വിശ്രമ സാധ്യത: പ്രവർത്തനം, ചുമതലകൾ, പങ്ക്, രോഗങ്ങൾ

ഉത്തേജിതമല്ലാത്ത അവസ്ഥയിൽ ന്യൂറോണുകളുടെ ആന്തരികവും ചുറ്റുപാടും തമ്മിലുള്ള വോൾട്ടേജ് വ്യത്യാസം -70 mV ആണ് വിശ്രമ സാധ്യത. പ്രവർത്തന സാധ്യതകളുടെ രൂപീകരണത്തിന് സാധ്യത പ്രസക്തമാണ്. സയനൈഡ് വിഷബാധ വിശ്രമ ശേഷി പുനഃസ്ഥാപിക്കുന്നത് തടയുകയും ന്യൂറോണൽ തകർച്ചയിലേക്ക് നയിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

എന്താണ് വിശ്രമ സാധ്യത?

അസ്വസ്ഥമായ അവസ്ഥയിൽ ന്യൂറോണുകളുടെ ഇന്റീരിയറും ചുറ്റുമുള്ള പ്രദേശവും തമ്മിൽ നിലനിൽക്കുന്ന -70 mV വോൾട്ടേജ് വ്യത്യാസമാണ് വിശ്രമ സാധ്യത. ഉത്തേജിതമല്ലാത്ത ഒരു ന്യൂറോണിന്റെ ആന്തരികവും അതിന്റെ പരിസ്ഥിതിയും തമ്മിലുള്ള വോൾട്ടേജ് വ്യത്യാസമാണ് വിശ്രമ സാധ്യത. വോൾട്ടേജിലെ ഈ വ്യത്യാസം സജീവമായി നിലനിർത്തുകയും അസമത്വത്തിന്റെ ഫലമായി ഉണ്ടാകുകയും വേണം വിതരണ of സോഡിയം ഒപ്പം പൊട്ടാസ്യം അയോണുകൾ. യുടെ രണ്ട് ഘടകങ്ങൾ നാഡി സെൽ വിശ്രമ സാധ്യത നിലനിർത്തുന്നതിൽ മെംബ്രൺ ഉൾപ്പെടുന്നു: ആദ്യം, സോഡിയം-പൊട്ടാസ്യം പമ്പുകൾ, രണ്ടാമത്, റൺവിയറിന്റെ ലേസ്ഡ് വളയങ്ങളിലെ അയോൺ ചാനലുകൾ. ഉത്തേജിപ്പിക്കുന്ന ന്യൂറോണുകളുടെ വിശ്രമ സാധ്യതകൾ മനുഷ്യന്റെ നാഡീ പാതകളിൽ ഉത്തേജനത്തിന്റെ ലവണാംശ ചാലകത്തിന് അടിസ്ഥാനമായി മാറുന്നു. ഒരു വഴി ആവേശം മേൽ പ്രവർത്തന സാധ്യത, സെൽ അതിന്റെ ത്രെഷോൾഡ് പൊട്ടൻഷ്യലിനപ്പുറം ഡിപോളറൈസ് ചെയ്യപ്പെടുകയും വോൾട്ടേജ്-ഗേറ്റഡ് അയോൺ ചാനലുകൾ തുറക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് ചില അയോണുകളുടെ വരവോടെ വിശ്രമ സാധ്യതയിൽ മാറ്റം വരുത്തുന്നു. ദി പ്രവർത്തന സാധ്യത ചാർജ് പുനർവിതരണം വഴി ന്യൂറൽ പാതകളിലൂടെ പ്രചരിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. ഒരു മനുഷ്യ ന്യൂറോണിന്റെ വിശ്രമ ശേഷിയിൽ -70 മുതൽ -80 mV വരെ വ്യത്യാസമുണ്ട്. യുടെ ഉൾഭാഗം സെൽ മെംബ്രൺ നെഗറ്റീവ് ചാർജുള്ളതും പുറത്ത് പോസിറ്റീവ് ചാർജുള്ളതുമാണ്.

