Μάθημα : ΑΝΑΤΟΜΙΑ- ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ Ι

Δυναμικό Μεμβράνης και Δυναμικό Ενέργειας

Η παρουσία μεγάλου αριθμού ιόντων στο ενδοκυττάριο και το εξωκυττάριο υγρό έχει σαν αποτέλεσμα τη δημιουργία ηλεκτρικών φορτίων, θετικών ή αρνητικών, ανάλογα με τη συγκέντρωση των θετικά ή αρνητικά φορτισμένων ιόντων. Στην εσωτερική πλευρά της κυτταρικής μεμβράνης υπάρχει μεγάλη συγκέντρωση αρνητικών ιόντων, κυρίως καλίου. Στην εξωτερική της πλευρά, αντίθετα, υπάρχει μεγάλη συγκέντρωση θετικών ιόντων, κυρίως νατρίου. Μεταξύ της εξωτερικής και εσωτερικής πλευράς της κυτταρικής μεμβράνης δημιουργείται διαφορά δυναμικού. Το δυναμικό αυτό λέγεται δυναμικό ηρεμίας και είναι περίπου -70 mV. Αυτό σημαίνει ότι η εσωτερική πλευρά της μεμβράνης είναι ηλεκτραρνητικότερη κατά 70 mV από την εξωτερική.

Όταν επιδράσει κάποιο ερέθισμα στην επιφάνεια της κυτταρικής μεμβράνης ενός νευρικού κυττάρου, η διαπερατότητα της κυτταρικής μεμβράνης για τα ιόντα νατρίου και καλίου στιγμιαία αλλάζει. Η μετακίνηση ιόντων έχει σαν αποτέλεσμα την αναστροφή του δυναμικού της μεμβράνης από αρνητικό σε θετικό και τη γρήγορη επαναφορά του. Οι γρήγορες μεταβολές στο δυναμικό της μεμβράνης συνιστούν το δυναμικό ενέργειας. Το δυναμικό ενέργειας που δημιουργείται σε ένα σημείο της κυτταρικής μεμβράνης μεταδίδεται πολύ γρήγορα σ’ ολόκληρη τη μεμβράνη. Η μετάδοση του δυναμικού ενέργειας κατά μήκος του νευρικού κυττάρου αποτελεί τη νευρική ώση.