غشای پلاسمايی همه سلول‌ها به صورت مانعی در برابر جابه‌جايی يون‌ها عمل می‌کند. پروتئين ها و يون‌های فسفات معدنی که غشا آن‌ها را درون سلول نگه می‌دارد، بار منفی دارند. از اين رو، درون سلول از بيرون آن منفی‌تر است. اين بارهای منفی، يون‌های کوچک دارای بار مثبت را به درون سلول می‌کشانند. اما، از ميان اين نوع يون‌ها تنها K + می‌تواند به مقدار محسوسی از خلال غشا بگذرد. در نتيجه، غلظت K + درون سلول‌ها، بيشتر از مايع برون سلولی است. برعکس، غشا پلاسمايی نفوذپذيری بسيار اندکی به Na + دارد و غلظت Na + در مايع برون سلولی بيشتر از درون سلول است.

عمل پمپ K + / Na + نيز در ايجاد اين اختلاف غلظت و با ر موثر است. اين، پمپ به ازای هر دو يون پتاسيمی که وارد سلول می‌کند، سه يون از آن خارج می‌سازد. بنابراين، درون سلول در مقايسه با برون سلول منفی‌تر می‌شود.

شکل پمپ تغير می‌کند و در نتيجه يون‌های سديم به بيرون رانده می‌شوند. يون‌های پتاسيم در خارج سلول به جايگاه خود در پمپ سديم/پتاسيم متصل می‌شوند.

يون‌های سديم آزاد می‌شوند و در همين زمان يون‌های پتاسيم به درون سلول انتقال می‌يابند.

يون‌های پتاسيم آزاد می‌شوند و چرخه ديگری آغاز می‌شود.

پتانسيل آرامش

همانطور که گفته شد، غشای سلول دو محيط سيتوپلاسم و مايع برون سلولی را از هم مجزا می‌سازد. اين دو محيط از لحاظ غلظت و بار با هم تفاوت دارند؛ درون سلول منفی‌تر از بيرون آن است. تفاوت باری که بين دو محيط وجود دارد، اختلاف پتانسيل می‌نامند. چون اين تفاوت بين دو سوی غشای سلول وجود دارد از آن با عنوان پتانسيل غشا ياد می‌شود. پتانسيل غشا در واحد ولت بيان می‌شود.

همه سلول‌های بدن، پتانسل غشا دارند. اما تنها سلول‌های عصبی و سلول‌های ماهيچه‌ای می‌توانند از اين پتانسيل غشا برای ايجاد پيام عصبی بهره گيرند. وقتی نرون يا سلول ماهيچه‌ای در حالت استراحت است (پيام عصبی توليد نمی‌کند) پتانسيل غشا پتانسيل آرامش ناميده می‌شود. مقدار اين پتانسيل در حدود 70- ميلی ولت ( mV ) است. در اين حالت درون سلول منفی‌تر از بيرون آن است. از اين‌رو، گفته می‌شود سلول دروضعيت پلاريزه (دارای قطب؛ درون منفی و برون مثبت) است. توجه داشته باشيد که در حالت پلاريزه، درون سلول يون‌های مثبت و برون سلول يون‌های منفی نيز وجود دارد، اما مقدار يون‌های مثبت در برون سلول بيشتر است.

اگر پتانسيل غشا در اثر محرکی افزايش يابد (برای مثال، به 35- يا 10+) گفته می‌شود سلول در وضعيت دپلاريزه (از دست دادن قطبيت) قراردارد. زيرا، در اين حالت اختلاف پتانسيل درون و برون سلول کاهش می‌يابد. اگر محرک باعث کاهش پتانسيل غشا شود (برای مثال، تا 85- يا کمتر) گفته می‌شودسلول در حالت هايپرپلاريزه (قطبيت زياد) قراردارد. زيرا، در اين حالت بر اختلاف پتانسيل درون و برون سلول افزوده می‌شود.

پتانسيل عمل

از آنجا که دو لايه لپيدی غشا نسبت به بيشتر يون‌های نفوذپذيری بسيار اندکی دارد، آنها از طريق مجاری ويژه‌ای از خلال غشا می‌گذرند. اين مجاری ماهيت پروتئينی دارند. نفوذ پذيری غشا به Na + ، K + و ديگر يون‌های معدنی به وسيله بخشی از اين مجاری به نام دريچه تنظيم می‌شوند. دريچه‌های مجاری غشا در شرايط ويژه‌ای باز يا بسته می‌شوند. وقتی دريچه مجرايی بسته است، نفوذ پذيری غشا به آن يون پايين است و وقتی دريچه مجرايی باز می‌شود، نفوذ پذيی غشا به آن يون افزايش می‌يابد.

در غشای سلول عصبی دريچه‌های مجاری Na + و K + تحت تأثير پتانسيل غشاء باز يا بسته می‌شوند. از اين‌رو، اين مجاری را با عنوان مجاری حساس به ولتاژ معرفی می‌کنند. در پتانسيل آرامش ( mV 70-) دريچه‌های مجاری Na + بسته است. از اين رو، فقط مقدار بسيار اندکی Na + از اين مجاری نشت می‌کند. در اين حالت بعضی از مجاری K + باز هستند. بنابراين، سلول در حال استراحت به K + بيشتر از Na + نفوذپذير است. وقتی سلول دپلاريزه می‌شود، تغيير ولتاژ به باز يا بسته شدن بعضی از دريچه‌ها می انجامد . در نتيجه غلظت يون‌ها ی درون و برون سلول‌ تغيير می‌کند.

	وقتی غلظت يون‌ها در دو طرف غشای سولو عصبی در تعادل است مجاری حساس به ولتاژ بسته اند.
	وقتی يون های اضافی تعادل را بر هم می‌زنند، مجاری حساس به ولتاژ باز می‌شوند و يون‌ها از خلال آنها عبور می‌کنند.

وقتی محرکی که باعث دِپلاريزه شدن غشای سلول عصبی می‌شود، بر آن اثر می‌گذارد، دريچه‌های مجاری Na + باز می‌شوند. در نتيجه، يون‌های سديم به درون سلول سرازير می‌شوند. به اين ترتيب، پتانسيل غشا کاهش می‌يابد و سلول دپلاريزه می‌شود. دپلاريزه شدن سلول که در واقع نوعی تغيير ولتاژ است باعث باز شدن مجاری K + و خروج اين يون از سلول می‌شود. وقتی که خروج يون‌های پتاسيم افزايش يافت، همگام با تغيير ولتاژ دريچه‌های مجاری Na + بسته می‌شوند. در نهايت بيشتر مجاری K + نيز بسته می‌شوند و فقط بعضی از آنها باز می‌مانند. به اين ترتيب سلول دوباره به حالت آرامش خود باز می‌گردد. البته، پمپ Na + / K + نيز در اين بازگشت موثر است. يکی از ويژگيهای اين پمپ اين است که هرگاه غلظت يون‌های سديم درون سلول زياد شود، سرعت فعاليت آن به شدت افزايش می‌يابد.

تغيير نفوذ پذيری غشاء به Na + و K + که باعث تغيير پتانسيل غشاء می‌شود، واقعه‌ای را می‌سازد که پتانسيل عمل يا تکانه عصبی نام دارد. به عبارت ديگر، پتانسيل عمل تغيير ولتاژ غشا است که تحت تاثير محرک رخ می‌دهد.

نظرات شما عزیزان:

نام :

آدرس ایمیل:

وب سایت/بلاگ :

متن پیام:

نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه: