1. İyon Konsantrasyon Değişimleri:
- Dinlenme membran potansiyeli öncelikle nöronal membran boyunca potasyum (K+) ve sodyum (Na+) iyonlarının konsantrasyon gradyanları tarafından belirlenir.
- K+'nın hücre içi konsantrasyonu hücre dışı konsantrasyondan daha yüksektir, Na+'nın hücre dışı konsantrasyonu ise hücre içi konsantrasyondan daha yüksektir.
- Bu konsantrasyon gradyanları, sodyum-potasyum pompası (Na+/K+-ATPaz) gibi iyon pompaları tarafından oluşturulur ve korunur.
2. Zarın Seçici Geçirgenliği:
- Nöron zarı farklı iyonlara karşı seçici olarak geçirgendir ve bazı iyonların diğerlerinden daha kolay geçmesine izin verir.
- Potasyum kanalları dinlenme durumunda daha fazla miktarda bulunur ve K+ iyonlarının konsantrasyon gradyanından aşağıya doğru hareket etmesine ve nöronun dışına çıkmasına olanak tanır.
- K+ iyonlarının bu akışı, zarın iç kısmında dışarıya kıyasla net bir negatif yük oluşturur ve bu da yaklaşık -70 milivolt (mV) dinlenme zar potansiyeli ile sonuçlanır.
3. Sodyum-Potasyum Pompasının Rolü:
- Sodyum-potasyum pompası, nöronal membran boyunca iyon konsantrasyonu gradyanlarını korumak için ATP'den gelen enerjiyi kullanan aktif bir taşıma sistemidir.
- Hidrolize edilen her ATP molekülü için üç Na+ iyonunu nöronun dışına ve iki K+ iyonunu nöronun içine pompalar.
- Bu sürekli pompalama aktivitesi, başlangıçtaki iyon gradyanlarının yenilenmesine yardımcı olur ve iyon kanallarından pasif iyon sızıntısını ortadan kaldırır.
4. Sızıntı Kanalları ve Elektrojenik Pompa:
- K+ kanallarına ek olarak, sızıntı kanalları yoluyla nöron içine küçük bir miktar da Na+ iyonu sızıntısı olur.
- Na+ iyonlarının bu içe doğru hareketi, pozitif yüklerin hücre dışına net bir hareketini yaratan sodyum-potasyum pompasının elektrojenik doğası ile dengelenir.
5. Klorür (Cl-) Dağılımı:
- Klorür iyonları (Cl-) da dinlenme membran potansiyeline katkıda bulunur.
- Cl- iyonları nöronun dışında daha yoğundur ve sızıntı kanalları yoluyla pasif olarak nöronun içine doğru hareket ederler.
- Bununla birlikte, Cl- iyonlarının negatif yükü, nörondan dışarı çıkan K+ iyonları tarafından taşınan pozitif yüklerle dengelenir ve hücrenin genel elektronötralitesi korunur.
Özetle, dinlenme halindeki sinir hücrelerinde polarize durumun korunması, iyon konsantrasyonu gradyanlarının, seçici membran geçirgenliğinin, sodyum-potasyum pompasının aktivitesinin ve klorür iyonlarının dağılımının birleşik etkileri yoluyla sağlanır. Bu mekanizmalar, nöronların düzgün çalışması ve uyarılabilirliği için gerekli olan dinlenme membran potansiyelinin stabilitesini sağlar.