Pokojový potenciál je rozdiel napätia -70 mV, ktorý existuje medzi interiérom a okolím neurónov v nevybudzovanom stave. Potenciál je relevantný pre vznik akčných potenciálov. Otrava kyanidom zabraňuje obnoveniu pokojového potenciálu a vedie k zrúteniu neurónov.
Aký je potenciál odpočinku?
Pokojový potenciál je rozdiel napätia -70 mV, ktorý existuje medzi vnútorným a okolitým priestorom neurónov v excitovanom stave. Pokojový potenciál je rozdiel napätia, ktorý existuje medzi vnútrom excitovaného neurónu a jeho prostredím. Tento rozdiel v napätí musí byť aktívne udržiavaný a je výsledkom nerovnakého rozdielu distribúcia of sodík a draslík ióny. Dva prvky nervová bunka membrány sa podieľajú na udržiavaní pokojového potenciálu: po prvé, sodík-draslík pumpy a po druhé, iónové kanály na Ranvierových priviazaných krúžkoch. Pokojový potenciál excitovateľných neurónov je základom pre soľné vedenie excitácie v ľudských nervových dráhach. Po excitácii pomocou akčný potenciál, je bunka depolarizovaná nad svoj prahový potenciál a napäťovo riadené iónové kanály sa otvárajú, čo spôsobuje prílev určitých iónov zmenu pokojového potenciálu. The akčný potenciál sa šíri po nervových dráhach redistribúciami náboja. Pokojový potenciál ľudského neurónu má rozdiel -70 až -80 mV. Vnútro bunková membrána je záporne nabitá a vonkajšia strana je kladne nabitá.
Funkcia a úloha
Na serveri sa vyskytujú rôzne procesy bunková membrána excitabilnej bunky počas pokojovej fázy. Na Ranvierových šnurovacích krúžkoch nie sú axóny izolované myelínom. V týchto uzloch sú umiestnené čerpadlá Na + / K +, ktoré prepravujú draslík ióny do interiéru axon počas pokojovej fázy pri konzumácii ATP. Sodík z bunky sa odčerpávajú ióny súčasne. Teda vyšší koncentrácie draslíka je prítomný vo vnútri axon než je prítomný vonku. Membrány buniek majú rozdielnu permeabilitu pre tieto ióny kvôli bielkovinovým iónovým kanálom. V pokoji sú sodíkové kanály väčšinou uzavreté. Oproti tomu sú kanály pre draslík otvorené, takže dochádza k difúzii draselných iónov. Ióny tak difundujú smerom von. K tomu dochádza, kým nie je vyvážiť medzi elektrickými silami a silami osmotického tlaku. Takto sa udržiava rozdiel nábojov medzi vonkajšou a vnútornou časťou bunkových membrán, ktorý sa tiež nazýva pokojový potenciál. Keď dorazí stimul na a nervové vlákno a prekročí prahovú hodnotu, napäťovo závislé sodíkové a draselné kanály sa otvoria. To spôsobí depolarizáciu bunky, ktorá následne vyvolá an akčný potenciál. Bioelektrický impulz sa tak šíri pozdĺž nervových vlákien. Zjednodušene povedané, akčný potenciál zahŕňa prenos signálu prostredníctvom zmien v membránovom potenciáli. Hodnota -50 mV sa považuje za prahovú hodnotu pre rozvoj akčného potenciálu. Excitácie pod +20 mV teda nespôsobujú vznik akčného potenciálu a reakcie sa nevyskytujú. Po vytvorení a prenose akčného potenciálu sa kanály N + najskôr opäť uzavrú. K + kanály sa na druhej strane otvárajú, aby umožnili difúzii iónov draslíka z axon. Elektrické napätie vo vnútri článku tak opäť klesá. Tento proces sa nazýva aj repolarizácia. Následne sa tiež uzavrú kanály K + a potenciál bunky klesne pod pokojový potenciál. Táto hyperpolarizácia prechádza do pokojového potenciálu, ktorý je obnovený pumpami sodík-draslík po približne dvoch milisekundách. Axon je tak pripravený na nové akčné potenciály.
Choroby a poruchy
Pri javoch, ako je otrava kyanidom, sa vyskytujú život ohrozujúce následky, niekedy v dôsledku straty pokojového potenciálu. Neuróny potrebujú energiu na obnovenie pokojového potenciálu. Otrava kyanidom blokuje prísun energie, takže nie je možné zabezpečiť nič na pokojnú potenciálnu obnovu. Neuróny teda zostávajú trvalo depolarizované a strácajú funkčnosť. V závislosti na tom, koľko neurónov je ovplyvnených nedostatočným prísunom energie, sa môže takto zrútiť neurónová regulácia celého organizmu. Takéto narušenie neurónovej regulácie nevyhnutne vedie k smrti. V širšom zmysle sa sťažnosti s pokojovým potenciálom neurónu môžu prejaviť aj chorobami iónových kanálov. Tieto dedičné choroby spôsobujú poruchy excitácie v svalovine a nervový systém. Choroby iónových kanálov ovplyvňujú spínacie správanie iónových kanálov. Zmeny v spínacom správaní kanálov môžu zase ovplyvniť schopnosť pokojného zotavenia. Choroby teda ovplyvňujú excitabilitu tkaniva. V užšom zmysle sú choroby iónových kanálov mutáciami iónových kanálov. Tri formy dedičnej epilepsie sa podľa vedeckých dôkazov predpokladá, že súvisia s týmto javom. Hemiplegický migréna a idiopatické ventrikulárna fibrilácia sa takto vysvetľujú aj podľa moderných výskumov. Sodno-draselné pumpy môžu byť ovplyvnené aj chorobami, ktoré majú vplyv na pokojový potenciál a nervová bunka. Podľa mnohých vedcov moderný západný strava poskytuje neprirodzený pomer sodíka a draslíka v tele. Prebytok kuchynskej soli a nedostatok draslíka v dôsledku príliš malého množstva rastlinnej potravy údajne môžu narušiť sodíkovo-draselné pumpy, pretože takto sa môže meniť pomer intracelulárnych iónov. Geneticky podmienené poruchy výmeny sodíka a draslíka v bunková membrána, na druhej strane, sú prítomné v niektorých mutáciách a boli vedcami spojené s formami epilepsie, rovnako ako choroby iónových kanálov. Poruchy v pokojovej potenciálnej obnove sú teda pravdepodobne relevantné pre rôzne choroby centrálneho nervového systému nervový systém.