പ്രവർത്തനവും ചുമതലയും

വിവിധ പ്രക്രിയകൾ ഇവിടെ സംഭവിക്കുന്നു സെൽ മെംബ്രൺ വിശ്രമിക്കുന്ന ഘട്ടത്തിൽ ഒരു ആവേശകരമായ കോശത്തിന്റെ. റൺവിയറിന്റെ ലേസിംഗ് വളയങ്ങളിൽ, ആക്സോണുകൾ മൈലിൻ ഉപയോഗിച്ച് ഇൻസുലേറ്റ് ചെയ്തിട്ടില്ല. ട്രാൻസ്പോർട്ട് ചെയ്യുന്ന ഈ നോഡുകളിൽ Na+/K+ പമ്പുകൾ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നു പൊട്ടാസ്യം അയോണുകൾ ഇന്റീരിയർ വരെ ആക്സൺ ATP കഴിക്കുമ്പോൾ വിശ്രമ ഘട്ടത്തിൽ. സോഡിയം സെല്ലിൽ നിന്ന് ഒരേ സമയം അയോണുകൾ പമ്പ് ചെയ്യപ്പെടുന്നു. അങ്ങനെ, ഒരു ഉയർന്ന ഏകാഗ്രത ഉള്ളിൽ പൊട്ടാസ്യം അടങ്ങിയിട്ടുണ്ട് ആക്സൺ പുറത്ത് ഉള്ളതിനേക്കാൾ. പ്രോട്ടീനിയസ് അയോൺ ചാനലുകൾ കാരണം കോശങ്ങളുടെ ചർമ്മത്തിന് ഈ അയോണുകൾക്ക് വ്യത്യസ്ത പ്രവേശനക്ഷമതയുണ്ട്. വിശ്രമവേളയിൽ, സോഡിയം ചാനലുകൾ പൊതുവെ അടച്ചിരിക്കും. ഇതിനു വിപരീതമായി, പൊട്ടാസ്യത്തിനായുള്ള ചാനലുകൾ തുറന്നിരിക്കുന്നു, അങ്ങനെ പൊട്ടാസ്യം അയോണുകളുടെ വ്യാപനം സംഭവിക്കുന്നു. അങ്ങനെ അയോണുകൾ പുറത്തേക്ക് വ്യാപിക്കുന്നു. ഒരു ഉണ്ടാകുന്നതുവരെ ഇത് സംഭവിക്കുന്നു ബാക്കി വൈദ്യുത ശക്തികൾക്കും ഓസ്മോട്ടിക് മർദ്ദ ശക്തികൾക്കും ഇടയിൽ. ഇത് കോശ സ്തരങ്ങളുടെ പുറത്തും അകത്തും തമ്മിലുള്ള ചാർജ് വ്യത്യാസം നിലനിർത്തുന്നു, ഇത് വിശ്രമ സാധ്യത എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു. ഒരു ഉത്തേജനം വരുമ്പോൾ a നാഡി ഫൈബർ കൂടാതെ പരിധി കടക്കുന്നു, വോൾട്ടേജ് ആശ്രിത സോഡിയം, പൊട്ടാസ്യം ചാനലുകൾ തുറക്കുന്നു. ഇത് സെല്ലിന്റെ ഡിപോളറൈസേഷന് കാരണമാകുന്നു, ഇത് ഒരു പ്രവർത്തനത്തെ ട്രിഗർ ചെയ്യുന്നു പ്രവർത്തന സാധ്യത. ബയോഇലക്ട്രിക്കൽ പൾസ് അങ്ങനെ നാഡി നാരുകളിൽ വ്യാപിക്കുന്നു. ലളിതമായി പറഞ്ഞാൽ, മെംബ്രൻ പൊട്ടൻഷ്യലിലെ മാറ്റങ്ങളിലൂടെ ഒരു സിഗ്നൽ സംപ്രേക്ഷണം ചെയ്യുന്നതാണ് പ്രവർത്തന സാധ്യത. -50 mV യുടെ മൂല്യം ഒരു പ്രവർത്തന സാധ്യത വികസിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള പരിധി മൂല്യമായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു. അങ്ങനെ, +20 mV-ൽ താഴെയുള്ള ഉദ്വേഗങ്ങൾ ഒരു പ്രവർത്തന സാധ്യതയ്ക്ക് കാരണമാകില്ല, പ്രതികരണങ്ങൾ സംഭവിക്കുന്നതിൽ പരാജയപ്പെടുന്നു. പ്രവർത്തന സാധ്യതയുടെ രൂപീകരണത്തിനും പ്രക്ഷേപണത്തിനും ശേഷം, N+ ചാനലുകൾ ആദ്യം വീണ്ടും അടയ്ക്കുന്നു. മറുവശത്ത്, കെ+ ചാനലുകൾ പൊട്ടാസ്യം അയോണുകൾ പുറത്തേക്ക് വ്യാപിക്കുന്നതിന് തുറക്കുന്നു ആക്സൺ. സെല്ലിനുള്ളിലെ വൈദ്യുത വോൾട്ടേജ് അങ്ങനെ വീണ്ടും കുറയുന്നു. ഈ പ്രക്രിയയെ റീപോളറൈസേഷൻ എന്നും വിളിക്കുന്നു. തുടർന്ന്, കെ+ ചാനലുകളും അടയുകയും സെല്ലിന്റെ പൊട്ടൻഷ്യൽ വിശ്രമ സാധ്യതയേക്കാൾ താഴെയായി കുറയുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ ഹൈപ്പർപോളറൈസേഷൻ വിശ്രമ സാധ്യതയിലേക്ക് മാറുന്നു, ഇത് ഏകദേശം രണ്ട് മില്ലിസെക്കൻഡുകൾക്ക് ശേഷം സോഡിയം-പൊട്ടാസ്യം പമ്പുകൾ വഴി പുനഃസ്ഥാപിക്കുന്നു. പുതിയ പ്രവർത്തന സാധ്യതകൾക്കായി ആക്സൺ അങ്ങനെ തയ്യാറാണ്.

