Chia sẻ:
Tiềm năng màng khi nghỉ ngơi là gì?
các tiềm năng màng ở phần còn lại hoặc tiềm năng nghỉ ngơi xảy ra khi màng tế bào thần kinh không bị thay đổi bởi các tiềm năng hành động kích thích hoặc ức chế.
Nó xảy ra khi tế bào thần kinh không gửi bất kỳ tín hiệu nào, trong một khoảnh khắc nghỉ ngơi. Khi màng ở trạng thái nghỉ, bên trong tế bào có điện tích âm so với bên ngoài.
Điện thế màng nghỉ là khoảng -70 microvolts. Điều này có nghĩa là phần bên trong của tế bào thần kinh nhỏ hơn 70 mV so với bên ngoài. Ngoài ra, tại thời điểm này có nhiều ion natri bên ngoài tế bào thần kinh và nhiều ion kali hơn ở bên trong.
Tiềm năng màng có nghĩa là gì??
Để hai tế bào thần kinh trao đổi thông tin, cần phải có tiềm năng hành động. Một tiềm năng hành động bao gồm một loạt các thay đổi trong màng sợi trục (kéo dài hoặc "cáp" của tế bào thần kinh).
Những thay đổi này làm cho các hóa chất khác nhau di chuyển từ bên trong sợi trục đến chất lỏng xung quanh nó, được gọi là dịch ngoại bào. Sự trao đổi các chất này tạo ra dòng điện.
Điện thế màng được định nghĩa là điện tích trên màng của các tế bào thần kinh. Cụ thể, nó đề cập đến sự khác biệt về tiềm năng điện giữa bên trong và bên ngoài tế bào thần kinh.
Tiềm năng màng tại phần còn lại ngụ ý rằng màng tương đối không hoạt động, nghỉ ngơi. Không có tiềm năng hành động nào ảnh hưởng đến bạn tại thời điểm đó.
Để nghiên cứu điều này, các nhà thần kinh học đã sử dụng sợi trục mực vì kích thước lớn của chúng. Để cho bạn biết, sợi trục của sinh vật này lớn gấp hàng trăm lần sợi trục lớn nhất của động vật có vú.
Các nhà nghiên cứu đặt sợi trục khổng lồ vào một thùng chứa nước biển, để nó có thể tồn tại trong một vài ngày.
Để đo các điện tích được tạo ra bởi sợi trục và đặc tính của nó, hai điện cực được sử dụng. Một trong số chúng có thể cung cấp dòng điện, trong khi một cái khác dùng để ghi lại thông điệp của sợi trục. Một loại điện cực rất mỏng được sử dụng để tránh mọi hư hại cho sợi trục, được gọi là microelectrode.
Nếu một điện cực được đặt trong nước biển và một điện cực khác được đưa vào sợi trục, người ta quan sát thấy rằng điện cực thứ hai có điện tích âm đối với chất lỏng bên ngoài. Trong trường hợp này, sự khác biệt trong tải điện là 70 mV.
Sự khác biệt này được gọi là tiềm năng màng. Đó là lý do tại sao nó nói rằng tiềm năng màng tĩnh của sợi trục mực là -70 mV.
Làm thế nào tiềm năng màng xảy ra ở phần còn lại?
Tế bào thần kinh trao đổi tin nhắn thông qua điện hóa. Điều này có nghĩa là có nhiều chất hóa học khác nhau bên trong và bên ngoài tế bào thần kinh, khi sự xâm nhập của chúng vào các tế bào thần kinh tăng hoặc giảm, sẽ phát sinh các tín hiệu điện khác nhau.
Điều này xảy ra bởi vì các hóa chất này có điện tích, đó là lý do tại sao chúng được gọi là "ion".
Các ion chính của hệ thống thần kinh của chúng ta là natri, kali, canxi và clo. Hai chất đầu tiên chứa một điện tích dương, canxi có hai điện tích dương và clo, một điện tích âm. Tuy nhiên, cũng có một số protein trong hệ thống thần kinh của chúng ta tích điện âm.
