereket kap, amelyek depolarizálják, mindegyik a membránpotenciál fokozatos változását okozza.

Több után eljut az a pont, hogy a membránpotenciál nagyon megváltozik, így a sejten belüli elektromos töltés nagyon pozitív, míg a külső negatívvá válik. A nyugalmi membránpotenciál túllépése következtében a membrán a normálisnál jobban polarizálódik, vagy hiperpolarizálódik.

Ez a jelenség körülbelül két ezredmásodpercig jelentkezik.. E nagyon rövid idő elteltével a membrán visszatér normál értékére. A membránpotenciál gyors megfordítása maga az úgynevezett akciós potenciál, és a amely az idegi impulzus átvitelét okozza az axon irányában a terminál gombjára dendritek.

Bibliográfiai hivatkozások:

• Cardinali, D.P. (2007). Alkalmazott idegtudomány. Az alapjai. Panamerican Medical Editorial. Buenos Aires.
• Carlson, N. R. (2006). A viselkedés fiziológiája 8. kiadás Madrid: Pearson.
• Guyton, C.A. & Hall, J.E. (2012) Értekezés az orvosi élettanról. 12. kiadás. McGraw Hill.
• Kandel, E. R.; Schwartz, J.H. és Jessel, T.M. (2001). Az idegtudomány alapelvei. Negyedik kiadás. McGraw-Hill Interamericana. Madrid.