രോഗങ്ങളും വൈകല്യങ്ങളും

സയനൈഡ് വിഷബാധ പോലുള്ള പ്രതിഭാസങ്ങളിൽ, ജീവൻ അപകടപ്പെടുത്തുന്ന അനന്തരഫലങ്ങൾ സ്വയം പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നു, ചിലപ്പോൾ വിശ്രമത്തിനുള്ള സാധ്യത നഷ്ടപ്പെടുന്നതുമൂലം. വിശ്രമ ശേഷി പുനഃസ്ഥാപിക്കാൻ ന്യൂറോണുകൾക്ക് ഊർജ്ജം ആവശ്യമാണ്. സയനൈഡ് വിഷബാധ ഊർജ വിതരണത്തെ തടയുന്നു, അതിനാൽ വിശ്രമിക്കാൻ സാധ്യതയുള്ള പുനഃസ്ഥാപനത്തിന് ഒന്നും നൽകാനാവില്ല. അങ്ങനെ, ന്യൂറോണുകൾ സ്ഥിരമായി ഡിപോളറൈസ് ചെയ്യപ്പെടുകയും പ്രവർത്തനക്ഷമത നഷ്ടപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. ഊർജത്തിന്റെ കുറവ് എത്ര ന്യൂറോണുകളെ ബാധിക്കുന്നു എന്നതിനെ ആശ്രയിച്ച്, മുഴുവൻ ജീവജാലങ്ങളുടെയും ന്യൂറോണൽ നിയന്ത്രണം ഈ രീതിയിൽ തകരാം. ന്യൂറോണൽ റെഗുലേഷന്റെ അത്തരം ഒരു തകർച്ച അനിവാര്യമായും മരണത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. വിശാലമായ അർത്ഥത്തിൽ, ഒരു ന്യൂറോണിന്റെ വിശ്രമ ശേഷിയുള്ള പരാതികളും അയോൺ ചാനൽ രോഗങ്ങളിൽ സ്വയം പ്രത്യക്ഷപ്പെടാം. ഈ പാരമ്പര്യരോഗങ്ങൾ പേശികളിലെ ഉത്തേജന വൈകല്യങ്ങൾക്ക് കാരണമാകുന്നു നാഡീവ്യൂഹം. അയോൺ ചാനൽ രോഗങ്ങൾ അയോൺ ചാനലുകളുടെ സ്വിച്ചിംഗ് സ്വഭാവത്തെ ബാധിക്കുന്നു. ചാനലുകളുടെ സ്വിച്ചിംഗ് സ്വഭാവത്തിലെ മാറ്റങ്ങൾ വിശ്രമിക്കാൻ സാധ്യതയുള്ള വീണ്ടെടുക്കൽ ശേഷിയെ ബാധിച്ചേക്കാം. അങ്ങനെ, രോഗങ്ങൾ ടിഷ്യുവിന്റെ ആവേശത്തെ ബാധിക്കുന്നു. ഇടുങ്ങിയ അർത്ഥത്തിൽ, അയോൺ ചാനൽ രോഗങ്ങൾ അയോൺ ചാനലുകളുടെ മ്യൂട്ടേഷനാണ്. പാരമ്പര്യത്തിന്റെ മൂന്ന് രൂപങ്ങൾ അപസ്മാരം ശാസ്ത്രീയ തെളിവുകൾ പ്രകാരം, ഈ പ്രതിഭാസവുമായി ബന്ധമുള്ളതായി കരുതപ്പെടുന്നു. ഹെമിപ്ലെജിക് മൈഗ്രേൻ കൂടാതെ ഇഡിയൊപതിക് ventricular fibrillation ആധുനിക ഗവേഷണമനുസരിച്ച് ഈ വിധത്തിലും വിശദീകരിക്കപ്പെടുന്നു. സോഡിയം-പൊട്ടാസ്യം പമ്പുകൾ ഒരു വിശ്രമ ശേഷിയിൽ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്ന രോഗങ്ങളും ബാധിക്കാം നാഡി സെൽ. പല ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ അഭിപ്രായത്തിൽ, ആധുനിക പാശ്ചാത്യ ഭക്ഷണക്രമം ശരീരത്തിൽ പ്രകൃതിവിരുദ്ധമായ സോഡിയം-പൊട്ടാസ്യം അനുപാതം നൽകുന്നു. ടേബിൾ ഉപ്പിന്റെ അധികവും സസ്യഭക്ഷണം കുറവായതിനാൽ പൊട്ടാസ്യത്തിന്റെ അഭാവവും സോഡിയം-പൊട്ടാസ്യം പമ്പുകളെ തകരാറിലാക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് പറയപ്പെടുന്നു, കാരണം ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ അയോൺ അനുപാതം ഈ രീതിയിൽ മാറാം. സോഡിയം-പൊട്ടാസ്യം എക്സ്ചേഞ്ചിന്റെ ജനിതകപരമായി നിർണ്ണയിക്കപ്പെട്ട അസ്വസ്ഥതകൾ സെൽ മെംബ്രൺമറുവശത്ത്, ചില മ്യൂട്ടേഷനുകളിൽ ഉണ്ട്, ഗവേഷകർ അതിന്റെ രൂപങ്ങളുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു അപസ്മാരം, അയോൺ ചാനൽ രോഗങ്ങൾ പോലെ. അങ്ങനെ, വിശ്രമ സാധ്യതയുള്ള പുനഃസ്ഥാപനത്തിലെ അസ്വസ്ഥതകൾ ഒരുപക്ഷേ കേന്ദ്രത്തിന്റെ വിവിധ രോഗങ്ങൾക്ക് പ്രസക്തമാണ് നാഡീവ്യൂഹം.