- ماذا تعني إمكانات الغشاء؟
- كيف يتم إنتاج إمكانات غشاء الراحة؟
- تغيير إمكانات غشاء الراحة
- نزع الاستقطاب
- فرط الاستقطاب
- المراجع
و يستريح غشاء المحتملة أو يستريح يحدث إمكانات عندما لا يتم تبديل غشاء الخلايا العصبية التي كتبها إمكانات العمل مثير أو المثبطة. يحدث هذا عندما لا ترسل العصبون أي إشارة ، في لحظة راحة. عندما يكون الغشاء في حالة راحة ، يكون داخل الخلية شحنة كهربائية سالبة بالنسبة للخارج.
تبلغ إمكانات غشاء الراحة حوالي -70 ميكرو فولت. هذا يعني أن الجزء الداخلي من العصبون أقل بمقدار 70 مللي فولت من الخارج. أيضًا ، في هذا الوقت ، يوجد المزيد من أيونات الصوديوم خارج الخلية العصبية والمزيد من أيونات البوتاسيوم بداخلها.
تعد Na + / K + -ATPase ، بالإضافة إلى تأثيرات انتشار الأيونات المعنية ، الآليات الرئيسية للحفاظ على إمكانات الراحة عبر أغشية الخلايا الحيوانية.
ماذا تعني إمكانات الغشاء؟
لكي تتبادل الخلايا العصبية المعلومات ، يجب إعطاء إمكانات العمل. يتكون جهد الفعل من سلسلة من التغييرات في غشاء المحور العصبي (إطالة أو "سلك" العصبون).
تتسبب هذه التغييرات في انتقال العديد من المواد الكيميائية من داخل المحور العصبي إلى السائل المحيط به ، والذي يسمى السائل خارج الخلية. ينتج تبادل هذه المواد تيارات كهربائية.
يُعرَّف جهد الغشاء بأنه الشحنة الكهربائية الموجودة على غشاء الخلايا العصبية. على وجه التحديد ، يشير إلى الفرق في الجهد الكهربائي بين الداخل والخارج من الخلايا العصبية.
تشير إمكانات غشاء الراحة إلى أن الغشاء غير نشط نسبيًا ، ويستريح. لا توجد إمكانات عمل تؤثر عليك في ذلك الوقت.
لدراسة هذا ، استخدم علماء الأعصاب محاور الحبار بسبب حجمها الكبير. لإعطائك فكرة ، فإن محور هذا المخلوق أكبر بمئة مرة من أكبر محوار في حيوان ثديي.
وضع الباحثون المحور العصبي العملاق في وعاء من مياه البحر ، ليتمكن من البقاء على قيد الحياة لبضعة أيام.
من أجل قياس الشحنات الكهربائية التي ينتجها المحور العصبي وخصائصه ، يتم استخدام قطبين. يمكن أن يوفر أحدهما تيارات كهربائية ، بينما يعمل الآخر على تسجيل الرسالة من المحور العصبي. يتم استخدام نوع دقيق جدًا من الأقطاب الكهربائية لتجنب أي ضرر يلحق بالمحور ، يسمى القطب الكهربائي الصغير.
إذا تم وضع قطب كهربائي واحد في مياه البحر وأدخل آخر داخل المحور العصبي ، لوحظ أن الأخير له شحنة سالبة فيما يتعلق بالسائل الخارجي. في هذه الحالة ، يكون الفرق في الشحنة الكهربائية 70 مللي فولت.
هذا الاختلاف يسمى جهد الغشاء. هذا هو السبب في أنه يقال إن غشاء الراحة لمحور الحبار هو -70 مللي فولت.
كيف يتم إنتاج إمكانات غشاء الراحة؟
تتبادل الخلايا العصبية الرسائل كهربائيا. هذا يعني أن هناك مواد كيميائية مختلفة داخل الخلايا العصبية وخارجها ، وعندما يزداد دخولها إلى الخلايا العصبية أو ينقص ، فإنها تؤدي إلى ظهور إشارات كهربائية مختلفة.
يحدث هذا لأن هذه المواد الكيميائية لها شحنة كهربائية ، ولهذا تُعرف باسم "الأيونات".
الأيونات الرئيسية في نظامنا العصبي هي الصوديوم والبوتاسيوم والكالسيوم والكلور. الأولين يحتويان على شحنة موجبة ، والكالسيوم له شحنتان موجبتان والكلور له شحنة سالبة. ومع ذلك ، هناك أيضًا بعض البروتينات سالبة الشحنة في نظامنا العصبي.
