Podíl:
Jaký je potenciál membrány v klidu?
membránový potenciál v klidu nebo klidový potenciál nastává, když membrána neuronu není změněna excitačním nebo inhibičním akčním potenciálem.
To nastane, když neuron neodesílá žádný signál, je v okamžiku odpočinku. Když je membrána v klidu, vnitřek buňky má záporný elektrický náboj ve vztahu k vnějšímu prostoru.
Klidový klidový potenciál je přibližně -70 mikrovoltů. To znamená, že vnitřek neuronu je o 70 mV menší než vnější. Kromě toho, v této době existuje více sodíkových iontů mimo neuron a více draslíkových iontů ve svém vnitřku.
Co znamená membránový potenciál??
Pro výměnu informací mezi dvěma neurony je nezbytné, aby byly uvedeny akční potenciály. Akční potenciál se skládá ze série změn v axonové membráně (prodloužení nebo "kabel" neuronu).
Tyto změny způsobují, že se různé chemikálie pohybují z vnitřku axonu do tekutiny kolem něj, zvané extracelulární tekutina. Výměna těchto látek produkuje elektrické proudy.
Membránový potenciál je definován jako elektrický náboj na membráně nervových buněk. Zejména se týká rozdílu v elektrickém potenciálu mezi vnitřkem a vnějškem neuronu.
Membránový potenciál v klidu znamená, že membrána je relativně neaktivní, odpočívá. Neexistují žádné akční potenciály, které by vás v této chvíli ovlivnily.
Abychom to mohli studovat, neurovědci používali chobotnice axonů kvůli jejich velké velikosti. Abych vám dal představu, je axon tohoto stvoření stokrát větší než největší axon savce.
Výzkumníci umístí obří axon do nádoby s mořskou vodou, takže může přežít pár dní.
Pro měření elektrických nábojů produkovaných axonem a jeho charakteristikami se používají dvě elektrody. Jeden z nich může poskytovat elektrické proudy, zatímco druhý slouží k zaznamenávání zprávy axonu. Velmi tenký typ elektrody je používán vyhnout se nějakému poškození axonu, volal microelectrode.
Pokud je jedna elektroda umístěna v mořské vodě a druhá je vložena do axonu, je pozorováno, že tato má záporný náboj vzhledem k vnější kapalině. V tomto případě je rozdíl v elektrickém zatížení 70 mV.
Tento rozdíl se nazývá membránový potenciál. To je důvod, proč říká, že klidový membránový potenciál chobotnice axon je -70 mV.
Jak membránový potenciál vzniká v klidu?
Neurony si vyměňují zprávy prostřednictvím elektrochemie. To znamená, že uvnitř a vně neuronů existují různé chemické látky, které, když se jejich vstup do nervových buněk zvyšuje nebo snižuje, vedou k různým elektrickým signálům..
To se děje proto, že tyto chemikálie mají elektrický náboj, což je důvod, proč jsou známy jako "ionty".
Hlavními ionty našeho nervového systému jsou sodík, draslík, vápník a chlor. První dva obsahují kladný náboj, vápník má dva kladné náboje a chlor, negativní. V našem nervovém systému jsou však také některé proteiny negativně nabité.
Na druhou stranu je důležité vědět, že neurony jsou omezeny membránou. To umožňuje určitým iontům dosáhnout vnitřku buňky a blokovat průchod ostatních. Proto se říká, že je to polopropustná membrána.
Ačkoliv koncentrace různých iontů se snaží vyrovnat na obou stranách membrány, umožňuje pouze některým z nich projít iontovými kanály..
Když je membránový potenciál v klidu, draslíkové ionty mohou snadno procházet membránou. V této době však mají ionty sodíku a chloru obtíže s průchodem. Membrána zároveň zabraňuje negativně nabitým molekulám proteinu opustit vnitřek neuronu.
Kromě toho je také spuštěno čerpadlo sodíku a draslíku. Je to struktura, která přesouvá tři ionty sodíku mimo neuron pro každé dvě draselné ionty, které do ní vstupují. V klidovém membránovém potenciálu je tedy uvnitř buňky pozorováno více iontů sodíku a více draslíku.
Změna membránového potenciálu v klidu
Nicméně, pro zprávy být poslán mezi neurons, změny v membránovém potenciálu musí nastat. To znamená, že musí být změněn klidový potenciál.
K tomu může dojít dvěma způsoby depolarizací nebo hyperpolarizací. Dále uvidíme, co každý z nich znamená:
Depolarizace
Předpokládejme, že v předchozím případě vědci umístí elektrický stimulátor do axonu, který změní membránový potenciál v určitém místě.
Protože vnitřek axonu má záporný elektrický náboj, jestliže kladný náboj je aplikován v tomto místě, depolarization by nastal. Rozdíl mezi elektrickým nábojem z vnějšku a vnitřkem axonu by tedy byl snížen, což znamená, že membránový potenciál by se snížil.
Při depolarizaci jde membránový potenciál do klidu, aby se snížil na nulu.
Hyperpolarizace
Zatímco v hyperpolarizaci dochází ke zvýšení membránového potenciálu buňky.
Když je dáno několik depolarizačních podnětů, každý z nich změní membránový potenciál o něco více. Když dosáhne určitého bodu, může být náhle obrácen. To znamená, že vnitřek axonu dosahuje kladného elektrického náboje a vnější se stává záporným.
V tomto případě je překročen membránový potenciál v klidu, což znamená, že membrána je hyperpolarizovaná (více polarizovaná než obvykle)..
Celý proces může trvat asi 2 milisekundy a pak se membránový potenciál vrátí na svou normální hodnotu.
Tento jev rychlé inverze membránového potenciálu je znám jako akční potenciál a zahrnuje přenos zpráv přes axon do terminálového tlačítka. Hodnota napětí, které produkuje akční potenciál, se nazývá "excitační práh".
Odkazy
- Carlson, N.R. (2006). Fyziologie chování 8. Ed Madrid: Pearson.
- Chudler, E. (s.f.). Světla, kamera, akční potenciál. Získáno dne 25. dubna 2017, z Washingtonské fakulty: fakulty.washington.edu/,
- Klidový potenciál. (s.f.). Citováno dne 25. dubna 2017, z Wikipedie: Wikipedia.org.
- Membránový potenciál. (s.f.). Získáno 25. dubna 2017, z Khan Academy: khanacademy.org.