Kaj je nepolna depolarizacija in kako deluje?

Delovanje našega živčnega sistema, v katerega so vključeni možgani, temelji na prenosu informacij. Ta prenos je elektrokemijski in je odvisen od generacije električnih impulzov, znanih kot akcijski potenciali, ki se prenašajo preko nevronov s polno hitrostjo. Generiranje impulzov temelji na vstopu in izstopu različnih ionov in snovi v membrani nevrona.

Tako ta vhod in izhod povzroči pogoje in električni naboj, ki ga normalno spreminja celica, in tako sproži proces, ki bo dosegel vrhunec z oddajanjem sporočila.. Eden od korakov, ki jih ta proces posredovanja informacij omogoča, je depolarizacija. Ta depolarizacija je prvi korak pri ustvarjanju akcijskega potenciala, tj. Emisije sporočila.

Da bi razumeli depolarizacijo, je treba upoštevati stanje nevronov v okoliščinah pred tem, to je, ko je nevron v stanju mirovanja. V tej fazi se začne mehanizem dogodkov, ki se bo končal z nastankom električnega impulza, ki bo potoval živčno celico, dokler ne doseže svojega cilja, območja, ki mejijo na sinaptični prostor, da na koncu ustvarijo ali ne drugega živčnega impulza v drugem nevronu. z drugo depolarizacijo.

Ko nevron ne deluje: stanje mirovanja

Človeški možgani ves čas živijo. Tudi med spanjem se možganska aktivnost ne ustavi, preprosto je aktivnost določenih lokacij možganov močno zmanjšana. Nevroni pa ne oddajajo vedno bioelektričnih impulzov, temveč so v stanju počitka, ki se spremeni v generiranje sporočila..

V normalnih okoliščinah, v stanju mirovanja ima membrana nevronov specifični električni naboj -70 mV, zaradi prisotnosti anionov ali negativno nabitih ionov v njem, poleg kalija (čeprav ima pozitivni naboj). Vendar pa, zunanjost ima več pozitivnega naboja zaradi večje prisotnosti natrija, pozitivno nabit, skupaj z negativnim nabojem klora. To stanje se ohrani zaradi prepustnosti membrane, ki je v mirovanju lahko prenosljiva v kalij.

Čeprav je zaradi difuzijske sile (ali težnje, da se tekočina enakomerno porazdeli z uravnoteženjem njene koncentracije) in elektrostatičnega tlaka ali privlačnosti med nasprotnima ionoma naboja izenačiti notranji in zunanji medij, je zaradi te prepustnosti zelo težko, Vstop pozitivnih ionov je zelo postopen in omejen.

Tudi,, Nevroni imajo mehanizem, ki preprečuje spremembo elektrokemičnega ravnovesja, tako imenovano natrijevo in kalijevo črpalko, ki redno izloča tri natrijeve ione iz notranjosti, da od zunaj izpustijo dva kalija. Na ta način se izloči več pozitivnih ionov, kot bi lahko vstopili, pri čemer je notranji električni naboj stabilen.

Vendar se bodo te okoliščine spremenile pri prenosu informacij na druge nevrone, spremembo, ki se, kot je omenjeno, začne s pojavom, znanim kot depolarizacija..

Depolarizacija

Depolarizacija je del procesa, ki sproži potencial za ukrepanje. Z drugimi besedami, to je del procesa, ki povzroči, da se sprosti električni signal, ki bo na koncu potoval skozi nevron, da povzroči prenos informacij preko živčnega sistema. Dejansko, če bi morali vse mentalne aktivnosti zmanjšati na en sam dogodek, bi bil depolarizacija dober kandidat za zapolnitev tega položaja, saj brez njega ni nevronske aktivnosti in zato se ne bi mogli ohranjati pri življenju..

Sam pojav, na katerega se ta pojem nanaša, je nenaden velik porast električnega naboja v membrani nevrona. To povečanje je posledica konstante pozitivno nabitih natrijevih ionov znotraj nevronske membrane. Od trenutka, ko se pojavi ta faza depolarizacije, sledi verižna reakcija, zaradi katere se pojavi električni impulz, ki potuje skozi nevron in potuje na območje, daleč od kraja, kjer se je začel, izraža svoj učinek. v živčnem terminalu, ki se nahaja poleg sinaptičnega prostora in umre.

Vloga natrijevih in kalijevih črpalk

Postopek se začne v aksonu nevronov, coni, v kateri se nahaja veliko količino natrijevih receptorjev, občutljivih na napetost. Čeprav so običajno zaprti, v stanju mirovanja, če obstaja električna stimulacija, ki presega določen prag vzbujanja (ko se giblje od -70mV do med -65mV in -40mV), se omenjeni receptorji začnejo odpirati..

Ker je notranjost membrane zelo negativna, bodo pozitivni natrijevi ioni zelo privlačni zaradi elektrostatičnega tlaka, ki vstopa v veliko količino. Hkrati, natrijeva / kalijeva črpalka je inaktivirana, zato se ne odstranijo pozitivni ioni.

Sčasoma, ko notranjost celice postane vse bolj pozitivna, se odprejo drugi kanali, tokrat kalija, ki ima tudi pozitivni naboj. Zaradi odrivanja med električnimi naboji istega znaka, kalij konča zunaj. Na ta način se upočasnjuje povečanje pozitivnega naboja, dokler ne doseže največ 40 mV znotraj celice.

Na tej točki se kanali, ki so začeli ta proces, natrijevi kanali, končajo, tako da se depolarizacija konča. Poleg tega bodo nekaj časa ostali neaktivni in se izognili novim depolarizacijam. Sprememba proizvedene polaritete se bo gibala vzdolž aksona v obliki akcijskega potenciala, za posredovanje informacij naslednjemu nevronu.

In potem?

Depolarizacija konča se v trenutku, ko prenehajo vstopati natrijevi ioni in končno se kanali tega elementa zaprejo. Vendar pa so kalijevi kanali, ki so se odprli zaradi izhoda tega iz prihajajočega pozitivnega naboja, še vedno odprti, kar kalij potiska neprestano..

Tako bo sčasoma ustvarila vrnitev v prvotno stanje, ki bo imela repolarizacijo in celo dosegel bo točko, znano kot hiperpolarizacija pri čemer bo zaradi kontinuiranega natrijevega izhoda obremenitev nižja od obremenitvenega stanja, kar bo privedlo do zaprtja kalijevih kanalov in reaktivacije natrijeve / kalijeve črpalke. Ko se to zgodi, bo membrana pripravljena za ponovni začetek celotnega procesa.

To je sistem prilagoditve, ki vam omogoča, da se vrnete v začetno stanje kljub spremembam, ki jih doživlja nevron (in njegovo zunanje okolje) med procesom depolarizacije. Po drugi strani pa se vse to dogaja zelo hitro, da bi se lahko odzvali na potrebo po delovanju živčnega sistema.

Bibliografske reference:

• Gil, R. (2002). Nevropsihologija Barcelona, ​​Masson.

• Gómez, M. (2012). Psihobiologija Priročnik za pripravo CEDE PIR.12. CEDE: Madrid.

• Guyton, C.A. & Hall, J.E. (2012) Pogodba o medicinski fiziologiji. 12. izdaja. McGraw Hill.

• Kandel, E.R. Schwartz, J.H. & Jessell, T.M. (2001). Nevroznanstvena načela. Madrid McGraw Hill.