A nyugalmi potenciál az -70 mV feszültségkülönbség, amely nem izgatott állapotban az idegsejtek belső és környezete között létezik. A potenciál releváns az akciós potenciálok kialakulásában. A cianidmérgezés megakadályozza a nyugalmi potenciál helyreállítását és idegsejtek összeomlásához vezet.
Mi a pihenési lehetőség?
A nyugalmi potenciál az -70 mV feszültségkülönbség, amely nem izgatott állapotban található az idegsejtek belső és környező területe között. A nyugalmi potenciál az a feszültségkülönbség, amely létezik egy nem izgatott idegsejt belseje és környezete között. Ezt a feszültségkülönbséget aktívan fenn kell tartani, és egyenlőtlenségből adódik terjesztés of nátrium és a kálium ionok. Két eleme a idegsejt a membrán részt vesz a nyugalmi potenciál fenntartásában: először is a nátrium-kálium szivattyúk, másodszor pedig az ioncsatornák Ranvier fűzött gyűrűin. Az ingerlõ idegsejtek nyugalmi potenciálja képezi az alapját a gerjesztés sóvezetõ vezetésének az emberi idegi utakon. Gerjesztése után egy akciós potenciál, a sejt depolarizálódik a küszöbpotenciálján túl, és a feszültség által vezérelt ioncsatornák kinyílnak, ami bizonyos ionok beáramlásával megváltoztatja a nyugalmi potenciált. A akciós potenciál a töltés újraelosztása révén terjed az idegpályákon. Az emberi idegsejt nyugalmi potenciáljának különbsége -70 és -80 mV között van. A belső oldala sejt membrán negatív töltésű, a külső pedig pozitív töltésű.
Funkció és feladat
Különböző folyamatok fordulnak elő a sejt membrán egy gerjesztő sejtet a nyugalmi szakaszban. Ranvier fűzős gyűrűinél az axonok nincsenek szigetelve mielinnel. Na + / K + szivattyúk találhatók ezeken a csomópontokon, amelyek szállítják kálium ionok belsejébe a axon a pihenő szakaszban az ATP fogyasztása közben. Nátrium az ionokat egyszerre pumpálják ki a cellából. Így egy magasabb koncentráció kálium van jelen a axon mint kint van jelen. A sejtek membránjai különböző átjárhatóságot mutatnak ezekhez az ionokhoz, a fehérjés ioncsatornák miatt. Nyugalmi állapotban a nátriumcsatornák általában zárva vannak. Ezzel szemben a kálium csatornái nyitottak, így a káliumionok diffúziója következik be. Az ionok így kifelé diffundálnak. Ez addig történik, amíg a egyensúly az elektromos erők és az ozmotikus nyomás erői között. Ez fenntartja a töltéskülönbséget a sejtmembránok külső és belső része között, más néven nyugalmi potenciált. Amikor inger érkezik a idegszál és átlépi a küszöböt, a feszültségfüggő nátrium- és káliumcsatornák kinyílnak. Ez a sejt depolarizációját okozza, ami viszont kiváltja az an akciós potenciál. A bioelektromos impulzus tehát az idegrostok mentén terjed. Egyszerűbben fogalmazva: az akciós potenciál magában foglalja a jel továbbítását a membránpotenciál változásain keresztül. -50 mV értéket tekintünk az akciós potenciál kialakulásának küszöbértékének. Így a +20 mV alatti gerjesztések nem okoznak akciós potenciált, és a reakciók nem fordulnak elő. Akciópotenciál kialakulása és továbbadása után először az N + csatornák záródnak újra. A K + -csatornák viszont kinyílnak, hogy a káliumionok diffundáljanak axon. A cella belsejében lévő elektromos feszültség tehát ismét csökken. Ezt a folyamatot repolarizációnak is nevezik. Ezt követően a K + csatornák is bezáródnak, és a sejt potenciálja a nyugalmi potenciál alá csökken. Ez a hiperpolarizáció áttér a nyugalmi potenciálra, amelyet a nátrium-kálium szivattyúk körülbelül két milliszekundum után helyreállítanak. Az axon így készen áll az új akciópotenciálokra.
Betegségek és rendellenességek
Az olyan jelenségekben, mint a cianidmérgezés, életveszélyes következmények jelentkeznek, néha a pihenési potenciál elvesztése miatt. A neuronok energiát igényelnek a pihenési potenciál helyreállításához. A cianidmérgezés blokkolja az energiaellátást, így a nyugalmi potenciál helyreállításához egyik sem biztosítható. Így az idegsejtek tartósan depolarizáltak és elveszítik funkcionalitásukat. Attól függően, hogy hány idegsejtet érint az energiaellátás hiánya, az egész szervezet idegsejt-szabályozása összeomolhat ilyen módon. A neuronális szabályozás ilyen bontása elkerülhetetlenül halálhoz vezet. Tágabb értelemben az idegsejt nyugalmi potenciáljával járó panaszok az ioncsatorna betegségeiben is megnyilvánulhatnak. Ezek az öröklött betegségek gerjesztési rendellenességeket váltanak ki az izomzatban és idegrendszer. Az ioncsatorna betegségek befolyásolják az ioncsatornák kapcsolási viselkedését. A csatornák kapcsolási viselkedésének változásai viszont befolyásolhatják a nyugalmi potenciál helyreállítási képességét. Így a betegségek befolyásolják a szövet ingerlékenységét. Szűkebb értelemben az ioncsatorna betegségek az ioncsatornák mutációi. Az örökletes három formája epilepszia a tudományos bizonyítékok szerint vélhetően összefüggenek ezzel a jelenséggel. Hemiplegic migrén és idiopátiás kamrafibrilláció a modern kutatások szerint is így magyarázzák. A nátrium-kálium szivattyúkat olyan betegségek is befolyásolhatják, amelyek hatással vannak a idegsejt. Sok tudós szerint a modern nyugati diéta természetellenes nátrium-kálium arányt biztosít a szervezetben. Állítólag az asztali sófelesleg és a túl kevés növényi étel miatti káliumhiány károsíthatja a nátrium-kálium szivattyúkat, mivel az intracelluláris ion arány ily módon megváltozhat. A nátrium-káliumcsere genetikailag meghatározott zavarai a sejt membránmásrészt vannak jelen bizonyos mutációkban, és a kutatók összekapcsolják őket a epilepszia, akárcsak az ioncsatorna-betegségek. Így a nyugalmi potenciál helyreállításának zavarai valószínűleg relevánsak a központi betegség különböző betegségeiben idegrendszer.
