Potencialni počitek

The Potencialni počitek je napetostna razlika -70 mV, ki obstaja v nebujanem stanju med notranjostjo in okoljem nevronov. Potencial je pomemben za oblikovanje akcijskih potencialov. Zastrupitev s cianidom preprečuje obnovo potenciala počitka in vodi v propad nevronov.

Kakšen je potencial za počitek?

Potencialni počitek je napetostna razlika, ki obstaja med notranjostjo nebuhtiranega nevrona in njegovo okolico. To razliko v napetosti je treba aktivno vzdrževati in je posledica neenakomerne porazdelitve natrijevih in kalijevih ionov.

Za ohranjanje potenciala počitka skrbita dva elementa membrane živčnih celic: na eni strani natrijeve kalijeve črpalke in na drugi strani ionski kanali na Ranvierjevi vrvici.

Počitniški potencial vzdražnih živčnih celic je osnova za saltatorsko prevodnost človeških živčnih poti. Ko se vzbuja akcijski potencial, se celica depolarizira nad njenim mejnim potencialom in od napetosti odvisnih ionskih kanalov se odprejo, tako da se ob vstopu določenih ionov potencial počitka spremeni. Akcijski potencial se prenaša po živčnih poteh s prerazporeditvijo nabojev.

Potovalni potencial človeškega nevrona ima razliko od -70 do -80 mV. Notranjost celične membrane je negativna, zunanja stran pa pozitivno nabita.

Funkcija in naloga

Na celični membrani vznemirljive celice se v fazi mirovanja odvijajo različni procesi. Na Ranvierjevih vrvicah aksoni niso izolirani z mielinom. Na teh vozliščih so nameščene črpalke Na + / K +, ki med uživanjem ATP prevažajo kalijeve ione v notranjost aksona v fazi mirovanja. Natrijevi ioni se izčrpajo iz celice hkrati. Tako je znotraj aksonov višja koncentracija kalija kot zunaj.

Zaradi ionskih kanalov, ki vsebujejo beljakovine, imajo membrane celic različne ravni prepustnosti za te ione. Natrijevi kanali so običajno zaprti v mirovanju. Kanali kalija pa so odprti, tako da kalijevi ioni razpršijo. Tako ioni navzven difuzujejo. To se zgodi, dokler ni ravnotežja med električnimi silami in silami osmotskega tlaka. S tem se ohranja razlika v naboju med zunanjo in notranjo stranjo celične membrane, ki je znana tudi kot počivalna sposobnost.

Ko dražljaj zadene živčno vlakno in prestopi prag, se odpirajo od napetosti odvisni natrijevi in ​​kalijevi kanali. Tako nastane depolarizacija celice, kar posledično sproži akcijski potencial. Bioelektrični impulz poteka vzdolž živčnih vlaken.

Preprosto povedano, v primeru akcijskega potenciala se skozi spremembe membranskega potenciala odda signal.

Kot vrednost praga za razvoj akcijskega potenciala se uporablja vrednost -50 mV. Vzbujanja pod +20 mV ne povzročajo nobenega akcijskega potenciala in ni reakcij.

Po ustvarjanju in prenosu akcijskega potenciala se kanali N + najprej zaprejo. Po drugi strani se kanali K + odpirajo, tako da kalijevi ioni lahko difundirajo iz aksona. Električna napetost v notranjosti celice spet pade. Ta postopek je znan tudi kot repolarizacija. Potem se kanali K + tudi zaprejo in potencial celice pade pod počitek. Ta hiperpolarizacija se spremeni v počivališče, ki so ga natrijeve-kalijeve črpalke po približno dveh milisekundah obnovile. Akson je tako pripravljen na nove akcijske potenciale.

Tu lahko najdete svoja zdravila

Bolezni in bolezni

Pojavi, kot je zastrupitev s cianidom, imajo smrtno nevarne posledice, nekatere pa so posledica izgube počitka. Nevroni potrebujejo energijo za obnovitev svojega počitka. Zastrupitev s cianidom blokira oskrbo z energijo, tako da ni mogoče zagotoviti nobene energije za obnovo potenciala počitka. Živčne celice ostanejo trajno depolarizirane in izgubijo svojo funkcionalnost.

Glede na to, na koliko nevronov vpliva premajhna oskrba z energijo, se lahko na ta način poruši nevronska regulacija celotnega organizma. Takšen razplet nevronske regulacije neizogibno vodi v smrt.

V širšem smislu se pritožbe s počivalnim potencialom nevrona lahko izrazijo tudi pri boleznih ionskih kanalov. Te dedne bolezni sprožijo motnje vzburjenja v mišicah in živčnem sistemu. Bolezni ionskih kanalov vplivajo na preklopno vedenje ionskih kanalov. Spremembe v stikalnem obnašanju kanalov lahko vplivajo na sposobnost obnovitve preostalega potenciala. Tako bolezni vplivajo na razdražljivost tkiva. Bolezni ionskih kanalov so v ožjem smislu mutacije ionskih kanalov.

Po znanstvenih ugotovitvah naj bi bile s tem pojavom povezane tri oblike dedne epilepsije. Po sodobnih raziskavah na ta način pojasnjujejo tudi hemiplegične migrene in idiopatsko ventrikularno fibrilacijo.

Na natrijeve kalijeve črpalke lahko vplivajo tudi bolezni, ki vplivajo na počitek živčne celice. Po mnenju mnogih znanstvenikov sodobna zahodna prehrana povzroča nenaravno razmerje natrija in kalija v telesu. Presežek namizne soli in pomanjkanje kalija zaradi premajhne rastlinske hrane naj bi vplivala na natrijevo-kalijeve črpalke, saj lahko to spremeni razmerje medceličnega iona.

Po drugi strani so genetsko določene motnje izmenjave natrija in kalija na celični membrani prisotne pri nekaterih mutacijah in jih raziskovalci povezujejo z oblikami epilepsije in bolezni z ionskimi kanali. Motnje pri obnovi potenciala počitka so zato verjetno pomembne za različne bolezni centralnega živčnega sistema.