Điện thế nghỉ là một hiện tượng điện sinh học xuất hiện trong tế bào khi nó đang ở trạng thái nghỉ ngơi và không bị kích thích. Điều này xuất phát từ sự chênh lệch về điện thế giữa hai bên của màng tế bào khi tế bào đang ở trạng thái không bị kích thích. Phía trong màng tế bào tích điện âm, trong khi phía ngoài màng tế bào tích điện dương. Điện thế nghỉ hình thành chủ yếu do ba yếu tố chính:
- Sự phân bố ion ở cả hai bên của màng tế bào và sự di chuyển của ion qua màng tế bào. Hiệu ứng này liên quan đến sự phân bố các ion ở cả hai bên của màng tế bào và quá trình di chuyển của chúng qua màng tế bào.
- Thấm chọn lọc màng tế bào đối với ion. Màng tế bào có tính chọn lọc, chỉ cho phép một số loại ion cụ thể thông qua màng, tạo ra sự chênh lệch điện tích giữa phía trong và ngoài của tế bào.
- Hoạt động của bơm Na – K. Bơm Na – K chịu trách nhiệm vận chuyển ion natri [Na+] ra khỏi tế bào và ion kali [K+] vào bên trong tế bào, góp phần quan trọng vào việc tạo ra điện thế nghỉ.
Điện thế nghỉ - hiện tượng điện sinh học trong tế bào
2. Nguyên lý hoạt động của điện thế nghỉ là gì?
Điện thế hoạt động là quá trình biến đổi điện thế nghỉ ở màng tế bào, diễn ra qua các giai đoạn như sự phân cực, mất phân cực, đảo cực và tái phân cực. Trong quá trình này, các ion K+ và Na+ trên màng tế bào trải qua sự dịch chuyển qua lại.
Hiện tượng điện thế hoạt động được thể hiện bên ngoài thông qua sự lan truyền xung thần kinh. Trên sợi thần kinh không có bao miêlin, xung thần kinh lan truyền liên tục từ một vùng đến vùng kề bên.
Điện thế nghỉ hoạt động với quá trình biến đổi điện thế
Trong khi đó, trên sợi thần kinh có bao miêlin, xung thần kinh lan truyền theo kiểu nhảy cóc từ một eo Ranvie sang một eo Ranvie khác. Điều này dẫn đến tốc độ lan truyền của xung thần kinh trên sợi thần kinh có bao miêlin nhanh hơn nhiều so với trên sợi thần kinh không có bao miêlin.
3. Những yếu tố ảnh hưởng đến điện thế nghỉ
Sau khi đã hiểu điện thế nghỉ là gì, việc những yếu tố ảnh hưởng đến điện thế nghỉ cũng rất được quan tâm. Theo đó, có nhiều yếu tố có thể ảnh hưởng đến điện thế nghỉ của một tế bào, bao gồm:
3.1. Nồng độ ion trong môi trường
Sự chênh lệch về nồng độ ion ngoài và trong màng tế bào có thể tạo ra sự chênh lệch về điện thế giữa hai bên của màng. Ví dụ, khi nồng độ ion ngoài màng cao hơn so với nồng độ ion trong màng, điện thế nghỉ sẽ tăng lên.
3.2. Nhiệt độ
Nhiệt độ có tầm ảnh hưởng không nhỏ đến điện thế nghỉ. Khi nhiệt độ tăng, hoạt động của các phân tử và ion trong tế bào cũng tăng, gây chuyển động các phân tử và ion, làm giảm điện thế nghỉ.
Nhiệt độ - yếu tố tác động không nhỏ đến hoạt động của điện thế nghỉ
3.3. Cấu trúc, tính chất màng tế bào
Yếu tố ảnh hưởng tiếp theo đến điện thế nghỉ đó là cấu trúc và tính chất màng tế bào, như: độ dày, thành phần lipid và protein, có thể ảnh hưởng đến sự thẩm thấu của ion và điện thế nghỉ. Màng tế bào có tính thấm cao hơn sẽ giảm điện thế nghỉ.
3.4. Điện trở màng
Một yếu tố nữa ảnh hưởng đến điện thế nghỉ chính là điện trở màng. Được biết, điện trở màng tế bào là khả năng dẫn điện của màng, cũng có thể ảnh hưởng đến điện thế nghỉ. Khi điện trở màng càng cao, điện thế nghỉ cũng sẽ cao hơn.
3.5. Các phân tử và ion khác
Các phân tử và ion như chất thuốc, chất chủ vận hoặc ion vô cơ có thể tương tác với màng tế bào. Các phân tử này đóng vai trò làm thay đổi cấu trúc và tính chất của nó và ảnh hưởng đến điện thế nghỉ.
4. Cách thực hiện đo điện thế nghỉ
Để thực hiện đo đạc điện thế nghỉ, có thể thực hiện các bước sau:
- Đầu tiên, chuẩn bị các thiết bị cần thiết bao gồm một nguồn cung cấp điện, đồng hồ đo điện thế và dây cáp kết nối.
- Sử dụng dây cáp kết nối đồng hồ đo điện thế với hai điểm trong mạch cần đo điện thế nghỉ.
- Đặt nguồn cung cấp điện ở mức điện thế cao hơn so với mạch cần đo điện thế nghỉ.
- Nhìn đồng hồ đo điện thế, ghi nhận giá trị hiển thị. Đây sẽ là giá trị của điện thế nghỉ.
Đo điện thế nghỉ cần có kỹ thuật đảm bảo an toàn cao
Trong quá trình thực hiện đo đạc, luôn tuân thủ các quy tắc an toàn điện để đảm bảo an toàn cho bản thân và mạch điện. Hãy chắc chắn rằng không có nguy cơ xảy ra nguy hiểm và tuân thủ các biện pháp an toàn.
Như vậy, điện thế nghỉ là gì đã được giải đáp chi tiết cùng các thông tin qua bài viết sau. Hy vọng với những chia sẻ này từ Vien Chem đã giúp bạn có thêm kiến thức tìm kiếm như mong muốn