Neuron i hvile vs. aktionspotential: Ionkanaler, membranpotential og synaptisk transmission

Neuron i hvile

• Hvilemembranpotential (RMP): ~−70 mV (indvendigt negativt).
• Ionfordeling: Højt K⁺ indvendigt, højt Na⁺/Cl⁻ udvendigt (opretholdt af Na⁺/K⁺-ATPase).
• Permeabilitet: Høj K⁺-lækage gennem åbne K⁺-kanaler; lav Na⁺-permeabilitet (spændingsgatede Na⁺-kanaler lukket).
• Ligevægt: RMP nær E_K (−90 mV) på grund af K⁺-dominans.
• Synapser: Ingen neurotransmitter-frigivelse.

Aktiveret neuron: Aktionspotentialet

1. Depolarisering: Stimulus åbner spændingsgatede Na⁺-kanaler → Na⁺-indstrømning → Vₘ stiger til +30 mV.
2. Repolarisering: Na⁺-kanaler inaktiveres; spændingsgatede K⁺-kanaler åbner → K⁺-udstrømning → Vₘ vender negativ.
3. Hyperpolarisering (underskud): K⁺-kanaler lukker langsomt → Vₘ falder midlertidigt under −70 mV.
4. Refraktære perioder: Absolut (Na⁺-kanaler inaktiveret); relativ (høj K⁺-konduktans).

Synaptisk transmission

Aktionspotentialet når aksonterminalen → spændingsgatede Ca²⁺-kanaler åbner → Ca²⁺-indstrømning → vesiclefusion → neurotransmitter-frigivelse i synaptisk cleft → binder postsynaptiske receptorer → genererer EPSP eller IPSP.

Opsamling

I hvile dominerer K⁺-permeabilitet. Under aktivering følger en transient Na⁺-permeabilitetssving af K⁺-udstrømning. Dette elektriske signal udløser kemisk kommunikation ved synapsen.