El potencial de repòs és la diferència de tensió de -70 mV que existeix entre l’interior i l’entorn de les neurones en estat no excitat. El potencial és rellevant per a la formació de potencials d’acció. La intoxicació per cianur evita la restauració del potencial de repòs i condueix al col·lapse neuronal.
Quin és el potencial de repòs?
El potencial de repòs és la diferència de voltatge de -70 mV que existeix entre l'interior i l'àrea circumdant de les neurones en estat no excitat. El potencial de repòs és la diferència de voltatge que existeix entre l’interior d’una neurona no excitada i el seu entorn. Aquesta diferència de tensió s’ha de mantenir activament i resulta d’una desigualtat of sodi i potassi ions. Dos elements del cèl·lula nerviosa la membrana participa en el manteniment del potencial de repòs: primer, el sodi-potassi bombes i, en segon lloc, els canals iònics dels anells lligats de Ranvier. El potencial de repòs de les neurones excitables constitueix la base per a la conducció salatòria de l’excitació en les vies neuronals humanes. Després de l'excitació per un potencial d'acció, la cèl·lula es despolaritza més enllà del seu potencial llindar i s’obren els canals iònics de tensió, provocant un canvi en el potencial de repòs amb l’afluència de certs ions. El potencial d'acció es propaga per les vies neuronals mitjançant les redistribucions de càrrega. El potencial de repòs d’una neurona humana té una diferència de -70 a -80 mV. L'interior del membrana cel · lular està carregat negativament i l’exterior es carrega positivament.
Funció i tasca
Es produeixen diversos processos a la membrana cel · lular d’una cèl·lula excitable durant la fase de repòs. Als anells de cordó de Ranvier, els axons no estan aïllats amb mielina. Les bombes de Na + / K + es troben en aquests nodes, que transporten potassi ions a l'interior del axon durant la fase de repòs mentre es consumeix ATP. Sodi els ions es bomben fora de la cèl·lula al mateix temps. Així, un més alt concentració de potassi està present a l'interior de la axon del que és present fora. Les membranes de les cèl·lules tenen una permeabilitat diferent a aquests ions a causa dels canals iònics proteics. En repòs, els canals de sodi generalment estan tancats. En canvi, els canals per al potassi estan oberts, de manera que es produeix la difusió dels ions potassi. Els ions es difonen així cap a l'exterior. Això es produeix fins que hi ha un equilibrar entre les forces elèctriques i les forces osmòtiques de pressió. Això manté una diferència de càrrega entre l'exterior i l'interior de les membranes cel·lulars, també conegut com a potencial de repòs. Quan arriba un estímul a fibra nerviosa i creua el llindar, s’obren els canals de sodi i potassi dependents de la tensió. Això provoca la despolarització de la cèl·lula, que al seu torn provoca un potencial d'acció. Així, l’impuls bioelèctric es propaga al llarg de les fibres nervioses. En termes senzills, el potencial d’acció implica la transmissió d’un senyal a través de canvis en el potencial de membrana. Un valor de -50 mV es considera el valor llindar per al desenvolupament d'un potencial d'acció. Per tant, les excitacions inferiors a +20 mV no donen lloc a un potencial d’acció i no es produeixen reaccions. Després de la formació i transmissió d’un potencial d’acció, els canals N + es tanquen de nou primer. Els canals K +, en canvi, s’obren per permetre la difusió dels ions potassi fora del axon. La tensió elèctrica a l’interior de la cel·la torna a disminuir. Aquest procés també s’anomena repolarització. Posteriorment, els canals K + també es tanquen i el potencial de la cèl·lula baixa per sota del potencial de repòs. Aquesta hiperpolarització passa al potencial de repòs, que és restaurat per les bombes de sodi-potassi després d’uns dos mil·lisegons. Per tant, l’axó està preparat per a nous potencials d’acció.
Malalties i trastorns
En fenòmens com l’intoxicació per cianur, es presenten conseqüències potencialment mortals, de vegades per la pèrdua del potencial de repòs. Les neurones necessiten energia per restaurar el potencial de repòs. L’intoxicació per cianur bloqueja el subministrament d’energia de manera que no es pot proporcionar cap per a la restauració potencial. Així, les neurones romanen permanentment despolaritzades i perden funcionalitat. Depenent de quantes neurones es vegin afectades per una manca d’energia, la regulació neuronal de tot l’organisme pot col·lapsar d’aquesta manera. Aquest desglossament de la regulació neuronal condueix inevitablement a la mort. En un sentit més ampli, les queixes amb el potencial de repòs d’una neurona també es poden manifestar en malalties del canal iònic. Aquestes malalties heretades desencadenen trastorns d’excitació a la musculatura i sistema nerviós. Les malalties del canal iònic afecten el comportament de commutació dels canals iònics. Els canvis en el comportament de commutació dels canals poden afectar al seu torn la capacitat de recuperació potencial de repòs. Així, les malalties afecten l'excitabilitat del teixit. En un sentit més estret, les malalties del canal iònic són mutacions dels canals iònics. Tres formes hereditàries epilèpsia es creu que estan relacionats amb aquest fenomen, segons evidències científiques. Hemiplegic migranya i idiopàtica fibril · lació ventricular també s’expliquen d’aquesta manera segons la investigació moderna. Les bombes de sodi i potassi també es poden veure afectades per malalties que afecten el potencial de repòs d’un cèl·lula nerviosa. Segons molts científics, els occidentals moderns dieta proporciona una proporció no natural de sodi-potassi al cos. Es diu que l’excés de sal de taula i la manca de potassi degut a un excés d’aliments vegetals poden afectar les bombes de sodi-potassi, ja que la relació iònica intracel·lular pot canviar d’aquesta manera. Trastorns determinats genèticament de l’intercanvi de sodi-potassi a la membrana cel · lular, en canvi, són presents en algunes mutacions i han estat relacionades pels investigadors amb formes de epilèpsia, igual que les malalties del canal iònic. Per tant, les alteracions en la restauració potencial en repòs probablement siguin rellevants per a diverses malalties del centre sistema nerviós.
