ศักยภาพในการพักผ่อน

ศักยภาพในการพักผ่อน คือความต่างศักย์ของ -70 mV ที่อยู่ในสถานะที่ไม่ตื่นเต้นระหว่างภายในและสภาพแวดล้อมของเซลล์ประสาท ศักยภาพเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของศักยภาพในการดำเนินการ พิษของไซยาไนด์ช่วยป้องกันการฟื้นฟูศักยภาพในการพักผ่อนและนำไปสู่การล่มสลายของเซลล์ประสาท

ศักยภาพในการพักผ่อนคืออะไร?

ศักย์พักคือความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าที่มีอยู่ระหว่างภายในของเซลล์ประสาทที่ไม่ตื่นเต้นและสภาพแวดล้อม ความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้านี้จะต้องได้รับการดูแลอย่างสม่ำเสมอและเป็นผลมาจากการกระจายตัวของโซเดียมและโพแทสเซียมไอออนที่ไม่สม่ำเสมอ

องค์ประกอบสองอย่างของเยื่อหุ้มเซลล์ประสาทเกี่ยวข้องกับการรักษาศักยภาพในการพักผ่อนในอีกด้านหนึ่งปั๊มโซเดียม - โพแทสเซียมและในทางกลับกันช่องไอออนบนวงแหวน Ranvier

ศักยภาพในการพักผ่อนของเซลล์ประสาทที่เคลื่อนไหวได้เป็นพื้นฐานสำหรับการนำเกลือของเส้นทางประสาทของมนุษย์ เมื่อได้รับความตื่นเต้นจากศักยภาพในการกระทำเซลล์จะถูกแบ่งขั้วเกินศักยภาพที่กำหนดและช่องไอออนที่ขึ้นกับแรงดันไฟฟ้าจะเปิดออกดังนั้นเมื่อไอออนบางชนิดไหลเข้าศักยภาพในการพักจะเปลี่ยนไป ศักยภาพในการออกฤทธิ์จะถูกส่งต่อไปตามวิถีประสาทผ่านการกระจายประจุใหม่

ศักยภาพในการพักผ่อนของเซลล์ประสาทของมนุษย์มีความแตกต่างระหว่าง -70 ถึง -80 mV ด้านในของเยื่อหุ้มเซลล์เป็นลบและด้านนอกมีประจุบวก

ฟังก์ชันและงาน

กระบวนการต่างๆเกิดขึ้นบนเยื่อหุ้มเซลล์ของเซลล์ที่เคลื่อนไหวได้ในระยะพัก บนสาย Ranvier แอกซอนจะไม่แยกด้วยไมอีลิน ที่โหนดเหล่านี้จะมีปั๊ม Na + / K + ซึ่งลำเลียงโพแทสเซียมไอออนเข้าภายในแอกซอนในระยะพักขณะที่ใช้ ATP โซเดียมไอออนจะถูกสูบออกจากเซลล์ในเวลาเดียวกัน ดังนั้นจึงมีความเข้มข้นของโพแทสเซียมภายในแอกซอนสูงกว่าภายนอก

เนื่องจากช่องไอออนที่มีโปรตีนเยื่อหุ้มเซลล์จึงมีระดับการซึมผ่านของไอออนเหล่านี้ที่แตกต่างกัน ช่องโซเดียมมักจะปิดเมื่ออยู่นิ่ง ในทางกลับกันช่องสำหรับโพแทสเซียมจะเปิดเพื่อให้โพแทสเซียมไอออนกระจาย ดังนั้นไอออนจึงกระจายออกไปด้านนอก สิ่งนี้เกิดขึ้นจนกว่าจะมีความสมดุลระหว่างแรงไฟฟ้าและแรงดันออสโมติก สิ่งนี้จะรักษาความแตกต่างของประจุไฟฟ้าระหว่างภายนอกและภายในของเยื่อหุ้มเซลล์ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าศักยภาพในการพักผ่อน

เมื่อสิ่งกระตุ้นกระทบเส้นใยประสาทและข้ามขีด จำกัด ช่องโซเดียมและโพแทสเซียมที่ขึ้นกับแรงดันไฟฟ้าจะเปิดออก สิ่งนี้จะสร้างการแบ่งขั้วของเซลล์ซึ่งจะกระตุ้นให้เกิดการกระทำ แรงกระตุ้นทางไฟฟ้าทางชีวภาพจะถูกส่งไปตามเส้นใยประสาท

พูดง่ายๆก็คือในกรณีของศักยภาพในการกระทำสัญญาณจะถูกส่งผ่านการเปลี่ยนแปลงของศักยภาพเมมเบรน

ค่า -50 mV ใช้เป็นค่าเกณฑ์สำหรับการพัฒนาศักยภาพในการดำเนินการ ความตื่นเต้นที่ต่ำกว่า +20 mV ไม่ก่อให้เกิดการกระทำใด ๆ และไม่มีปฏิกิริยาใด ๆ

