Potensi membran istirahat: apa itu dan bagaimana pengaruhnya terhadap neuron?



Neuron adalah unit dasar dari sistem saraf kita dan, berkat kerja mereka, adalah mungkin untuk mengirimkan impuls saraf sehingga mencapai struktur otak yang memungkinkan kita untuk berpikir, mengingat, merasakan, dan banyak lagi.

Tapi neuron ini tidak mengirimkan impuls sepanjang waktu. Ada saat-saat mereka beristirahat. Pada saat-saat inilah potensial membran istirahat terjadi, sebuah fenomena yang akan kita jelaskan secara lebih rinci di bawah ini.

  • Artikel terkait: ” Jenis neuron: karakteristik dan fungsi “

Berapa potensial membran?

Sebelum memahami lebih lengkap bagaimana potensial membran istirahat diproduksi dan, juga, bagaimana diubah, perlu dipahami konsep potensial membran.

Agar dua sel saraf dapat bertukar informasi, mereka perlu memodifikasi tegangan membrannya, yang akan menghasilkan potensial aksi. Artinya, dengan potensial aksi dipahami serangkaian perubahan pada membran akson neuron, yang merupakan struktur neuron memanjang yang berfungsi sebagai kabel.

Perubahan tegangan membran juga menyiratkan perubahan sifat fisikokimia dari struktur ini. Hal ini memungkinkan perubahan permeabilitas neuron, sehingga lebih mudah dan lebih sulit bagi ion tertentu untuk masuk dan keluar.

Potensial membran didefinisikan sebagai muatan listrik pada membran sel saraf. Ini adalah perbedaan antara potensi yang ada antara bagian dalam dan bagian luar neuron.

Berapa potensial membran istirahat?

Potensial membran istirahat adalah fenomena yang terjadi ketika membran sel saraf tidak diubah oleh potensial aksi, baik rangsang maupun penghambatan. Neuron tidak memberi sinyal, yaitu tidak mengirim sinyal apa pun ke sel saraf lain yang terhubung dengannya dan, oleh karena itu, dalam keadaan istirahat.

Potensi istirahat ditentukan oleh gradien konsentrasi ion, baik di dalam maupun di luar neuron, dan oleh permeabilitas membran ketika unsur-unsur kimia yang sama lewat, atau tidak.

Ketika membran neuron dalam keadaan istirahat, bagian dalam sel memiliki muatan yang lebih negatif dibandingkan dengan bagian luar. Biasanya, dalam keadaan ini, membran memiliki tegangan mendekati -70 mikrovolt (mV). Artinya, bagian dalam neuron lebih kecil 70 mV dari bagian luar, meskipun harus disebutkan bahwa tegangan ini dapat bervariasi, antara -30 mV dan -90 mV. Juga, saat ini ada lebih banyak ion natrium (Na) di luar neuron dan lebih banyak ion kalium (K) di dalamnya.

  • Anda mungkin tertarik: ” Potensi tindakan: apa itu dan apa fasenya? “

Bagaimana itu diproduksi di neuron?

Impuls saraf tidak lebih dari pertukaran pesan antara neuron dengan cara elektrokimia. Artinya, ketika zat kimia yang berbeda masuk dan meninggalkan neuron, mengubah gradien ion ini di lingkungan internal dan eksternal sel saraf, sinyal listrik dihasilkan. Karena ion adalah unsur bermuatan, perubahan konsentrasinya dalam media ini juga menyiratkan perubahan tegangan membran saraf.

Dalam sistem saraf, ion utama yang dapat ditemukan adalah Na dan K, meskipun kalsium (Ca) dan klorin (Cl) juga menonjol. Ion Na, K, dan Ca bersifat positif, sedangkan Cl bersifat negatif. Membran saraf bersifat semipermeabel, secara selektif membiarkan beberapa ion masuk dan keluar.

Baik di luar maupun di dalam neuron, konsentrasi ion mencoba untuk menyeimbangkan ; namun, seperti yang telah disebutkan, membran membuatnya sulit, karena tidak memungkinkan semua ion masuk atau keluar dengan cara yang sama.

Dalam keadaan istirahat, ion K melintasi membran neuron dengan relatif mudah, sedangkan ion Na dan Cl lebih sulit melewatinya. Selama waktu ini, membran saraf mencegah keluarnya protein bermuatan negatif ke bagian luar saraf. Potensial membran istirahat ditentukan oleh distribusi ion yang tidak ekuivalen antara bagian dalam dan bagian luar sel.

Unsur yang sangat penting selama keadaan ini adalah pompa natrium-kalium. Struktur membran saraf ini berfungsi sebagai mekanisme pengaturan konsentrasi ion di dalam sel saraf. Ia bekerja sedemikian rupa sehingga untuk setiap tiga ion Na yang meninggalkan neuron, dua ion K masuk. Hal ini membuat konsentrasi ion Na lebih tinggi di luar dan konsentrasi ion K lebih tinggi di dalam.

Perubahan membran saat istirahat

Meskipun topik utama artikel ini adalah konsep potensial membran istirahat, perlu dijelaskan secara singkat bagaimana perubahan potensial membran terjadi saat neuron beristirahat. Agar impuls saraf dapat disampaikan, potensi istirahat perlu diubah. Ada dua fenomena yang terjadi agar sinyal listrik dapat ditransmisikan: depolarisasi dan hiperpolarisasi.

1. Depolarisasi

Dalam keadaan istirahat, bagian dalam neuron memiliki muatan listrik terhadap bagian luarnya.

Namun, jika stimulasi listrik diterapkan ke sel saraf ini, yaitu menerima impuls saraf, muatan positif diterapkan ke neuron. Setelah menerima muatan positif, sel menjadi kurang negatif sehubungan dengan bagian luar neuron, dengan muatan hampir nol, dan oleh karena itu potensial membran diturunkan.

2. Hiperpolarisasi

Jika dalam keadaan istirahat sel lebih negatif daripada bagian luarnya dan ketika mengalami depolarisasi tidak memiliki perbedaan muatan yang signifikan, pada kasus hiperpolarisasi terjadi sel yang memiliki muatan lebih positif daripada bagian luarnya.

Ketika neuron menerima beberapa rangsangan yang mendepolarisasinya, masing-masing rangsangan menyebabkan potensial membran berubah secara progresif.

Setelah beberapa kali, tercapai titik bahwa potensial membran banyak berubah, membuat muatan listrik di dalam sel menjadi sangat positif, sedangkan di luar menjadi negatif. Potensial membran istirahat terlampaui, menyebabkan membran menjadi lebih terpolarisasi dari normal atau hiperpolarisasi.

Fenomena ini terjadi selama sekitar dua milidetik. Setelah periode waktu yang sangat singkat itu, membran kembali ke nilai normalnya. Pembalikan cepat dalam potensial membran itu sendiri disebut potensial aksi dan inilah yang menyebabkan transmisi impuls saraf, ke arah akson ke tombol terminal dendrit.

Referensi bibliografi:

  • Cardinali, DP (2007). Ilmu saraf terapan. Dasar-dasarnya. Editorial Medica Panamericana. Buenos Aires.
  • Carlson, NR (2006). Fisiologi perilaku Ed 8. Madrid: Pearson.
  • Guyton, CA & Hall, JE (2012) Risalah tentang Fisiologi Medis. edisi ke-12. Bukit McGraw.
  • Kandel, ER; Schwartz, JH & Jessell, TM (2001). Prinsip ilmu saraf. Edisi keempat. McGraw-Hill Interamericana. Madrid.

Related Posts