El potencial de reposo es la diferencia de voltaje de -70 mV que existe entre el interior y el entorno de las neuronas en estado no excitado. El potencial es relevante para la formación de potenciales de acción. La intoxicación por cianuro evita la restauración del potencial de reposo y conduce al colapso neuronal.
¿Cuál es el potencial de reposo?
El potencial de reposo es la diferencia de voltaje de -70 mV que existe entre el interior y el área circundante de las neuronas en el estado no excitado. El potencial de reposo es la diferencia de voltaje que existe entre el interior de una neurona no excitada y su entorno. Esta diferencia de voltaje debe mantenerse activamente y es el resultado de una desigualdad of sodio y potasio iones. Dos elementos del neurona la membrana intervienen en el mantenimiento del potencial de reposo: primero, sodio–potasio bombas, y segundo, los canales iónicos en los anillos de cordones de Ranvier. El potencial de reposo de las neuronas excitables forma la base de la conducción saltatoria de la excitación en las vías neurales humanas. Tras la excitación por un potencial de acción, la célula se despolariza más allá de su potencial umbral y los canales iónicos activados por voltaje se abren, lo que provoca un cambio en el potencial de reposo con la entrada de ciertos iones. La potencial de acción se propaga por las vías neurales mediante las redistribuciones de carga. El potencial de reposo de una neurona humana tiene una diferencia de -70 a -80 mV. El interior de la membrana celular está cargado negativamente y el exterior está cargado positivamente.
Función y tarea
Varios procesos ocurren en el membrana celular de una célula excitable durante la fase de reposo. En los anillos de cordones de Ranvier, los axones no están aislados con mielina. Las bombas de Na + / K + están ubicadas en estos nodos, que transportan potasio iones al interior de la axón durante la fase de reposo mientras consume ATP. Sodio (sal) los iones se bombean fuera de la celda al mismo tiempo. Por lo tanto, un mayor concentración de potasio está presente dentro del axón que está presente afuera. Las membranas de las células tienen una permeabilidad diferente a estos iones debido a los canales de iones proteicos. En reposo, los canales de sodio generalmente están cerrados. Por el contrario, los canales de potasio están abiertos, por lo que se produce la difusión de los iones de potasio. Por tanto, los iones se difunden hacia el exterior. Esto ocurre hasta que hay un equilibrar entre las fuerzas eléctricas y las fuerzas de presión osmótica. Esto mantiene una diferencia de carga entre el exterior y el interior de las membranas celulares, también conocida como potencial de reposo. Cuando un estímulo llega a un fibra nerviosa y cruza el umbral, los canales de sodio y potasio dependientes del voltaje se abren. Esto provoca la despolarización de la célula, que a su vez desencadena una potencial de acción. El impulso bioeléctrico se propaga así a lo largo de las fibras nerviosas. En términos simples, el potencial de acción implica la transmisión de una señal a través de cambios en el potencial de membrana. Se considera que un valor de -50 mV es el valor umbral para el desarrollo de un potencial de acción. Por tanto, las excitaciones por debajo de +20 mV no dan lugar a un potencial de acción y no se producen reacciones. Después de la formación y transmisión de un potencial de acción, los canales N + se vuelven a cerrar primero. Los canales de K +, por otro lado, se abren para permitir que los iones de potasio se difundan fuera del axón. El voltaje eléctrico dentro de la celda vuelve a disminuir. Este proceso también se llama repolarización. Posteriormente, los canales de K + también se cierran y el potencial de la célula cae por debajo del potencial de reposo. Esta hiperpolarización pasa al potencial de reposo, que es restaurado por las bombas de sodio y potasio después de aproximadamente dos milisegundos. Por tanto, el axón está preparado para nuevos potenciales de acción.
Enfermedades y trastornos
En fenómenos como el envenenamiento por cianuro, se presentan consecuencias potencialmente mortales, a veces debido a la pérdida del potencial de reposo. Las neuronas requieren energía para restaurar el potencial de reposo. El envenenamiento por cianuro bloquea el suministro de energía, de modo que no se puede proporcionar para la restauración potencial en reposo. Así, las neuronas permanecen despolarizadas permanentemente y pierden funcionalidad. Dependiendo de cuántas neuronas se vean afectadas por un suministro insuficiente de energía, la regulación neuronal de todo el organismo puede colapsar de esta manera. Tal ruptura de la regulación neuronal conduce inevitablemente a la muerte. En un sentido más amplio, las quejas con el potencial de reposo de una neurona también pueden manifestarse en enfermedades de los canales iónicos. Estas enfermedades hereditarias desencadenan trastornos de excitación en la musculatura y sistema nervioso. Las enfermedades de los canales iónicos afectan el comportamiento de conmutación de los canales iónicos. Los cambios en el comportamiento de conmutación de los canales pueden afectar a su vez a la capacidad de recuperación del potencial en reposo. Por tanto, las enfermedades afectan la excitabilidad del tejido. En un sentido más estricto, las enfermedades de los canales iónicos son mutaciones de los canales iónicos. Tres formas de herencia epilepsia se cree que están relacionados con este fenómeno, según la evidencia científica. Hemipléjico migraña e idiopático La fibrilación ventricular también se explican de esta manera de acuerdo con la investigación moderna. Las bombas de sodio y potasio también pueden verse afectadas por enfermedades que tienen un impacto en el potencial de reposo de un neurona. Según muchos científicos, el Occidente moderno dieta proporciona una proporción antinatural de sodio y potasio en el cuerpo. Se dice que el exceso de sal de mesa y la falta de potasio debido a la escasez de alimentos vegetales pueden afectar las bombas de sodio-potasio, ya que la proporción de iones intracelulares puede cambiar de esta manera. Alteraciones determinadas genéticamente del intercambio sodio-potasio en el membrana celular, por otro lado, están presentes en algunas mutaciones y los investigadores las han relacionado con formas de epilepsia, al igual que las enfermedades de los canales iónicos. Por lo tanto, las alteraciones en la restauración del potencial en reposo probablemente sean relevantes para diversas enfermedades del sistema central. sistema nervioso.
