Hvad er neuron depolarisering og hvordan virker det?

April 22, 2024

Funktionen af vores nervesystem, hvor hjernen er medtaget, er baseret på informationens transmission . Denne transmission er elektrokemisk og afhænger af genereringen af elektriske impulser kendt som aktionspotentialer, som transmitteres gennem neuronerne med fuld hastighed. Genereringen af impulser er baseret på indgang og udgang af forskellige ioner og stoffer inden for neuronens membran.

Således forårsager denne indgang og udgang betingelserne og den elektriske ladning, som cellen normalt skal variere, indledende en proces, som vil kulminere i udstedelsen af meddelelsen. Et af de trin, som denne proces med overførsel af information tillader, er depolarisering . Denne depolarisering er det første skridt i frembringelsen af et handlingspotentiale, det vil sige udsendelse af en besked.

For at forstå depolarisering er det nødvendigt at tage hensyn til neurons tilstand under omstændigheder forud for dette, det vil sige når neuronen er i hvilestatus. Det er i denne fase, når begivenhedsmekanismen begynder, at den vil ende i udseendet af en elektrisk impuls, som vil rejse nervecellen, indtil den når sin destination, områderne støder op til et synaptisk rum for at ende med at generere eller ikke en anden nervøs impuls i en anden neuron ved en anden depolarisering.

Når neuronen ikke virker: hvilestatus

Den menneskelige hjerne fungerer konstant i hele sit liv. Selv under søvn stopper hjernens aktivitet ikke , simpelthen aktiviteten af visse hjerne steder er stærkt reduceret. Imidlertid udsender neuroner ikke altid bioelektriske impulser, men er i en hvilende tilstand, der ender med at ændre for at generere en besked.

Under normale omstændigheder i hvilestilstand har neuronens membran en specifik elektrisk ladning på -70 mV , på grund af tilstedeværelsen af anioner eller negativt ladede ioner inde i det, ud over kalium (selv om dette har en positiv ladning). dog ydersiden har en mere positiv ladning på grund af den større tilstedeværelse af natrium , positivt ladet sammen med negativ ladning klor. Denne tilstand opretholdes på grund af membranets permeabilitet, som i ro er let overførbar til kalium.

Skønt diffusionsstyrken (eller tendens til at en væske bliver jævnt fordelt ved at afbalancere dens koncentration) og ved det elektrostatiske tryk eller tiltrækning mellem ionerne af modsat ladning, skal det indre og det ydre medium udlignes, gør denne permeabilitet det meget vanskeligt, være indgangen til positive ioner meget gradvis og begrænset .

Derudover neuronerne har en mekanisme, der forhindrer den elektrokemiske balance i at ændre sig, den såkaldte natrium- og kaliumpumpe , som regelmæssigt udløser tre natriumioner indefra for at lade to kalium udefra. På denne måde udsættes flere positive ioner, end de kunne komme ind, idet den interne elektriske ladning holdes stabil.

Imidlertid vil disse omstændigheder ændre sig, når der transmitteres information til andre neuroner, en ændring som som nævnt begynder med fænomenet kendt som depolarisering.

Depolariseringen

Depolarisering er den del af processen, der starter potentialet for handling . Med andre ord er det den del af processen, der forårsager et elektrisk signal, der frigives, hvilket vil ende med at rejse gennem neuronen for at forårsage transmissionen af information fra nervesystemet. Hvis vi skulle reducere al mental aktivitet til en enkelt begivenhed, ville depolarisering være en god kandidat til at udfylde denne position, da uden det er der ingen neuronaktivitet, og derfor ville vi ikke engang kunne leve.

Det fænomen, som dette begreb henviser til, er det pludselig stor stigning i elektrisk ladning inde i neuronmembranen . Denne stigning skyldes konstanten af positivt ladede natriumioner inde i neuronmembranen. Fra det øjeblik, hvor denne fase af depolarisering opstår, er det følgende en kædereaktion, takket være hvilken der opstår en elektrisk impuls, der bevæger sig gennem neuronen og bevæger sig mod et område langt fra hvor det er blevet initieret, udtrykker dets effekt i en nerve terminal placeret ved siden af et synaptisk rum og det dør ud.

Natrium- og kaliumpumpernes rolle

Processen begynder i axon af neuroner, et område, hvor den er placeret en høj mængde af natriumreceptorer følsomme for spænding . Selvom de normalt lukkes i en hvilestilling, hvis der er en elektrisk stimulering, der overstiger en bestemt eksiteringstærskel (når den går fra -70mV til mellem -65mV og -40mV), begynder receptoren at åbne.

Da membranens inderside er meget negativ, vil de positive natriumioner være meget tiltrukket på grund af det elektrostatiske tryk, der indtræder i stor mængde. På samme tid natrium / kaliumpumpen er inaktiveret, så ingen positive ioner fjernes .

Efterhånden som cellens indre bliver mere og mere positivt, åbnes andre kanaler, denne tid af kalium, som også har en positiv ladning. På grund af afstødningen mellem elektriske ladninger af samme tegn slutter kaliumet udenfor. På denne måde er væksten i positiv ladning sænket, indtil der opnås maksimalt + 40mV inde i cellen .

På dette tidspunkt sluttede kanalerne, der påbegyndte denne proces, natriumene, en lukning, med hvilken depolarisering sluttede. Derudover vil de forblive inaktive for en tid og undgå nye depolarisationer. Ændringen i den producerede polaritet vil bevæge sig langs aksonen i form af handlingspotentiale , at overføre informationen til den næste neuron.

Og efter?

Depolariseringen det slutter i det øjeblik, hvor natriumioner stopper ind og endelig lukkes kanalerne i dette element . Imidlertid forbliver kaliumkanalerne, der åbnes på grund af udslippet af den positive indgående ladning, åbne, der udviser kalium konstant.

Således vil det med tiden give en tilbagevenden til den oprindelige tilstand, have en repolarisering og endog det vil nå et punkt kendt som hyperpolarisering på grund af den kontinuerlige natriumudgang vil belastningen være lavere end hvilestatus, hvilket vil medføre lukning af kaliumkanalerne og reaktivering af natrium / kaliumpumpen. Når dette er gjort, vil membranen være klar til at starte hele processen igen.

Det er et system til omstilling, som giver dig mulighed for at vende tilbage til den oprindelige situation på trods af de ændringer, som neuronet (og dets eksterne miljø) oplevede under depolariseringsprocessen. På den anden side sker alt dette meget hurtigt for at reagere på behovet for nervesystemets funktion.