Mặt khác, điều quan trọng là phải biết rằng các tế bào thần kinh bị giới hạn bởi một màng. Điều này cho phép các ion nhất định đến được bên trong tế bào và chặn đường đi của các tế bào khác. Đó là lý do tại sao nó được gọi là màng bán thấm.
Mặc dù nồng độ của các ion khác nhau đang cố gắng cân bằng ở cả hai mặt của màng, nhưng nó chỉ cho phép một số trong số chúng đi qua các kênh ion của nó.
Khi có tiềm năng màng khi nghỉ ngơi, các ion kali có thể dễ dàng xuyên qua màng. Tuy nhiên, tại thời điểm này, các ion natri và clo khó vượt qua hơn. Đồng thời, màng ngăn các phân tử protein tích điện âm rời khỏi bên trong tế bào thần kinh.
Ngoài ra, bơm natri-kali cũng được bắt đầu. Nó là một cấu trúc di chuyển ba ion natri bên ngoài tế bào thần kinh cho mỗi hai ion kali đi vào nó. Do đó, trong tiềm năng màng nghỉ, quan sát thấy nhiều ion natri bên ngoài và nhiều kali hơn trong tế bào.
Thay đổi tiềm năng màng khi nghỉ ngơi
Tuy nhiên, đối với các thông điệp được gửi giữa các nơ-ron, phải thay đổi điện thế màng. Đó là, tiềm năng nghỉ ngơi phải được thay đổi.
Điều này có thể xảy ra theo hai cách bằng cách khử cực hoặc siêu phân cực. Tiếp theo, chúng ta sẽ thấy ý nghĩa của từng từ:
Khử cực
Giả sử trong trường hợp trước, các nhà nghiên cứu đặt một bộ kích thích điện vào sợi trục làm thay đổi tiềm năng màng ở một nơi cụ thể.
Vì bên trong sợi trục có điện tích âm, nếu áp dụng điện tích dương ở nơi này, khử cực sẽ xảy ra. Do đó, sự khác biệt giữa điện tích từ bên ngoài và bên trong sợi trục sẽ giảm đi, điều đó có nghĩa là điện thế màng sẽ giảm.
Trong khử cực, điện thế màng đi vào trạng thái nghỉ, giảm dần về 0.
Siêu phân cực
Trong khi, trong siêu phân cực có sự gia tăng tiềm năng màng của tế bào.
Khi một số kích thích khử cực được đưa ra, mỗi một trong số chúng thay đổi tiềm năng màng một chút nữa. Khi nó đạt đến một điểm nhất định, nó có thể bị đảo ngược đột ngột. Đó là, bên trong sợi trục đạt được điện tích dương và bên ngoài trở nên âm.
Trong trường hợp này, tiềm năng màng ở phần còn lại bị vượt quá, điều đó có nghĩa là màng được siêu phân cực (phân cực hơn bình thường).
Toàn bộ quá trình có thể kéo dài khoảng 2 mili giây, và sau đó tiềm năng màng trở lại giá trị bình thường của nó.
Hiện tượng đảo ngược nhanh chóng tiềm năng màng này được gọi là tiềm năng hành động và liên quan đến việc truyền thông điệp qua sợi trục đến nút đầu cuối. Giá trị của điện áp tạo ra điện thế hoạt động được gọi là "ngưỡng kích thích".
Tài liệu tham khảo
- Carlson, N.R. (2006). Sinh lý học của hành vi thứ 8 Ed. Madrid: Pearson.
- Chudler, E. (s.f.). Đèn, Camera, Tiềm năng hành động. Truy cập ngày 25 tháng 4 năm 2017, từ Khoa Washington: fac Khoa.washington.edu/,
- Tiềm năng nghỉ ngơi. (s.f.). Truy cập ngày 25 tháng 4 năm 2017, từ Wikipedia: en.wikipedia.org.
- Các tiềm năng màng. (s.f.). Truy cập ngày 25 tháng 4 năm 2017, từ Khan Academy: khanacademy.org.