وضع الجهدالحركي للخلية العصبية اثناء الراحة (resting membrane potential)

يحيط بالخلية العصبية، كما هو الحال بالنسبة للخلايا الجسدية الأخرى، غشاء بلازمي يحتوي على الدهن والبروتين . يأخذ البروتين أشكالاً مختلفة على الطبقة الدهنية للغشاء. منه ما يخترق الغشاء بكامله ويعمل كقنوات او ثغرات تسمح بدخول الأيونات أو خروجها من خلال الغشاء، ومنه لا يحتوي على هذه الثغرات وهو موجود في صورتين : إما قنوات أيونية مفتوحة او قنوات أيونية مقفلة. قفل او فتح هذه القنوات يعتمد على فرق الجهد على جانبي الغشاء. من القنوات ما يفتح ويقفل بفعل فرق الجهد الكهربي (voltage gated) ومنها ما يفتح ويقفل بفعل التركيز الكيميائي (chemically gated). عادة ما تكون الثغرات الأيونية الموجودة على المشتبك من النوع المختلط (كهربي وكيميائي) بينما يسود الموجودة على الزوائد الشجيرية الكيميائي عن الكهربي.

ومن الخصائص التي تمتاز بها الخلية العصبية وهي في وضعها الطبيعي ما يلي (شكل 1) :

شكل 1 : الوضع الطبيعي للخلية العصبية

1. اختلاف في التركيز الكيميائي والأيوني على جانبي الغشاء (تركيز عال من (بو ⁺) و(البروتين -) داخل الخلية يقابله تركيز عال من (ص ⁺) و(كل -) خارج الخلية.
2. يسمح الغشاء بانتقال ص ⁺ إلى الداخل وبو ⁺ إلى الخارج بشكل ايجابي (يلاحظ ان خروج بو ⁺ عادة ما يكون أسرع من دخول ص+).
3. الخروج السريع للبوتاسيوم يعني اضافة شحنات موجبة إلى الخارج، والدخول البطيء للصوديوم يعني تقليل الشحنات الموجبة إلى الداخل، اضافة إلى وجود جزيئات كبيرة من البروتين بالشحنة السالبة داخل الخلية يجعل وسط الخلية دائماً يحمل الشحنة السالبة بينما خارج الخلية يحمل الشحنة الموجبة.
4. وللمحافظة على هذا التوازن، فان النقل الايجابي لكل الايونين يجب ان يقابله نقل نشط لكليهما عكس قوة تركيزهما وذلك من خلال عمل مضخة (ص + - بو +) في وجود الطاقة. وفي هذه الحالة يتم خروج 3 أيونات من الصوديوم في مقابل دخول 2 من البوتاسيوم (شكل 2 – 4). ونظراً لأهمية هذه المضخة نجد أنها تستهلك حوالي 70% من الطاقة التي يحتاجها الجهاز العصبي.

شكل 2 : مضخة ص ⁺ - بو ⁺ في الخلية العصبية

هذا الوضع ينتج عنه فرق في الجهد الكهربائي (جهد حركي) على جانبي الغشاء يقدر بحوالي (- 70 ميللي فولت). وهذا يعني ان وسط الخلية يحمل (70 مرة) شحنة سالبة أكثر من خارج الخلية وهو الجهد الحركي للخلية العصبية أثناء فترة الراحة (Resting membrane potential).