Потенційний відпочинок

The Потенційний відпочинок - різниця напруги -70 мВ, що існує в не збудженому стані між внутрішньою та середовищем нейронів. Потенціал має значення для формування потенціалу дії. Отруєння ціанідом перешкоджає відновленню потенціалу спокою і призводить до колапсу нейронів.

Який потенціал відпочинку?

Потенціал спокою - це різниця напруги, яка існує між внутрішньою частиною не збудженого нейрона та його оточенням. Ця різниця в напрузі повинна активно підтримуватися і є результатом нерівномірного розподілу іонів натрію та калію.

Два елементи мембрани нервових клітин пов'язані з підтриманням потенціалу спокою: з одного боку, натрієво-калієві насоси і, з іншого боку, іонні канали на кільцях Ранв'є.

Потенціал спокою збудливих нервових клітин складає основу для салатарної провідності нервових шляхів людини. Коли збуджується потенціал дії, клітина деполяризується понад пороговий потенціал, і іонні канали, залежні від напруги, відкриваються, так що коли входять певні іони, потенціал спокою змінюється. Потенціал дії передається по нервових шляхах шляхом перерозподілу зарядів.

Потенціал спокою нейрона людини має різницю від -70 до -80 мВ. Внутрішня частина клітинної мембрани негативна, а зовні позитивно заряджена.

Функція та завдання

На клітинній мембрані збудливої ​​клітини у фазі спокою відбуваються різні процеси. На шнурах Ranvier аксони не виділяються мієліном. На цих вузлах розташовані насоси Na + / K +, які транспортують іони калію у внутрішню частину аксона у фазі спокою, споживаючи АТФ. Іони натрію одночасно викачуються з клітини. Таким чином, спостерігається більш висока концентрація калію всередині аксонів, ніж зовні.

Через білковмісні іонні канали мембрани клітин мають різний рівень проникності для цих іонів. Натрієві канали зазвичай закриті в спокої. З іншого боку, канали калію відкриті, так що іони калію дифундують. При цьому іони дифундують назовні. Це відбувається до тих пір, поки не буде балансу між електричними силами та силами осмотичного тиску. Це підтримує різницю заряду між зовнішньою та внутрішньою стороною клітинної мембрани, яка також відома як потенціал спокою.

Коли стимул потрапляє на нервове волокно і переходить поріг, відкриваються залежні від напруги натрієві та калієві канали. Це створює деполяризацію клітини, що в свою чергу запускає потенціал дії. Біоелектричний імпульс здійснюється по нервових волокнах.

Простіше кажучи, у випадку потенціалу дії сигнал передається через зміни мембранного потенціалу.

Значення -50 мВ застосовується як порогове значення для розвитку потенціалу дії. Збудження нижче +20 мВ не спричиняють жодного потенціалу дії і немає реакцій.

Після створення та передачі потенціалу дії канали N + спочатку закриваються знову. З іншого боку, канали К + відкриваються, щоб іони калію могли дифундувати поза аксоном. Електрична напруга у внутрішній частині комірки знову падає. Цей процес також відомий як реполяризація. Тоді К + канали також закриваються і потенціал клітини падає нижче потенціалу спокою. Ця гіперполяризація перетворюється на потенціал спокою, який натрієво-калієві насоси відновили через приблизно два мілісекунди. Таким чином, аксон готовий до нових потенціалів дії.

Ви можете знайти свої ліки тут

Хвороби та недуги

Такі явища, як отруєння ціанідом, мають небезпечні для життя наслідки, деякі з яких зумовлені втратою потенціалу спокою. Нейрони потребують енергії, щоб відновити потенціал спокою. Отруєння ціанідом блокує запас енергії, щоб не було забезпечено енергії для відновлення потенціалу спокою. Нервові клітини залишаються постійно деполяризованими і втрачають свою функціональність.

Залежно від того, на скільки нейронів впливає недостача енергії, нейронна регуляція всього організму може руйнуватися таким чином. Такий зрив регуляції нейронів неминуче призводить до смерті.

У більш широкому розумінні скарги на потенціал спокою нейрона можуть також виражатися при захворюваннях іонних каналів. Ці спадкові захворювання викликають порушення збудження в м’язах та нервовій системі. Захворювання іонних каналів впливають на поведінку комутації іонних каналів. Зміни в поведінці комутації каналів можуть, у свою чергу, впливати на здатність відновити потенціал відпочинку. Таким чином захворювання впливають на збудливість тканини. Захворювання іонних каналів - це у вужчому розумінні мутація іонних каналів.

Згідно з науковими висновками, три форми спадкової епілепсії пов'язані з цим явищем. Геміплегічні мігрені та ідіопатична фібриляція шлуночків також пояснюються таким чином, згідно з сучасними дослідженнями.

Натрієво-калієві насоси також можуть бути уражені захворюваннями, що впливають на спокійний потенціал нервової клітини. На думку багатьох вчених, сучасна західна дієта викликає неприродне співвідношення натрій та калій в організмі. Кажуть, що надлишок кухонної солі та нестача калію через надто мало рослинної їжі впливають на натрієво-калієві насоси, оскільки це може змінити внутрішньоклітинне іонне співвідношення.

Генетично обумовлені порушення обміну натрію та калію на клітинній мембрані, з іншого боку, є деякими мутаціями і були пов'язані дослідниками з формами епілепсії, а також іонними захворюваннями каналів. Порушення відновлення потенціалу спокою, ймовірно, є актуальним при різних захворюваннях центральної нервової системи.