Ποιες ουσίες διαδραματίζουν τον κύριο ρόλο στη δημιουργία δυναμικού μεμβράνης ενός νευρώνα;
Εδώ είναι μια κατανομή:
* Νάτριο (Na+) και ιόντα καλίου (K+): Αυτά είναι τα κύρια ιόντα που είναι υπεύθυνα για το δυναμικό της μεμβράνης. Η μεμβράνη του νευρώνα είναι επιλεκτικά διαπερατή, πράγμα που σημαίνει ότι επιτρέπει σε ορισμένα ιόντα να περάσουν πιο εύκολα από άλλα. Η αντλία νάτριο-κάθισμα αντλεί ενεργά να νάτριο από το κύτταρο και το κάλιο στο κύτταρο, δημιουργώντας μια ηλεκτροχημική κλίση.
* Χλωριούχο (cl-) ιόντα: Τα ιόντα χλωριδίου είναι επίσης σημαντικά για τη διατήρηση του δυναμικού της μεμβράνης, αν και ο ρόλος τους είναι λιγότερο σημαντικός από το νάτριο και το κάλιο.
* Άλλα ιόντα: Μικρές ποσότητες άλλων ιόντων όπως το ασβέστιο (CA2+) και το μαγνήσιο (Mg2+) συμβάλλουν επίσης στο συνολικό δυναμικό μεμβράνης.
Πώς λειτουργεί:
* δυναμικό μεμβράνης ανάπαυσης: Όταν ένας νευρώνας βρίσκεται σε κατάσταση ηρεμίας, το εσωτερικό του κυττάρου είναι αρνητικά φορτισμένο σε σύγκριση με το εξωτερικό. Αυτό οφείλεται κυρίως στην υψηλότερη συγκέντρωση ιόντων καλίου μέσα στο κύτταρο και στην υψηλότερη συγκέντρωση ιόντων νατρίου εκτός του κυττάρου.
* δυναμικό δράσης: Όταν ένας νευρώνας λαμβάνει ένα ερέθισμα, τα κανάλια νατρίου ανοίγουν, επιτρέποντας τα ιόντα νατρίου να ρέουν στο κύτταρο. Αυτή η εισροή θετικού φορτίου αποπωμώνει τη μεμβράνη, προκαλώντας το εσωτερικό του κυττάρου να γίνει πιο θετική. Εάν η αποπόλωση φτάσει σε ένα συγκεκριμένο όριο, δημιουργείται ένα δυναμικό δράσης, ένα γρήγορο ηλεκτρικό σήμα που ταξιδεύει κάτω από τον νευρώνα.
* Επαναπολίωση: Μετά το δυναμικό δράσης, τα κανάλια καλίου ανοίγουν, επιτρέποντας τα ιόντα καλίου να ρέουν έξω από το κύτταρο. Αυτή η εκροή θετικού φορτίου επαναλαμβάνει τη μεμβράνη, επιστρέφοντας την στο δυναμικό ανάπαυσης.
Συνοπτικά, Το δυναμικό της μεμβράνης ενός νευρώνα παράγεται από τη διαφορική κατανομή των ιόντων σε όλη τη νευρωνική μεμβράνη, η οποία διατηρείται από τη δράση αντλιών ιόντων και καναλιών.
