Kakav je odnos između potencijala membrane i potencijala djelovanja?

Potencijal membrane u mirovanju je izraz za električno stanje svih stanica ljudskog tijela koje pokazuju gotovo stabilnu prijemčivost za “podražljive” neuronske stanice. Kada se u neuronima stvore akcijski potencijali kako bi potaknuli susjedne stanice na prijenos informacija kroz središnji i periferni živčani sustav, potencijali receptivne membrane mogu promijeniti potencijalnu spremnost za primanje i prosljeđivanje informacija susjednim stanicama. Na taj način neuroni prenose informacije drugim neuronima ili mišićnim, organskim i skeletnim strukturama u cijelom tijelu. Komunikacijske mreže za živčani sustav ovise o dobrom prijenosu informacija između stanica kako bi se učinkovito regulirale sve kognitivne, emocionalne, senzorne i regulatorne funkcije u tijelu.

Promjene se događaju na membranama neurona zbog dolaznih poruka od obližnjih neurotransmitera, ili zbog neravnoteže bolesti ili ozljede. Obično postoje dvije vrste spojeva između neurona za prijenos informacija između neurona, organa ili mišića. Neki neuroni utječu na obližnji membranski potencijal i akcijski potencijal drugih neurona putem proteinskih molekula glasnika, djelujući nešto sporije od bioelektričnog prijenosa. Drugi neuroni prenose informacije putem bioelektričnih ili kemijsko-električnih utjecaja na susjedne stanice kroz male zaljeve, zvane sinapse, koje se nalaze između stanica. Promjene u kemijskom sastavu kroz zatvorene membrane unutar neuronskih stanica stvaraju električne skokove akcijskog potencijala, preskačući sinapse u susjedne stanice.

Postoje tri glavna kemijska iona, koja se ponekad nazivaju i elektroliti, za komunikaciju neurotransmitera od stanice do stanice na molekularnoj razini u tijelu. Ova tri su kalij, natrij i klorid. Klorid je u osnovi negativnog naboja, a natrij i kalij pozitivnog električnog karaktera.

U bioelektričnim prijenosima, ove kemikalije uzrokuju da se stanične membrane otvaraju i zatvaraju kroz membrane kako bi se promijenila ravnoteža kemikalija unutar i izvan njih. Ove membranske promjene stvaraju promjene u membranskom potencijalu mirovanja i akcijskom potencijalu koji stvaraju električne naboje za prijenos informacija putem neurotransmitera do drugih stanica. Neravnoteža bilo koje od ovih kemikalija može imati ozbiljne posljedice za tijelo koje mogu dovesti do stanja poput poremećaja spavanja, Parkinsonove bolesti ili shizofrenije.

Akcijski potencijali su stanje stanične membrane koje se može vidjeti kao električni živčani impulsi ili skokovi električne aktivnosti od stanice do stanice. Kada informacija prelazi sa stanice na stanicu, ti akcijski potencijali premošćuju sinapse s informacijama koje treba prenijeti. Kada se naredbe iz središnjeg živčanog sustava moraju prenijeti na periferni živčani sustav kako bi pomaknuli mišiće ili stimulirali organ, poticanje akcijskih potencijala duž lanca zapovijedanja ima učinak mreškanja kroz potencijal mirovanja i akcijski potencijal svih stanica u blizini prolaznih informacija. Kako akcijski potencijal stanice pobuđuje depolarizaciju u susjednim stanicama, informacija se najbrže kreće kroz bioelektrične kanale.

Jedan neurotransmiter koji radi duž kanala prijenosa informacija o proteinu glasnika je dopamin. Serotonin, još jedan hormonalni neurotransmiter, najbolje djeluje duž puteva prijenosa biokemijskih kanala. Dobar prijenos informacija često može biti razlika između dobrog i lošeg zdravlja u cijelom tijelu.