Мембранный потенциал покоя: что это такое и как он влияет на нейроны

Нейроны являются основной единицей нашей нервной системы и благодаря их работе возможна передача нервный импульс, чтобы он достиг структур мозга, которые позволяют нам думать, помнить, чувствовать и многое другое. дальше.

Но эти нейроны не передают импульсы постоянно. Бывают моменты, когда они отдыхают. Именно в те моменты, когда это происходит мембранный потенциал покоя, явление, которое мы объясним более подробно ниже.

• Статья по теме: "Виды нейронов: характеристика и функции"

Что такое мембранный потенциал?

Прежде чем глубже понять, как создается мембранный потенциал покоя и как он изменяется, необходимо понять концепцию мембранного потенциала.

Чтобы две нервные клетки обменивались информацией необходимо, чтобы они изменяли напряжение своих мембран, что приведет к возникновению потенциала действия. Другими словами, под потенциалом действия понимается ряд изменений в мембране аксона нейрона, которая представляет собой вытянутую структуру нейронов, служащую проводом.

Изменения мембранного напряжения означают и изменение физико-химических свойств этой структуры. Это позволяет изменять проницаемость нейрона, облегчая и затрудняя вход и выход определенных ионов.

Мембранный потенциал определяется как электрический заряд на мембране нервной клетки. Это разница между потенциалами внутри и снаружи нейрона..

Чему равен мембранный потенциал покоя?

Мембранный потенциал покоя представляет собой явление, которое возникает, когда мембрана нервной клетки не изменяется под действием потенциалов действия, ни возбуждающих, ни тормозящих. Нейрон не сигнализирует, то есть не посылает никаких сигналов другим нервным клеткам, с которыми он связан, и, следовательно, находится в состоянии покоя.

потенциал покоя определяется градиентами концентрации ионов, как внутри, так и снаружи нейрона, а также проницаемость мембраны, позволяющая этим же химическим элементам проходить или нет.

Когда мембрана нейрона находится в состоянии покоя, внутренняя часть клетки имеет более отрицательный заряд по сравнению с внешней. В норме в этом состоянии мембрана имеет напряжение близкое к -70 микровольт (мВ). То есть внутри нейрона на 70 мВ меньше, чем снаружи, хотя стоит упомянуть, что это напряжение может варьироваться от -30 мВ до -90 мВ. Кроме того, в это время больше ионов натрия (Na) снаружи нейрона и больше ионов калия (K) внутри нейрона.

• Вам может быть интересно: "Потенциал действия: что это такое и каковы его фазы?"

Как он образуется в нейронах?

Нервный импульс есть не что иное, как обмен сообщениями между нейронами с помощью электрохимических средств. То есть, когда различные химические вещества входят и выходят из нейронов, изменяя градиент этих ионов во внутренней и внешней среде нервных клеток, генерируются электрические сигналы. Поскольку ионы являются заряженными элементами, изменение их концентрации в этих средах означает и изменение напряжения мембраны нейронов.

В нервной системе основными ионами являются Na и K, хотя выделяются также кальций (Ca) и хлор (Cl). Ионы Na, K и Ca положительны, а Cl отрицательны. Мембрана нерва полупроницаема и избирательно пропускает некоторые ионы внутрь и наружу.

Как снаружи, так и внутри нейрона, концентрации ионов пытаются сбалансировать; однако, как уже упоминалось, мембрана затрудняет это, так как не позволяет всем ионам выходить или входить одинаковым образом.

В состоянии покоя ионы К относительно легко пересекают мембрану нейрона, в то время как ионы Na и Cl проходят с большим трудом. В это время мембрана нейрона предотвращает выход отрицательно заряженных белков за пределы нейрона. Мембранный потенциал покоя определяется неэквивалентным распределением ионов между внутренней и внешней частью клетки.

Принципиально важным элементом в этом состоянии является натриево-калиевый насос. Эта структура мембраны нейрона служит регуляторным механизмом концентрации ионов внутри нервной клетки. Это работает так, что на каждые три иона Na, покидающих нейрон, приходят два иона K.. Это приводит к тому, что концентрация ионов Na выше снаружи, а концентрация ионов K выше внутри.

Мембранные изменения в покое

Хотя основной темой этой статьи является концепция мембранного потенциала покоя, необходимо Объясните очень кратко, как происходят изменения мембранного потенциала, когда нейрон находится в отдыхает. Для проведения нервного импульса необходимо изменение потенциала покоя. Есть два явления, которые происходят при передаче электрического сигнала: деполяризация и гиперполяризация.

1. Деполяризация

В состоянии покоя внутренняя часть нейрона имеет электрический заряд по отношению к внешней части.

Однако если на эту нервную клетку воздействует электрическая стимуляция, т. е. при получении нервного импульса, на нейрон подается положительный заряд. При получении положительного заряда клетка становится менее негативной по отношению к внешней стороне нейрона, с почти нулевым зарядом, поэтому мембранный потенциал понижен.

2. гиперполяризация

Если в состоянии покоя клетка более негативна, чем снаружи и при деполяризации не имеет разницы значительного заряда, в случае гиперполяризации бывает, что клетка имеет более положительный заряд, чем ее за границей.

Когда нейрон получает различные стимулы, деполяризующие его, каждый из них вызывает прогрессивное изменение мембранного потенциала.

После нескольких из них достигается момент, когда мембранный потенциал сильно меняется, делая электрический заряд внутри клетки очень положительным, а снаружи становится отрицательным. Потенциал покоя мембраны превышен, в результате чего мембрана становится более поляризованной, чем обычно, или гиперполяризованной.

Это явление происходит в течение примерно двух миллисекунд.. После этого очень короткого периода времени мембрана возвращается к своим нормальным значениям. Быстрое изменение мембранного потенциала само по себе называется потенциалом действия. что вызывает передачу нервного импульса в направлении аксона к терминальной кнопке дендриты.

Библиографические ссылки:

• Кардинали, Д.П. (2007). Прикладная неврология. Его основы. Панамериканская медицинская редакция. Буэнос айрес.
• Карлсон, Н. Р. (2006). Физиология поведения 8-е издание Мадрид: Пирсон.
• Гайтон, Калифорния и Холл, Дж. Э. (2012) Трактат по медицинской физиологии. 12-е издание. Макгроу Хилл.
• Кандель, Э.Р.; Шварц, Дж.Х. и Джессел, Т.М. (2001). Принципы нейронауки. Четвертое издание. Макгроу-Хилл Интерамерикана. Мадрид.