Co je to membránový potenciál?
Membránový potenciál je napětí, které existuje přes membránu buňky. Je také známý jako transmembránový potenciál a je obzvláště důležitý v nervových buňkách nebo neuronech. Membránový potenciál je způsoben rozdílem v elektrickém potenciálu mezi vnitřkem a vnější stranou buňky. Když je neuron v klidu, což znamená, že nepálí nervový impuls, vnitřek jeho buněčné membrány má ve srovnání s vnějším buňkou negativní náboj. To je výsledkem různých koncentrací nabitých iontů bezprostředně uvnitř a vně membrány. Místo toho speciální pasáže známé jako iontové kanály umožňují ionty draselného pohybu buněčné membrány a snižují kladný náboj uvnitř buňky. Iontové čerpadla v membráně využívají energii k čerpání sodíkových iontů z buňky, zatímco čerpá draslík. Pro každý pár pro každý párz iontů draselného, které jsou těmito iontovými transportéry přemístěny do buňky, se tři ionty sodíku pohybují ven, což způsobuje celkovou ztrátu pozitivního náboje z buňky. Negativně nabité molekuly proteinů uvnitř buňky je také zabráněno v odchodu.
Společně tyto faktory vytvářejí negativní náboj uvnitř buňky vzhledem k vnější straně, který tvoří membránový potenciál. Potenciál je konstantní v klidu, ale změny v nervových buňkách, když jsou impulsy přenášeny z jednoho neuronu do druhého. Během přenosu impulsu nervů dochází k tomu, co se nazývá akční potenciál, kde buněčná membrána prochází procesem zvaným depolarizace. Po akčním potenciálu se membránový potenciál vrací do svého normálního klidového stavu, který se obvykle měří jako rozdíl -70 milivoltů mezi vnitřkem a vnější stranou membrány.
Akční potenciál začíná, když nervová stimulaceUlus dorazí do buňky a otevírá speciální kanály sodíku v buněčné membráně. Pozitivně nabité ionty sodíku procházejí do buňky a změny membránového potenciálu se stávají méně negativními. Když je dosaženo bodu známého jako prahová hodnota akčního prahu, otevřou se mnoho dalších sodíkových kanálů a vnitřek buněčné membrány se pozitivně nabije, opak normálního.
kolem vrcholu akčního potenciálu se otevírají draselné kanály a z buňky se zaplaví draselné. Díky tomu je vnitřek buňky negativnější, takže membrána je repolarizována. Kolem této doby se také blíží sodíkové kanály. Obvykle se repolarizace překračuje a postupně se vrací k normálnímu klidovému membránovému potenciálu. Tento proces zvrácení membránového potenciálu k vytvoření akčního potenciálu je to, co umožňuje přenášení impulsů podél nervů.