Hva er forholdet mellom membranpotensial og handlingspotensial?
Hvilemembranpotensial er en betegnelse på den elektriske tilstanden til alle celler i menneskekroppen som viser nesten stabil tilstand for "eksiterbare" nevronceller. Når det skapes handlingspotensialer i nevroner for å begeistre naboceller for å overføre informasjon gjennom sentrale og perifere nervesystemer, kan de mottakelige membranpotensialene endre potensiell beredskap til å motta og formidle informasjon videre til naboceller. På denne måten gir nevroner informasjon videre til andre nevroner, eller muskel-, organ- og skjelettstrukturer i hele kroppen. Kommunikasjonsnettverkene for nervesystemene er avhengige av god informasjonsoverføring mellom celler for effektivt å regulere alle kognitive, følelsesmessige, sensoriske og regulerende funksjoner i kroppen.
Endringer skjer i nevronmembraner på grunn av innkommende meldinger fra nærliggende nevrotransmittere, eller på grunn av sykdom eller ubalanse i skade. Normalt er det to typer kryss mellom nevroner for formidling av informasjon mellom nevroner, organer eller muskler. Noen nevroner påvirker det nærliggende membranpotensialet og handlingspotensialet til andre nevroner gjennom messengerproteinmolekyler, og fungerer noe saktere enn bioelektrisk overføring. Andre nevroner gir informasjon gjennom bioelektrisk eller kjemisk-elektrisk påvirkning på nærliggende celler over små bukter, kalt synapser, som ligger mellom celler. Endringer i den kjemiske sammensetningen over gatede membraner i nervecellene skaper elektriske pigger med handlingspotensial, og hopper synapser til de nærliggende cellene.
Det er tre viktigste kjemiske ioner, noen ganger kalt elektrolytter, for nevrotransmitterkommunikasjon fra celle til celle på molekylært nivå i kroppen. Disse tre er kalium, natrium og klorid. Klorid har i utgangspunktet en negativ ladningskarakter, og natrium og kalium har positiv elektrisk karakter.
Ved bioelektriske overføringer fører disse kjemikaliene til at cellemembraner åpner og lukker porter gjennom membranene for å endre balansen mellom kjemikaliene både i og utenfor dem. Disse membranendringene skaper endringer i hvilemembranpotensialet og handlingspotensialet som skaper elektriske ladninger for informasjonsoverføring gjennom nevrotransmittere til andre celler. Ubalanser av noen av disse kjemikaliene kan ha alvorlige konsekvenser for kroppen som kan føre til tilstander som søvnforstyrrelser, Parkinsons sykdom eller schizofreni.
Handlingspotensialer er en cellemembrantilstand som kan sees på som elektriske nerveimpulser eller pigger av elektrisk aktivitet fra celle til celle. Når informasjon går fra celle til celle, overbryter disse handlingspotensialene synapsen med informasjon som skal sendes. Når kommandoer fra sentralnervesystemet må overføres til perifere nervesystemer for å bevege muskler eller stimulere et organ, har anstrengelse av handlingspotensialer langs kommandokjeden en ringvirkning gjennom hele hvilemembranpotensialet og handlingspotensialet til alle celler i nærheten av den gitte informasjonen. Ettersom handlingspotensialet til en celle begeistrer depolarisering i naboceller, beveger informasjonen seg raskest gjennom de bioelektriske kanalene.
En nevrotransmitter som fungerer langs overføringskanalene for messengerproteininformasjon er dopamin. Serotonin, en annen hormonell nevrotransmitter, fungerer best langs de biokjemiske kanaloverføringsveiene. God overføring av informasjon kan ofte være forskjellen mellom god og dårlig helse i hele kroppen.