İstirahatte Membran Potansiyeli Nedir?

istirahatte membran potansiyeli ya da dinlenme potansiyeli, bir nöronun zarı uyarıcı ya da inhibe edici aksiyon potansiyelleri tarafından değiştirilmediğinde meydana gelir..

Nöron, herhangi bir sinyal göndermediğinde, bir anda dinlenme anında meydana gelir. Zar dururken, hücrenin iç kısmı dışa göre negatif bir elektrik yüküne sahiptir.

Dinlenme zarı potansiyeli yaklaşık olarak -70 mikrovolttur. Bu, nöronun iç kısmının dıştan 70 mV daha az olduğu anlamına gelir. Ek olarak, şu anda nöronun dışında daha fazla sodyum iyonu ve iç kısmında daha fazla potasyum iyonu vardır..

Membran potansiyeli ne demektir??

Bilgi alışverişinde bulunan iki nöron için, aksiyon potansiyellerinin verilmesi gereklidir. Bir aksiyon potansiyeli, akson zarındaki bir dizi değişiklikten oluşur (nöronun uzaması veya "kablosu").

Bu değişiklikler, çeşitli kimyasalların aksonun içerisinden, hücre dışı sıvı adı verilen etrafındaki sıvıya hareket etmesine neden olur. Bu maddelerin değişimi elektrik akımı üretir.

Zar potansiyeli, sinir hücrelerinin zarındaki elektrik yükü olarak tanımlanır. Özellikle, nöronun içi ve dışı arasındaki elektrik potansiyelindeki farkı ifade eder..

Dinlenme sırasındaki zar potansiyeli, zarın nispeten aktif olmadığını ve dinlendiğini gösterir. O anda sizi etkileyen hiçbir aksiyon potansiyeli yok.

Bunu incelemek için, sinirbilimciler büyük boyutlarından dolayı kalamar aksonları kullandılar. Size bir fikir vermek gerekirse, bu yaratığın aksonu bir memelinin en büyük aksonundan yüz kat daha büyüktür..

Araştırmacılar dev aksonu deniz suyuyla dolu bir kaba koyarlar, böylece birkaç gün hayatta kalabilirler.

Aksonun ürettiği elektrik yüklerini ve özelliklerini ölçmek için iki elektrot kullanılır. Biri elektrik akımı sağlayabilir, diğeri ise akson mesajını kaydetmeye yarar. Mikroelektrot adı verilen aksona herhangi bir zarar gelmemesi için çok ince bir elektrot türü kullanılır..

Bir elektrot deniz suyuna ve diğeri aksona yerleştirilirse, ikincisinin dış sıvıya göre negatif bir yüke sahip olduğu gözlenir. Bu durumda, elektrik yükündeki fark 70 mV’dur..

Bu fark membran potansiyeli olarak adlandırılır. Bu yüzden kalamar aksonunun sakin membran potansiyelinin -70 mV olduğunu söylüyor..

İstirahatte membran potansiyeli nasıl oluşur??

Nöronlar elektrokimya yoluyla mesajlaşıyorlar. Bu, nöronların içinde ve dışında, sinir hücrelerine girişleri arttıkça veya azaldığında farklı elektrik sinyallerine yol açan çeşitli kimyasal maddeler olduğu anlamına gelir..

Bu, bu kimyasalların elektrik yüküne sahip olmalarından kaynaklanmaktadır, bu yüzden "iyon" olarak bilinir..

Sinir sistemimizin ana iyonları sodyum, potasyum, kalsiyum ve klordur. İlk ikisi pozitif yük içerir, kalsiyum iki pozitif yük içerir ve klor, negatif olan. Bununla birlikte, sinir sistemimizde negatif yüklü bazı proteinler de vardır..

Öte yandan, nöronların bir membranla sınırlı olduğunu bilmek önemlidir. Bu, belirli iyonların hücrenin içine ulaşmasına ve diğerlerinin geçişini engellemesine izin verir. Bu yüzden yarı geçirgen bir zar olduğu söyleniyor.

Her ne kadar farklı iyonların konsantrasyonları membranın her iki tarafında da dengelenmeye çalışsa da, sadece bazılarının iyon kanallarından geçmesine izin verir..

İstirahatta membran potansiyeli olduğunda, potasyum iyonları zarı kolayca geçebilir. Bununla birlikte, bu zamanda, sodyum ve klor iyonlarının geçmesi daha zor olmaktadır. Aynı zamanda, zar negatif yüklü protein moleküllerinin nöronun içini terk etmesini önler.

Ek olarak, sodyum-potasyum pompası da başlatılır. Nöron dışına üç sodyum iyonu taşıyan her iki potasyum iyonu için hareket eden bir yapıdır. Böylece, istirahat membran potansiyelinde, hücre dışında daha fazla sodyum iyonu ve hücre içinde daha fazla potasyum gözlenir..

İstirahatte membran potansiyelinin değiştirilmesi

Bununla birlikte, nöronlar arasında gönderilecek mesajlar için, membran potansiyelinde değişiklikler olması gerekir. Yani, dinlenme potansiyeli değiştirilmeli.

Bu, depolarizasyon veya hiperpolarizasyon ile iki şekilde oluşabilir. Sonra, her birinin ne anlama geldiğini göreceğiz:

kutuplaşmayı kaldırma

Önceki durumda araştırmacıların aksona, zar potansiyelini belirli bir yerde değiştiren bir elektrik stimülatörü yerleştirdiklerini varsayalım..

Aksonun içi negatif bir elektrik yüküne sahip olduğundan, bu yerde pozitif bir yük uygulanırsa depolarizasyon gerçekleşir. Böylece, aksonun dışından ve iç kısmından elektrik yükü arasındaki fark azaltılabilir, bu da membran potansiyelinin düşeceği anlamına gelir.

Depolarizasyonda, membran potansiyeli dinlenmeye gider, sıfıra doğru azalır.

hiperpolarizasyon

Bununla birlikte, hiperpolarizasyonda hücrenin zar potansiyelinde bir artış olur..

Birkaç depolarize edici uyarıcı verildiğinde, her biri zar potansiyelini biraz daha değiştirir. Belirli bir noktaya ulaştığında, aniden tersine çevrilebilir. Yani, aksonun içi pozitif bir elektrik yüküne ulaşır ve dış negatif olur.

Bu durumda, istirahatteki membran potansiyeli aşılır, bu, zarın hiperpolarize olduğu (normalden daha polarize olduğu) anlamına gelir.

Tüm işlem yaklaşık 2 milisaniye sürebilir ve daha sonra membran potansiyeli normal değerine döner.

Membran potansiyelinin hızlı ters çevrilmesi olgusu, bir eylem potansiyeli olarak bilinir ve mesajların akson yoluyla terminal düğmesine iletilmesini içerir. Bir aksiyon potansiyeli üreten voltajın değerine "uyarma eşiği" denir.

referanslar

1. Carlson, N.R. (2006). Davranış Fizyolojisi 8. Ed. Madrid: Pearson.
2. Chudler, E. (s.f.). Işıklar, Kamera, Aksiyon Potansiyeli. 25 Nisan 2017'de Washington Fakültesinden alındı: faculty.washington.edu/,
3. Dinlenme potansiyeli. (N.D.). 25 Nisan 2017 tarihinde Wikipedia'dan alındı: en.wikipedia.org.
4. Membran potansiyeli. (N.D.). 25 Nisan 2017'de Khan Academy'den alındı: khanacademy.org.