Poilsio potencialas

Poilsio potencialas yra -70 mV įtampos skirtumas, kuris yra nejautrioje būsenoje tarp neuronų vidaus ir aplinkos. Potencialas yra svarbus formuojant veiksmų potencialus. Apsinuodijimas cianidu neleidžia atstatyti poilsio galimybių ir lemia neuronų žlugimą.

Koks yra poilsio potencialas?

Poilsio potencialas yra įtampos skirtumas, kuris egzistuoja tarp nejaudinto neurono vidaus ir jo apylinkių. Šis įtampos skirtumas turi būti aktyviai palaikomas ir atsiranda dėl netolygaus natrio ir kalio jonų pasiskirstymo.

Du nervinių ląstelių membranos elementai yra susiję su poilsio potencialo palaikymu: viena vertus, natrio-kalio pompos ir, kita vertus, joniniai kanalai Ranvier laido žieduose.

Susijaudinančių nervinių ląstelių ramybės potencialas sudaro pagrindą druskingam sužadinimo laidumui žmogaus nervų keliuose. Kai sužadinamas veikimo potencialas, ląstelė depoliarizuojama virš savo slenkstinio potencialo ir atidaromi nuo įtampos priklausantys jonų kanalai, todėl, kai įteka tam tikri jonai, poilsio potencialas pasikeičia. Veiksmo potencialas perduodamas nervų keliais perkeliant krūvius.

Žmogaus neurono ramybės potencialas skiriasi nuo -70 iki -80 mV. Ląstelės membranos vidus yra neigiamas, o išorinis - teigiamai įkrautas.

Funkcija ir užduotis

Į jaudinamosios ląstelės membraną ramybės fazėje vyksta įvairūs procesai. Ranvier žieduose aksonai nėra išskiriami su mielinu. Šiuose mazguose yra Na + / K + siurbliai, kurie ramybės fazėje perneša kalio jonus į aksono vidų, vartodami ATP. Natrio jonai tuo pat metu išsiurbiami iš ląstelės. Taigi aksonų viduje yra didesnė kalio koncentracija nei išorėje.

Dėl baltymų turinčių jonų kanalų ląstelių membranos turi skirtingą šių jonų pralaidumą. Natrio kanalai dažniausiai uždaromi ramybės metu. Kalio kanalai, atvirkščiai, yra atviri, todėl vyksta kalio jonų difuzija. Jonai pasklinda į išorę. Tai vyksta tol, kol nėra pusiausvyros tarp elektrinių jėgų ir osmosinio slėgio jėgų. Tai palaiko krūvio skirtumą tarp ląstelės membranos išorės ir vidaus, kuri dar vadinama poilsio galimybe.

Kai dirgiklis pataiko į nervų pluoštą ir peržengia slenkstį, atsidaro nuo įtampos priklausomi natrio ir kalio kanalai. Tai sukuria ląstelės depoliarizaciją, kuri savo ruožtu suaktyvina veikimo potencialą. Bioelektrinis impulsas nešasi išilgai nervinių skaidulų.

Paprasčiau tariant, veikimo potencialo atveju signalas perduodamas per membranos potencialo pokyčius.

Kaip slenkstinė vertė sukuriant veiksmo potencialą taikoma -50 mV vertė. Žadinimas žemesnėje kaip +20 mV nesukuria jokio veikimo potencialo ir nėra jokių reakcijų.

Sukūrus ir perdavus veiksmo potencialą, N + kanalai pirmiausia vėl užsidaro. Priešingai, K + kanalai atsidaro taip, kad kalio jonai gali išsisklaidyti iš aksono. Elektrinė įtampa ląstelės viduje vėl krinta. Šis procesas taip pat žinomas kaip repoliarizacija. Tuomet K + kanalai taip pat užsidaro ir ląstelės potencialas nukrinta žemiau ramybės potencialo. Ši hiperpolarizacija pasikeičia į ramybės potencialą, kurį natrio-kalio pompos atkūrė maždaug po dviejų milisekundžių. Taigi ašonas yra pasirengęs naujiems veiksmo potencialams.

Savo vaistus galite rasti čia

Ligos ir negalavimai

Fenomenai, tokie kaip apsinuodijimas cianidu, turi pavojingų gyvybei padarinių, kai kurie iš jų yra dėl praradimo galimybės pailsėti. Neuronams reikia energijos, kad būtų galima atstatyti jų poilsio galimybes. Apsinuodijimas cianidu blokuoja energijos tiekimą, kad nebūtų įmanoma atstatyti ramybės potencialo. Nervinės ląstelės visam laikui depoliarizuotos ir praranda savo funkcionalumą.

Priklausomai nuo to, kiek neuronų paveikė nepakankamas energijos tiekimas, tokiu būdu gali žlugti viso organizmo neuronų reguliacija. Toks neuronų reguliavimo nutrūkimas neišvengiamai lemia mirtį.

Plačiąja prasme skundai dėl neurono ramybės gali būti išreikšti ir jonų kanalų ligomis. Šios paveldimos ligos sukelia sužadinimo sutrikimus raumenyse ir nervų sistemoje. Jonų kanalų ligos daro įtaką jonų kanalų perjungimo elgsenai. Kanalų perjungimo elgsenos pokyčiai savo ruožtu gali turėti įtakos galimybei atkurti poilsio galimybes. Taigi, ligos daro įtaką audinio jaudrumui. Joninių kanalų ligos siaurąja prasme yra jonų kanalų mutacijos.

Remiantis mokslinėmis išvadomis, manoma, kad trys paveldimos epilepsijos formos yra susijusios su šiuo reiškiniu. Remiantis šiuolaikiniais tyrimais, taip paaiškinta ir hemipleginė migrena bei idiopatinė skilvelių virpėjimas.

Natrio-kalio pompos taip pat gali būti paveiktos ligų, kurios veikia nervų ląstelių ramybės galimybes. Daugelio mokslininkų teigimu, šiuolaikinė vakarietiška dieta sukelia nenatūralų natrio ir kalio santykį organizme. Teigiama, kad stalo druskos perteklius ir kalio trūkumas dėl per mažo augalinio maisto daro įtaką natrio ir kalio pompoms, nes tai gali pakeisti tarpląstelinių jonų santykį.

Kita vertus, genetiškai nustatyti natrio ir kalio mainų ląstelių membranoje sutrikimai yra kai kuriose mutacijose ir tyrėjai juos siejo su epilepsijos formomis, taip pat su jonų kanalų ligomis. Todėl numanoma, kad atstatant poilsio režimą galimi įvairūs centrinės nervų sistemos susirgimai.