Nervcellen har vi tittat redan titat närmare på och här kommer en snabbgenomgång av cellens viktigaste delar. Cellkropp med cellkärna och organeller, dendriterna som fungerar som nervcellernas mottagarantenner och axonkäglan med den utskjutande axonen som är nervcellens långa ledning för signalöverföring. Så långt känner vi ju till allt, men idag ska vi ge oss in på okänd mark genom att studera den här långa ledningen närmare, axonens uppbyggnad och funktion. För att göra det måste vi ta oss in ända till axonmembranet, kontaktytan mellan cellens nervcellens cytoplasma och extracellulärrumet.

Inuti axonen liksom utanför cellen simmar mängder av olika joner. Men för att förstå de olika processerna är det bara positivt laddade natrium och kaliumjoner som är viktiga. Vid cellmembranet råder en tydlig koncentrationsskillnad.

Bild: Hur vilopotentialen uppstår.

(https://ehinger.nu/undervisning/index.php/kurser/biologi-2/lektioner/humanfysiologi/nervsystemet/279-nervimpulsen.html)

I cytoplasman finns det fler kaliumjoner och utanför cellen finns det fler natriumjoner Kaliumjonerna kan ta sig igenom cellmembranet tämligen enkelt. Hela tiden vandrar kaliumjoner ut ur cytoplasman för att jämna ut koncentrationsskillnaden. Natriumjonerna har det svårare att ta sig igenom cellmembranet och enbart ett fåtal lyckas att ta sig in och då mestadels genom särskilda kanaler i cellmembranet. En jonpump i cellmembranet motarbetar hela tiden jonernas vandring. Den drar in kaliumjoner i cytoplasman och skickar ut natriumjoner ur cellen.

På så sätt hålls jonkoncentrationerna på båda sidor om cellmembranet konstanta. Skillnaden i jonkoncentration är mycket viktig för nervcellens funktion. Exakt hur viktig den är avslöjas av följande faktum. Den männskilga organismen använder omkring en femtedel av sin totala ATP energi omsättning enbart till att hålla igång den här jonpumpen. Totalt sett leder jonförflyttningen i membranet till att något fler kaliumjoner flyttas ut än natriumjoner som flyttas in. Det skapar inte bara en koncentrationsskillnad runt cellmembranet utan också en lätt elektrisk spänning melllan den minus laddade insidan och den plusladdade utsidan. Det är den så kallade vilopotentialen i axonen och hela nervcellen. Den ligger på ungefär - 60mV.

Bild: Natrium-kalium pumpen.

(https://www.au.dk/forskning/priserogbevillinger/nobelpris1997/forskningen/pumpen/)

Film: drive.google.com/file/d/0B2VSNOWBAXckTDNhOFo1RzZnMVk/view?usp=sharing