Vad är membranpotentialen i vila?

den membranpotential i vila eller vilopåverkan uppträder när membranet hos en neuron inte förändras av excitatoriska eller hämmande verkningspotentialer.

Det uppstår när neuronen inte sänder någon signal, som ligger i ett ögonblick. När membranet ligger i vila har cellens inre en negativ elektrisk laddning i förhållande till utsidan.

Den vilande membranpotentialen är ungefär -70 mikrovolt. Detta innebär att det inre av neuronen är 70 mV mindre än utsidan. Dessutom finns det idag mer natriumjoner utanför neuronen och mer kaliumjoner i sitt inre.

Vad betyder membranpotential??

För att två neuroner ska utbyta information är det nödvändigt att åtgärdspotentialerna ges. En åtgärdspotential består av en serie förändringar i axonmembranet (förlängning eller "kabel" av neuronen).

Dessa förändringar medför att olika kemikalier flyttar från insidan till axeln till vätskan runt den, kallad extracellulär vätska. Utbytet av dessa ämnen ger elektriska strömmar.

Membranpotentialen definieras som den elektriska laddningen på membranet i nervcellerna. I synnerhet hänvisar den till skillnaden i elektrisk potential mellan insidan och utsidan av neuronen.

Membranpotentialen i vila innebär att membranet är relativt inaktivt och vilar. Det finns inga åtgärdspotentialer som påverkar dig just nu.

För att studera detta har neurovetenskapare använt bläckfiskaxoner på grund av sin stora storlek. För att ge dig en idé är axon av denna varelse hundra gånger större än den största axonen hos ett däggdjur.

Forskarna placerar den jätte axonen i en behållare med havsvatten, så det kan överleva ett par dagar.

För att mäta de elektriska laddningar som produceras av axonen och dess egenskaper används två elektroder. En av dem kan ge elektriska strömmar, medan en annan tjänar till att spela in axonens meddelande. En mycket tunn typ av elektrod används för att undvika skador på axonen, kallad mikroelektrod.

Om en elektrod placeras i havsvattnet och en annan införs i axonen observeras att den senare har en negativ laddning med avseende på den yttre vätskan. I detta fall är skillnaden i den elektriska belastningen 70 mV.

Denna skillnad kallas membranpotential. Det är därför som det står att den bläckfibrepotentialen hos en bläckfiskaxon är -70 mV.

Hur membranpotential sker i vila?

Neuroner byter meddelanden via elektrokemi. Det innebär att det finns olika kemiska ämnen inuti och utanför nervcellerna, när deras inträde i nervcellerna ökar eller minskar, ger upphov till olika elektriska signaler.

Detta händer eftersom dessa kemikalier har en elektrisk laddning, varför de är kända som "joner".

Huvudionerna i vårt nervsystem är natrium, kalium, kalcium och klor. De två första innehåller en positiv laddning, kalcium har två positiva laddningar och klor, en negativ. Det finns emellertid också några proteiner i vårt nervsystem negativt laddade.

Å andra sidan är det viktigt att veta att neuroner är begränsade av ett membran. Detta gör det möjligt för vissa joner att nå cellens inre och blockera andras passage. Därför sägs det vara ett semipermeabelt membran.

Även om koncentrationerna av de olika joner försöker att balansera båda sidor av membranet, passerar det endast en del av dem genom deras jonkanaler.

När det finns membranpotential i vila, kan kaliumjoner lätt passera membranet. Men vid denna tidpunkt har natrium- och klorjonerna svårare att passera. Samtidigt förhindrar membranet negativt laddade proteomolekyler från att lämna det inre av neuronen.

Dessutom startas också natrium-kaliumpumpen. Det är en struktur som rör tre natriumjoner utanför nervsystemet för varje två kaliumjoner som kommer in i den. I resten av membranpotentialen observeras sålunda mer natriumjoner utanför och mer kalium inuti cellen.

Förändring av membranpotentialen i vila

För att meddelanden ska skickas mellan neuroner måste ändringar i membranpotentialen emellertid inträffa. Det vill säga viloläget måste ändras.

Detta kan ske på två sätt genom depolarisering eller hyperpolarisering. Därefter kommer vi att se vad var och en betyder:

depolarisation

Antag att i föregående fall placerar forskarna en elektrisk stimulator i axonen som förändrar membranpotentialen på en viss plats.

Eftersom axonets inre har en negativ elektrisk laddning, om en positiv laddning tillämpas på denna plats skulle depolarisation ske. Sålunda skulle skillnaden mellan den elektriska laddningen från utsidan och axonens inre minska, vilket innebär att membranpotentialen skulle minska.

Vid depolarisation går membranpotentialen i vila och reduceras till noll.

hyperpolarisering

Medan hyperpolarisering ökar i cellens membranpotential.

När flera depolariserande stimuli ges, förändras var och en av membranpotentialen lite mer. När den når en viss punkt kan den vridas omedelbart. Det vill säga, insidan av axonen når en positiv elektrisk laddning och utsidan blir negativ.

I detta fall överskrids membranpotentialen i vila, vilket innebär att membranet är hyperpolariserat (mer polariserat än vanligt).

Hela processen kan vara ca 2 millisekunder, och därefter återgår membranpotentialen till sitt normala värde.

Detta fenomen av snabb inversion av membranpotentialen är känd som en aktionspotential och innefattar överföring av meddelanden genom axonen till terminalknappen. Värdet av den spänning som ger en åtgärdspotential kallas "exciteringsgränsen".

referenser

1. Carlson, N.R. (2006). Beteendefysiologi 8: e utg. Madrid: Pearson.
2. Chudler, E. (s.f.). Lights, Camera, Action Potential. Hämtad den 25 april 2017, från Washington fakultet: faculty.washington.edu/,
3. Vila potential. (N.D.). Hämtad den 25 april 2017, från Wikipedia: en.wikipedia.org.
4. Membranpotentialen. (N.D.). Hämtad den 25 april 2017, från Khan Academy: khanacademy.org.