من ناحية أخرى ، من المهم معرفة أن الخلايا العصبية محدودة بغشاء. يسمح هذا لبعض الأيونات بالوصول إلى داخل الخلية ويمنع مرور الآخرين. هذا هو السبب في أنه يقال إنه غشاء شبه منفذ.
على الرغم من حقيقة أن تركيزات الأيونات المختلفة حاولت تحقيق التوازن على جانبي الغشاء ، إلا أنها تسمح فقط لبعضها بالمرور عبر قنواته الأيونية.
عندما يكون هناك غشاء يستريح ، يمكن لأيونات البوتاسيوم أن تمر بسهولة عبر الغشاء. ومع ذلك ، فإن أيونات الصوديوم والكلور تواجه صعوبة أكبر في المرور في هذا الوقت. في الوقت نفسه ، يمنع الغشاء جزيئات البروتين سالبة الشحنة من مغادرة الجزء الداخلي من الخلايا العصبية.
بالإضافة إلى ذلك ، بدأت أيضًا مضخة الصوديوم والبوتاسيوم. إنه هيكل ينقل ثلاثة أيونات صوديوم من الخلية العصبية مقابل كل اثنين من أيونات البوتاسيوم تدخلها فيه. وهكذا ، عند غشاء الراحة ، يتم ملاحظة المزيد من أيونات الصوديوم في الخارج والمزيد من البوتاسيوم داخل الخلية.
تغيير إمكانات غشاء الراحة
ومع ذلك ، لإرسال الرسائل بين الخلايا العصبية ، يجب أن تحدث تغييرات في إمكانات الغشاء. بمعنى ، يجب تغيير إمكانات الراحة.
يمكن أن يحدث هذا بطريقتين: نزع الاستقطاب أو فرط الاستقطاب. بعد ذلك ، سنرى ما يعنيه كل منهم:
نزع الاستقطاب
لنفترض أنه في الحالة السابقة ، وضع الباحثون محفزًا كهربائيًا على المحور العصبي يغير إمكانات الغشاء في مكان معين.
نظرًا لأن الجزء الداخلي من المحور العصبي به شحنة كهربائية سالبة ، إذا تم تطبيق شحنة موجبة في هذا المكان ، فسيحدث نزع الاستقطاب. وبالتالي ، سيتم تقليل الفرق بين الشحنة الكهربائية على الخارج وداخل المحور العصبي ، مما يعني أن إمكانات الغشاء ستنخفض.
في حالة إزالة الاستقطاب ، تصبح إمكانات الغشاء في حالة سكون وتنخفض باتجاه الصفر.
فرط الاستقطاب
في حين أنه في حالة فرط الاستقطاب هناك زيادة في إمكانات غشاء الخلية.
عندما يتم إعطاء العديد من محفزات إزالة الاستقطاب ، فإن كل منها يغير إمكانات الغشاء أكثر قليلاً. عندما تصل إلى نقطة معينة ، يمكن عكسها فجأة. أي أن الجزء الداخلي من المحور يصل إلى شحنة كهربائية موجبة ويصبح الخارج سالبًا.
في هذه الحالة ، يتم تجاوز إمكانات غشاء الراحة ، مما يعني أن الغشاء مفرط الاستقطاب (أكثر استقطابًا من المعتاد).
يمكن أن تستغرق العملية برمتها حوالي ملي ثانية ، ثم تعود إمكانات الغشاء إلى قيمتها الطبيعية.
تُعرف ظاهرة الانعكاس السريع لإمكانات الغشاء بإمكانية الفعل ، وتتضمن نقل الرسائل عبر المحور العصبي إلى الزر الطرفي. تسمى قيمة الجهد الذي ينتج جهد فعل "عتبة الإثارة".
المراجع
- كارلسون ، إن آر (2006). فسيولوجيا السلوك 8. الطبعة مدريد: بيرسون.
- تشودلر ، إي (الثانية). الأضواء والكاميرا وإمكانات العمل. تم الاسترجاع في 25 أبريل 2017 ، من كلية واشنطن: faculty.washington.edu/ ،
- يستريح المحتملة. (سادس). تم الاسترجاع في 25 أبريل 2017 ، من ويكيبيديا: en.wikipedia.org.
- إمكانات الغشاء. (سادس). تم الاسترجاع في 25 أبريل 2017 ، من Khan Academy: khanacademy.org.