WAT IS HET RUSTMEMBRAANPOTENTIEEL? - GEOGRAFÍA - 2024

De rustmembraanpotentiaal of rustpotentiaal treedt op wanneer het membraan van een neuron niet wordt veranderd door prikkelende of remmende actiepotentialen. Het treedt op wanneer het neuron geen signaal uitzendt, in een rustmoment. Als het membraan in rust is, heeft de binnenkant van de cel een negatieve elektrische lading ten opzichte van de buitenkant.

Het rustmembraanpotentiaal is ongeveer -70 microvolt. Dit betekent dat de binnenkant van het neuron 70 mV minder is dan de buitenkant. Ook zijn er op dit moment meer natriumionen buiten het neuron en meer kaliumionen erin.

Het Na + / K + -ATPase, evenals de diffusie-effecten van de betrokken ionen, zijn de belangrijkste mechanismen om het rustpotentieel over de membranen van dierlijke cellen te behouden.

Wat betekent membraanpotentiaal?

Om twee neuronen informatie te laten uitwisselen, moeten actiepotentialen worden gegeven. Een actiepotentiaal bestaat uit een reeks veranderingen in het membraan van het axon (verlenging of "draad" van het neuron).

Deze veranderingen zorgen ervoor dat verschillende chemicaliën van binnenuit het axon naar de vloeistof eromheen gaan, extracellulaire vloeistof genaamd. Door de uitwisseling van deze stoffen ontstaan ​​elektrische stromen.

De membraanpotentiaal wordt gedefinieerd als de elektrische lading die aanwezig is op het membraan van zenuwcellen. Specifiek verwijst het naar het verschil in elektrisch potentieel tussen de binnenkant en de buitenkant van het neuron.

De rustmembraanpotentiaal houdt in dat het membraan relatief inactief is, rustend. Er zijn op dat moment geen actiepotentialen die u beïnvloeden.

Om dit te bestuderen, hebben neurowetenschappers inktvisaxonen gebruikt vanwege hun grote formaat. Om je een idee te geven: het axon van dit wezen is honderd keer groter dan het grootste axon in een zoogdier.

De onderzoekers stoppen de gigantische axon in een bak met zeewater, zodat hij een paar dagen kan overleven.

Om de elektrische ladingen geproduceerd door het axon en zijn kenmerken te meten, worden twee elektroden gebruikt. Een van hen kan elektrische stromen leveren, terwijl een andere dient om de boodschap van het axon op te nemen. Een zeer fijn type elektrode wordt gebruikt om schade aan het axon te voorkomen, een zogenaamde micro-elektrode.

Als een elektrode in het zeewater wordt geplaatst en een andere in het axon, wordt opgemerkt dat deze laatste een negatieve lading heeft ten opzichte van de externe vloeistof. In dit geval is het verschil in elektrische lading 70 mV.

Dit verschil wordt het membraanpotentiaal genoemd. Daarom wordt er gezegd dat de rustmembraanpotentiaal van een inktvisaxon -70 mV is.

Hoe wordt het rustmembraanpotentieel geproduceerd?

Neuronen wisselen elektrochemisch berichten uit. Dit betekent dat er verschillende chemicaliën binnen en buiten de neuronen zijn die, wanneer ze de zenuwcellen binnendringen, toenemen of afnemen, ze aanleiding geven tot verschillende elektrische signalen.

Dit gebeurt omdat deze chemicaliën een elektrische lading hebben, daarom staan ​​ze bekend als ‘ionen’.

De belangrijkste ionen in ons zenuwstelsel zijn natrium, kalium, calcium en chloor. De eerste twee bevatten een positieve lading, calcium heeft twee positieve ladingen en chloor heeft een negatieve lading. Er zijn echter ook enkele negatief geladen eiwitten in ons zenuwstelsel.

Aan de andere kant is het belangrijk om te weten dat neuronen worden beperkt door een membraan. Hierdoor kunnen bepaalde ionen het binnenste van de cel bereiken en de doorgang van andere blokkeren. Daarom wordt er gezegd dat het een semi-permeabel membraan is.

Ondanks het feit dat wordt geprobeerd de concentraties van de verschillende ionen aan beide zijden van het membraan te balanceren, laat het slechts enkele ervan door de ionenkanalen.

Als er een membraanpotentiaal in rust is, kunnen kaliumionen gemakkelijk door het membraan gaan. Op dit moment hebben natrium- en chloorionen het echter moeilijker om er doorheen te gaan. Tegelijkertijd voorkomt het membraan dat negatief geladen eiwitmoleculen de binnenkant van het neuron verlaten.

Daarnaast wordt ook de natrium-kaliumpomp gestart. Het is een structuur die drie natriumionen uit het neuron beweegt voor elke twee kaliumionen die erin worden geïntroduceerd. Dus bij de rustmembraanpotentiaal worden meer natriumionen buiten en meer kalium in de cel waargenomen.

Wijziging van het rustmembraanpotentiaal

Om berichten tussen neuronen te kunnen verzenden, moeten er echter veranderingen in het membraanpotentieel optreden. Dat wil zeggen, het rustpotentieel moet worden gewijzigd.

Dit kan op twee manieren gebeuren: depolarisatie of hyperpolarisatie. Vervolgens zullen we zien wat elk van hen betekent:

Depolarisatie

Stel dat de onderzoekers in het vorige geval een elektrische stimulator op het axon plaatsen die de membraanpotentiaal op een specifieke plaats verandert.

Omdat het inwendige van het axon een negatieve elektrische lading heeft, zou er een depolarisatie optreden als er op deze plaats een positieve lading wordt aangebracht. Zo zou het verschil tussen de elektrische lading aan de buitenkant en binnenkant van het axon worden verkleind, wat betekent dat de membraanpotentiaal zou afnemen.

Bij depolarisatie wordt de membraanpotentiaal in rust, om af te nemen naar nul.

Hyperpolarisatie

Terwijl er bij hyperpolarisatie een toename is van het membraanpotentieel van de cel.

Als er meerdere depolariserende stimuli worden gegeven, verandert elk van hen de membraanpotentiaal iets meer. Wanneer het een bepaald punt bereikt, kan het abrupt worden teruggedraaid. Dat wil zeggen, de binnenkant van het axon bereikt een positieve elektrische lading en de buitenkant wordt negatief.

In dit geval wordt de rustmembraanpotentiaal overschreden, wat betekent dat het membraan hypergepolariseerd is (meer gepolariseerd dan normaal).

Het hele proces kan ongeveer 2 milliseconden duren, en daarna keert de membraanpotentiaal terug naar zijn normale waarde.

Dit fenomeen van snelle omkering van de membraanpotentiaal staat bekend als de actiepotentiaal en omvat de verzending van berichten via het axon naar de eindknop. De waarde van de spanning die een actiepotentiaal produceert, wordt de "excitatiedrempel" genoemd.

Referenties

1. Carlson, NR (2006). Fysiologie van gedrag 8e Ed. Madrid: Pearson.
2. Chudler, E. (zd). Lichten, camera, actiepotentieel. Opgehaald op 25 april 2017, van Faculty of Washington: faculty.washington.edu/,
3. Rustpotentieel. (sf). Opgehaald op 25 april 2017, van Wikipedia: en.wikipedia.org.
4. Het membraanpotentieel. (sf). Opgehaald op 25 april 2017, van Khan Academy: khanacademy.org.