פוטנציאל המנוחה הוא הפרש המתח של -70 mV הקיים בין הפנים לסביבתם של נוירונים במצב ללא התרגשות. הפוטנציאל רלוונטי להיווצרות פוטנציאל פעולה. הרעלת ציאניד מונעת שיקום פוטנציאל המנוחה ומובילה לקריסה עצבית.
מהו פוטנציאל המנוחה?
פוטנציאל המנוחה הוא הפרש המתח של -70 mV הקיים בין הפנים לאזור הסובב של נוירונים במצב הבלתי נרגש. פוטנציאל המנוחה הוא הפרש המתח הקיים בין פנים נוירון לא נרגש לבין סביבתו. יש לשמור על הבדל מתח זה באופן פעיל ונובע מאי שוויון הפצה of נתרן ו אשלגן יונים. שני אלמנטים של תא עצב קרום מעורבים בשמירה על פוטנציאל המנוחה: ראשית, נתרן-אשלגן משאבות, ושנית, תעלות היונים על הטבעות השרוכים של ראנווייר. פוטנציאל המנוחה של נוירונים נרגשים מהווה בסיס להולכה מלוחה של עירור במסלולים העצביים האנושיים. עם עירור על ידי פוטנציאל פעולה, התא מונחת מקוטב מעבר לפוטנציאל הסף שלו וערוצי היונים המחוברים למתח נפתחים, מה שגורם לשינוי בפוטנציאל המנוחה עם שטף יונים מסוימים. ה פוטנציאל פעולה מופץ במסלולים העצביים על ידי חלוקות מחדש של מטענים. לפוטנציאל המנוחה של נוירון אנושי יש הבדל של -70 עד -80 mV. החלק הפנימי של ה קרום תא טעון שלילית והחוץ טעון חיובי.
פונקציה ומשימה
תהליכים שונים מתרחשים ב קרום תא של תא נרגש בשלב המנוחה. בטבעות השרוך של רנבייה, אקסונים אינם מבודדים במיאלין. משאבות Na + / K + ממוקמות בצמתים אלה המובילים אשלגן יונים לחלק הפנימי של אקסון בשלב המנוחה בזמן צריכת ATP. נתרן יונים נשאבים מהתא במקביל. לפיכך, גבוה יותר ריכוז אשלגן קיים בתוך אקסון ממה שנמצא בחוץ. לקרומי התאים יש חדירות שונה ליונים אלה בגלל תעלות היונים החלבוניות. במנוחה תעלות הנתרן בדרך כלל סגורות. לעומת זאת, ערוצי האשלגן פתוחים, כך שמתרחש דיפוזיה של יוני האשלגן. כך היונים מתפזרים כלפי חוץ. זה קורה עד שיש א לאזן בין כוחות החשמל לכוחות הלחץ האוסמוטי. זה שומר על הבדל מטען בין החלק החיצוני והפנימי של קרומי התאים, המכונה גם פוטנציאל המנוחה. כאשר מגיע גירוי על א סיבים עצביים ועובר את הסף, תעלות הנתרן והאשלגן תלויות המתח נפתחות. זה גורם לדפולריזציה של התא, אשר בתורו מעורר פוטנציאל פעולה. הדחף הביו-אלקטרוני מתפשט כך לאורך סיבי העצב. במילים פשוטות, פוטנציאל הפעולה כרוך בהעברת אות באמצעות שינויים בפוטנציאל הממברנה. ערך של -50 mV נחשב לערך הסף לפיתוח פוטנציאל פעולה. לפיכך, עירור מתחת ל- 20 mV אינו מוליד פוטנציאל פעולה ותגובות אינן מתרחשות. לאחר היווצרות והעברת פוטנציאל פעולה, ערוצי ה- N + נסגרים שוב תחילה. לעומת זאת, ערוצי K + נפתחים כדי לאפשר ליוני אשלגן להתפזר מחוץ ל אקסון. המתח החשמלי בתוך התא פוחת אפוא שוב. תהליך זה נקרא גם רפולריזציה. בהמשך, גם ערוצי K + נסגרים והפוטנציאל של התא יורד מתחת לפוטנציאל המנוחה. היפרפולריזציה זו עוברת לפוטנציאל המנוחה, המשוחזר על ידי משאבות הנתרן-אשלגן לאחר כשתי אלפיות השנייה. האקסון מוכן לפיכך לפוטנציאל פעולה חדש.
מחלות והפרעות
בתופעות כמו הרעלת ציאניד, תוצאות מסכנות חיים מציגות את עצמן, לפעמים בגלל אובדן פוטנציאל המנוחה. נוירונים דורשים אנרגיה להחזרת פוטנציאל המנוחה. הרעלת ציאניד חוסמת את אספקת האנרגיה, כך שלא ניתן לספק אף אחד לשיקום פוטנציאלי למנוחה. לפיכך, נוירונים נשארים דפולריזציה קבועה ומאבדים פונקציונליות. תלוי כמה נוירונים מושפעים מהיצע חסר של אנרגיה, ויסות הנוירונים של האורגניזם כולו יכול לקרוס בצורה זו. פירוק כזה של ויסות עצבי מוביל בהכרח למוות. במובן רחב יותר, תלונות עם פוטנציאל מנוחה של נוירון יכולות לבוא לידי ביטוי גם במחלות ערוץ יונים. מחלות תורשתיות אלו גורמות להפרעות עירור בשרירים וב מערכת העצבים. מחלות ערוץ יונים משפיעות על התנהגות המיתוג של ערוצי יונים. שינויים בהתנהגות המיתוג של הערוצים עשויים להשפיע על יכולת ההתאוששות הפוטנציאלית במנוחה. לפיכך, המחלות משפיעות על ריגוש הרקמה. במובן הצר יותר, מחלות של תעלות יונים הן מוטציות של תעלות היונים. שלוש צורות תורשתיות אֶפִּילֶפּסִיָה נחשבים כקשורים לתופעה זו, על פי עדויות מדעיות. המיפלגיה מִיגרֶנָה ואידיופטית פרפור חדרים מוסברים גם כך על פי מחקרים מודרניים. משאבות נתרן-אשלגן יכולות להיות מושפעות גם ממחלות בעלות השפעה על פוטנציאל המנוחה של א תא עצב. לדברי מדענים רבים, המערב המודרני דיאטה מספק יחס נתרן-אשלגן לא טבעי בגוף. נאמר כי עודף מלח השולחן ומחסור באשלגן בגלל מעט מדי מזון מהצומח מסוגלים לפגוע במשאבות הנתרן-אשלגן, מכיוון שיחס היונים התוך תאיים יכול להשתנות באופן זה. הפרעות נקבעות גנטית של חילופי נתרן-אשלגן ב קרום תאלעומת זאת, קיימים כמה מוטציות וקושרו על ידי החוקרים לצורות של אֶפִּילֶפּסִיָהכמו גם מחלות תעלות יונים. לפיכך, הפרעות בשיקום פוטנציאלי במנוחה רלוונטיות ככל הנראה למחלות שונות במרכז מערכת העצבים.
