Potențial de odihnă

Potențial de odihnă este diferența de tensiune de -70 mV care există în starea neexcitată între interior și mediul neuronilor. Potențialul este relevant pentru formarea potențialelor de acțiune. Intoxicația cu cianură previne refacerea potențialului de repaus și duce la colaps neuronal.

Care este potențialul de odihnă?

Potențialul de repaus este diferența de tensiune care există între interiorul unui neuron neexcitat și împrejurimile acestuia. Această diferență de tensiune trebuie menținută activ și rezultă dintr-o distribuție neuniformă a ionilor de sodiu și potasiu.

Două elemente ale membranei celulelor nervoase sunt preocupate de menținerea potențialului de repaus: pe de o parte, pompele de sodiu-potasiu și, pe de altă parte, canalele ionice de pe inelele cordului Ranvier.

Potențialul de repaus al celulelor nervoase excitabile constituie baza pentru conducerea salată a excitației pe căile nervoase umane. Când este excitată de un potențial de acțiune, celula este depolarizată dincolo de potențialul său de prag și se deschid canalele ionice dependente de tensiune, astfel încât atunci când anumite ioni curg, potențialul de repaus se schimbă. Potențialul de acțiune este transmis de-a lungul căilor nervoase prin redistribuirea taxelor.

Potențialul de repaus al unui neuron uman are o diferență de -70 la -80 mV. Interiorul membranei celulare este negativ, iar exteriorul este încărcat pozitiv.

Funcție și sarcină

Diferite procese au loc pe membrana celulară a unei celule excitabile în faza de repaus. Pe cordoanele Ranvier, axonii nu sunt izolați cu mielină. Pompele Na + / K + sunt localizate la aceste noduri, care transportă ioni de potasiu în interiorul axonului în faza de repaus în timp ce consumă ATP. Ionii de sodiu sunt pompați din celulă în același timp. Aceasta înseamnă că există o concentrație mai mare de potasiu în interiorul axonilor decât în ​​exterior.

Din cauza canalelor ionice care conțin proteine, membranele celulelor au niveluri diferite de permeabilitate pentru acești ioni. Canalele de sodiu sunt de obicei închise în repaus. Pe de altă parte, canalele pentru potasiu sunt deschise, astfel încât apare difuzarea ionilor de potasiu. Astfel, ionii difuză spre exterior. Acest lucru se întâmplă până când există un echilibru între forțele electrice și forțele de presiune osmotice. Aceasta menține o diferență de încărcare între exteriorul și interiorul membranei celulare, care este, de asemenea, cunoscut sub numele de potențial de repaus.

Când un stimul atinge o fibră nervoasă și trece peste prag, se deschid canalele de sodiu și potasiu dependente de tensiune. Aceasta creează o depolarizare a celulei, care la rândul său declanșează un potențial de acțiune. Impulsul bioelectric este transportat de-a lungul fibrelor nervoase.

Pentru a spune, pur și simplu, în cazul potențialului de acțiune, un semnal este transmis prin modificările potențialului membranei.

O valoare de -50 mV se aplică ca valoare de prag pentru crearea unui potențial de acțiune. Excitațiile sub +20 mV nu dau naștere la niciun potențial de acțiune și nu există reacții.

După crearea și transmiterea unui potențial de acțiune, canalele N + se închid din nou. În schimb, canalele K + se deschid astfel încât ionii de potasiu să poată difuza în afara axonului. Tensiunea electrică din interiorul celulei scade din nou. Acest proces este cunoscut și sub denumirea de repolarizare. Apoi canalele K + se închid și potențialul celulei scade sub potențialul de repaus. Această hiperpolarizare se transformă în potențialul de repaus, pe care pompele de sodiu-potasiu le-au restaurat după aproximativ două milisecunde. Axonul este astfel pregătit pentru noi potențiale de acțiune.

Vă puteți găsi medicamentul aici

Boli și afecțiuni

Fenomenele precum intoxicația cu cianură au consecințe care pun viața în pericol, uneori din cauza pierderii potențialului de odihnă. Neuronii au nevoie de energie pentru a-și restabili potențialul de odihnă. Intoxicația cu cianură blochează furnizarea de energie, astfel încât nu poate fi asigurată niciuna pentru restabilirea potențialului de odihnă. Celulele nervoase rămân permanent depolarizate și își pierd funcționalitatea.

În funcție de câți neuroni sunt afectați de o subofertă de energie, reglarea neuronală a întregului organism se poate prăbuși în acest mod. O astfel de descompunere a reglării neuronale duce inevitabil la moarte.

Într-un sens mai larg, plângerile cu potențialul de odihnă al unui neuron pot fi, de asemenea, exprimate în bolile canalului ionic. Aceste boli ereditare declanșează tulburări de excitare la nivelul mușchilor și sistemului nervos. Bolile canalului ionic influențează comportamentul de comutare a canalelor ionice. Schimbările în comportamentul de comutare a canalelor pot influența, la rândul lor, capacitatea de a restabili potențialul de repaus. Astfel, bolile au un impact asupra excitabilității țesutului. Bolile canalului ionic sunt, în sensul mai restrâns, mutații ale canalelor ionice.

Conform descoperirilor științifice, se spune că trei forme de epilepsie ereditară sunt legate de acest fenomen. Migrenele hemiplegice și fibrilația ventriculară idiopatică sunt, de asemenea, explicate în acest fel, potrivit cercetărilor moderne.

Pompele de sodiu-potasiu pot fi, de asemenea, afectate de boli care afectează potențialul de repaus al unei celule nervoase. Potrivit multor oameni de știință, dieta modernă occidentală provoacă un raport nefiresc de sodiu-potasiu în organism. Se spune că excesul de sare de masă și lipsa de potasiu datorată prea puțin alimentelor vegetale afectează pompele sodiu-potasiu, deoarece acest lucru poate modifica raportul ionic intracelular.

Tulburările determinate genetic ale schimbului de sodiu-potasiu pe membrana celulară, pe de altă parte, sunt prezente în unele mutații și au fost legate de cercetători la forme de epilepsie, precum și boli ale canalului ionic. Prin urmare, probabil că perturbările în refacerea potențialului de repaus sunt relevante pentru diverse boli ale sistemului nervos central.