De vilande membranpotential eller vilopotential uppträder när membranet i ett neuron inte förändras av exciterande eller hämmande verkningspotentialer. Det inträffar när nervcellen inte skickar någon signal, i vila. När membranet är i vila har cellens inre en negativ elektrisk laddning relativt utsidan..
Den vilande membranpotentialen är ungefär -70 mikrovolt. Detta innebär att insidan av neuronen är 70 mV mindre än utsidan. Dessutom finns det vid denna tid fler natriumjoner utanför neuronen och fler kaliumjoner inuti..
Artikelindex
För att två neuroner ska kunna utbyta information måste åtgärdspotentialer ges. En åtgärdspotential består av en serie förändringar i axonmembranet (neuronförlängning eller "tråd").
Dessa förändringar gör att olika kemikalier rör sig inifrån axonen till vätskan runt den, kallad extracellulär vätska. Utbytet av dessa ämnen producerar elektriska strömmar.
Membranpotentialen definieras som den elektriska laddning som finns på nervcellens membran. Specifikt hänvisar det till skillnaden i elektrisk potential mellan neurons inre och utsida.
Den vilande membranpotentialen innebär att membranet är relativt inaktivt, vilande. Det finns inga handlingspotentialer som påverkar dig vid den tiden.
För att studera detta har neurovetenskapsmän använt bläckfiskaxoner på grund av sin stora storlek. För att ge dig en uppfattning är axonen för denna varelse hundra gånger större än den största axonen för ett däggdjur..
Forskare placerar 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 axonen och dess egenskaper används två elektroder. En av dem kan tillhandahålla elektriska strömmar, medan en annan tjänar till att spela in meddelandet från axonen. En mycket fin typ av elektrod används för att undvika skador på axonen, kallad mikroelektrod..
Om en elektrod placeras i havsvattnet och en annan införs inuti axonen, observeras att den senare har en negativ laddning i förhållande till den yttre vätskan. I detta fall är skillnaden i elektrisk laddning 70 mV.
Denna skillnad kallas membranpotentialen. Det är därför det sägs att vilande membranpotentialen för en bläckfiskaxon är -70 mV.
Neuroner utbyter meddelanden elektrokemiskt. Detta innebär att det finns olika kemikalier i och utanför nervcellerna som, när de ökar eller minskar deras inträde i nervceller, ger upphov till olika elektriska signaler.
Detta beror på att 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 nervceller är begränsade av ett membran. Detta gör att vissa joner når cellens inre och blockerar andras passage. Det är därför det sägs vara ett semipermeabelt membran..
Även om koncentrationerna 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. Emellertid har natrium- och klorjoner en svårare tid att passera genom vid denna tidpunkt. Samtidigt förhindrar membranet negativt laddade proteinmolekyler från att lämna det inre av neuronen..
Dessutom startar natrium-kaliumpumpen också. Det är en struktur som förflyttar tre natriumjoner ur neuronen för varannan kaliumjon som den inför i den. Således, vid vilande membranpotential, observeras fler natriumjoner utanför och mer kalium inuti cellen..
För att meddelanden ska kunna skickas mellan neuroner måste emellertid förändringar i membranpotentialen ske. Det vill säga vilopotentialen måste ändras.
Detta kan ske på två sätt: depolarisering eller hyperpolarisering. Därefter ser vi vad var och en av dem betyder:
Antag att i det föregående fallet placerar forskarna en elektrisk stimulator på axonen som förändrar membranpotentialen på en specifik plats..
Eftersom axonets inre har en negativ elektrisk laddning, skulle en depolarisering uppstå om en positiv laddning appliceras på denna plats. Således skulle skillnaden mellan den elektriska laddningen på utsidan och insidan av axonen minskas, vilket innebär att membranpotentialen skulle minska..
Vid depolarisering blir membranpotentialen i vila för att minska mot noll.
Medan hyperpolarisering ökar cellens membranpotential.
När flera depolariserande stimuli ges ändrar var och en av dem membranpotentialen lite mer. När den når en viss punkt kan den plötsligt vändas. Det vill säga insidan av axonen når en positiv elektrisk laddning och utsidan blir negativ..
I detta fall överskrids vilande membranpotential, 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 inversion av membranpotentialen är känd som åtgärdspotential, och det innebär överföring av meddelanden genom axonet till terminalen. Värdet på spänningen som producerar en åtgärdspotential kallas "excitationströskeln".
Ingen har kommenterat den här artikeln än.