VAD ÄR DEN VILANDE MEMBRANPOTENTIALEN? - GEOGRAFÍA - 2025

Den vilande membranpotentialen eller vilande potentialen uppträder när membranet hos en neuron inte ändras genom excitatoriska eller inhibitoriska aktionspotentialer. Det inträffar när nervcellen inte skickar någon signal, när den befinner sig i ett ögonblick av vila. När membranet är i vila har cellens insida en negativ elektrisk laddning relativt utsidan.

Den vilande membranpotentialen är ungefär -70 mikrovolt. Detta betyder att neuronets insida är 70 mV mindre än utsidan. För närvarande finns det fler natriumjoner utanför nervcellen och fler kaliumjoner i den.

Na + / K + -ATPas, såväl som diffusionseffekterna av de inblandade jonerna är de viktigaste mekanismerna för att bibehålla vilopotentialen över djurcellernas membran.

Vad betyder membranpotential?

För att två neuroner ska kunna utbyta information måste handlingspotentialer ges. En handlingspotential består av en serie förändringar i axonmembranet (förlängning eller "tråd" i neuronet).

Dessa förändringar får olika kemikalier att röra sig från inuti axon till vätskan runt den, kallad extracellular fluid. Utbytet av dessa ämnen producerar elektriska strömmar.

Membranpotentialen definieras som den elektriska laddningen som finns på nervcellernas membran. Specifikt hänvisar det till skillnaden i elektrisk potential mellan neuronets inre och utsida.

Den vilande membranpotentialen innebär att membranet är relativt inaktivt och vilar. Det finns inga åtgärder som påverkar dig vid den tiden.

För att studera detta har neurovetenskapsmän använt bläckfiskaxlar på grund av deras stora storlek. För att ge dig en idé, är denna varels axon hundra gånger större än den största axon i ett däggdjur.

Forskarna lägger den gigantiska axonen i en behållare med havsvatten, så att den kan överleva i ett par dagar.

För att mäta de elektriska laddningarna som produceras av axon och dess egenskaper används två elektroder. En av dem kan tillhandahålla elektriska strömmar, medan en annan tjänar till att spela in meddelandet från axon. En mycket fin typ av elektrod används för att undvika skador på axon, kallad en mikroelektrod.

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

Denna skillnad kallas membranpotentialen. Det är därför som det sägs att vilamembranpotentialen för en bläckfiskaxon är -70 mV.

Hur produceras den vilande membranpotentialen?

Neuroner utbyter meddelanden elektrokemiskt. Detta innebär att det finns olika kemikalier i och utanför nervcellerna som, när deras inträde i nervceller ökar eller minskar, ger upphov till olika elektriska signaler.

Detta händer eftersom dessa kemikalier har en elektrisk laddning, varför de kallas "joner".

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

Å andra sidan är det viktigt att veta att neuroner begränsas av ett membran. Detta tillåter vissa joner att nå det inre av cellen och blockerar andras passage. Det är därför det sägs vara ett semipermeabelt membran.

Trots att koncentrationen av de olika jonerna försöks balansera på båda sidor av membranet, tillåter det bara några av dem att passera genom dess jonkanaler.

När det finns en vilande membranpotential, kan kaliumjoner lätt passera genom membranet. Men natrium- och klorjoner har en svårare tid att gå igenom vid denna tidpunkt. Samtidigt förhindrar membranet att negativt laddade proteinmolekyler lämnar neuronets inre.

Dessutom startas också natrium-kaliumpumpen. Det är en struktur som förflyttar tre natriumjoner ur neuronet för varje två kaliumjoner som den introducerar i den. Vid den vilande membranpotentialen observeras således fler natriumjoner utanför och mer kalium inuti cellen.

Förändring av vilande membranpotential

För att meddelanden ska skickas mellan neuroner måste emellertid förändringar i membranpotential ske. Det vill säga att vilopotentialen måste ändras.

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

Avpolarisering

Anta att forskarna i föregående fall placerar en elektrisk stimulator på axon som förändrar membranpotentialen på en specifik plats.

Eftersom axonets inre har en negativ elektrisk laddning, om en positiv laddning appliceras på denna plats, skulle en depolarisering inträffa. Således skulle skillnaden mellan den elektriska laddningen på utsidan och inuti axon reduceras, vilket innebär att membranpotentialen skulle minska.

Vid depolarisering blir membranpotentialen i vila för att minska mot noll.

hyperpolarisering

Medan hyperpolarisering ökar cellens membranpotential.

När flera depolariserande stimuli ges, ändrar var och en av membranpotentialen lite mer. När den når en viss punkt kan den plötsligt vändas. Det vill säga, axonets insida når en positiv elektrisk laddning och utsidan blir negativ.

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

Hela processen kan ta cirka 2 millisekunder och sedan återgår membranpotentialen till sitt normala värde.

Detta fenomen med snabb reversering av membranpotentialen är känd som actionpotentialen och involverar överföring av meddelanden genom axon till terminalknappen. Värdet på spänningen som producerar en handlingspotential kallas "excitationströskeln".

referenser

1. Carlson, NR (2006). Fysiologi för beteende 8: e Madrid: Pearson.
2. Chudler, E. (nd). Ljus, kamera, actionpotential. Hämtad den 25 april 2017 från Washington: fakultet.washington.edu/,
3. Vilande potential. (Sf). Hämtad den 25 april 2017 från Wikipedia: en.wikipedia.org.
4. Membranpotentialen. (Sf). Hämtad den 25 april 2017 från Khan Academy: khanacademy.org.