หลังจากการสร้างและการส่งต่อศักยภาพในการดำเนินการช่อง N + จะปิดอีกครั้งก่อน ในทางกลับกันช่อง K + จะเปิดเพื่อให้โพแทสเซียมไอออนสามารถแพร่กระจายออกจากแอกซอนได้ แรงดันไฟฟ้าที่อยู่ภายในเซลล์ลดลงอีกครั้ง กระบวนการนี้เรียกอีกอย่างว่า repolarization จากนั้นช่อง K + ก็ปิดลงและศักยภาพของเซลล์จะต่ำกว่าศักยภาพในการพัก hyperpolarization นี้จะเปลี่ยนไปเป็นศักยภาพในการพักซึ่งปั๊มโซเดียม - โพแทสเซียมได้คืนสภาพหลังจากผ่านไปประมาณสองมิลลิวินาที แอกซอนจึงพร้อมสำหรับศักยภาพในการดำเนินการใหม่ ๆ

คุณสามารถหายาของคุณได้ที่นี่

ความเจ็บป่วยและความเจ็บป่วย

ปรากฏการณ์เช่นพิษไซยาไนด์มีผลที่คุกคามถึงชีวิตซึ่งบางส่วนเกิดจากการสูญเสียศักยภาพในการพักผ่อน เซลล์ประสาทต้องการพลังงานเพื่อฟื้นฟูศักยภาพในการพักผ่อน พิษของไซยาไนด์ขัดขวางการจัดหาพลังงานดังนั้นจึงไม่สามารถจัดหาพลังงานเพื่อฟื้นฟูศักยภาพในการพักผ่อนได้ เซลล์ประสาทยังคงเปลี่ยนขั้วอย่างถาวรและสูญเสียการทำงาน

ขึ้นอยู่กับจำนวนเซลล์ประสาทที่ได้รับผลกระทบจากพลังงานที่ไม่เพียงพอการควบคุมเซลล์ประสาทของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดสามารถยุบได้ด้วยวิธีนี้ การสลายกฎระเบียบของเซลล์ประสาทดังกล่าวนำไปสู่ความตายอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้

ในแง่ที่กว้างขึ้นการร้องเรียนเกี่ยวกับศักยภาพในการพักผ่อนของเซลล์ประสาทสามารถแสดงออกในโรคช่องไอออนได้เช่นกัน โรคทางพันธุกรรมเหล่านี้ก่อให้เกิดความผิดปกติของความตื่นตัวในกล้ามเนื้อและระบบประสาท โรคของช่องไอออนมีผลต่อพฤติกรรมการเปลี่ยนช่องไอออน การเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมการเปลี่ยนช่องสัญญาณสามารถส่งผลต่อความสามารถในการฟื้นฟูศักยภาพที่เหลือได้ ดังนั้นโรคจึงมีผลกระทบต่อความตื่นเต้นของเนื้อเยื่อ โรคช่องไอออนคือการกลายพันธุ์ของช่องไอออนในความหมายที่แคบกว่า

จากผลการวิจัยทางวิทยาศาสตร์พบว่าโรคลมชัก 3 รูปแบบที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรมเกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์นี้ นอกจากนี้ยังมีการอธิบายอาการไมเกรนที่เป็นอัมพาตครึ่งซีกและภาวะหัวใจห้องล่างโดยไม่ทราบสาเหตุด้วยวิธีนี้ตามการวิจัยสมัยใหม่

ปั๊มโซเดียม - โพแทสเซียมอาจได้รับผลกระทบจากโรคที่ส่งผลต่อศักยภาพในการพักผ่อนของเซลล์ประสาท ตามที่นักวิทยาศาสตร์หลายคนกล่าวว่าอาหารตะวันตกสมัยใหม่ทำให้อัตราส่วนโซเดียม - โพแทสเซียมในร่างกายผิดปกติ เกลือแกงส่วนเกินและการขาดโพแทสเซียมเนื่องจากอาหารประเภทผักน้อยเกินไปจะส่งผลต่อปั๊มโซเดียม - โพแทสเซียมเนื่องจากอาจทำให้อัตราส่วนไอออนภายในเซลล์เปลี่ยนไป

ในทางกลับกันความผิดปกติที่กำหนดทางพันธุกรรมของการแลกเปลี่ยนโซเดียม - โพแทสเซียมบนเยื่อหุ้มเซลล์มีอยู่ในการกลายพันธุ์บางอย่างและได้รับการเชื่อมโยงโดยนักวิจัยกับรูปแบบของโรคลมบ้าหมูและโรคช่องไอออน การรบกวนในการฟื้นฟูศักยภาพในการพักผ่อนจึงอาจเกี่ยวข้องกับโรคต่างๆของระบบประสาทส่วนกลาง