Hva er neuronal depolarisering og hvordan fungerer det?

Mars 29, 2024

Funksjonen til vårt nervesystem, der hjernen er inkludert, er basert på overføring av informasjon . Denne overføringen er elektrokjemisk, og avhenger av genereringen av elektriske pulser kjent som handlingspotensialer, som overføres gjennom nevronene i full fart. Genereringen av pulser er basert på inngang og utgang av forskjellige ioner og stoffer i nevronens membran.

Dermed forårsaker denne inngang og utgang forholdene og den elektriske ladningen som cellen normalt må variere, initierer en prosess som vil kulminere i utstedelsen av meldingen. Et av trinnene som denne prosessen med å overføre informasjon tillater, er depolarisering . Denne depolariseringen er det første trinnet i genereringen av et handlingspotensial, det vil si utslipp av en melding.

For å forstå depolarisering er det nødvendig å ta hensyn til tilstanden til nevroner under omstendigheter før dette, det vil si når nevronet er i hvilestatus. Det er i denne fasen når hendelsesmekanismen begynner at det vil ende i utseendet av en elektrisk impuls som vil bevege nervecellen til å nå sin destinasjon, områdene ved siden av en synaptisk plass, for å ende opp med å generere eller ikke en annen nervøs impuls i en annen neuron ved en annen depolarisering.

Når nevronet ikke virker: hvilestatus

Den menneskelige hjerne fungerer kontinuerlig gjennom hele livet. Selv i søvn stopper hjernens aktivitet ikke , er aktiviteten til enkelte hjernesteder ganske enkelt redusert. Men nevroner sender ikke alltid bioelektriske pulser, men er i hvilestatus som til slutt endrer seg for å generere en melding.

Under normale omstendigheter, i hvilestatus har nevronens membran en spesifikk elektrisk ladning på -70 mV , på grunn av tilstedeværelsen av anioner eller negativt ladede ioner inni den, i tillegg til kalium (selv om dette har en positiv ladning). Men Eksteriøret har en mer positiv ladning på grunn av større forekomst av natrium , positivt ladet sammen med negativ ladning klor. Denne tilstanden opprettholdes på grunn av membranets permeabilitet, som i ro er lett overførbar til kalium.

Selv om diffusjonskraften (eller tendensen til at et fluid skal fordeles jevnt ved å balansere konsentrasjonen) og ved det elektrostatiske trykket eller tiltrekningen mellom ionene av motsatt ladning, skal det indre og det eksterne medium utjevnes, gjør denne permeabiliteten det svært vanskelig, Å være inngangen til positive ioner svært gradvis og begrenset .

I tillegg nevronene har en mekanisme som hindrer den elektrokjemiske balansen i å endre, den såkalte natrium- og kaliumpumpen , som regelmessig utviser tre natriumioner fra innsiden for å la inn to kalium fra utsiden. På denne måten blir mer positive ioner utvist enn det kan komme inn, slik at den interne elektriske ladningen holdes stabil.

Imidlertid vil disse omstendighetene endres ved overføring av informasjon til andre nevroner, en forandring som, som nevnt, begynner med fenomenet kjent som depolarisering.

Depolariseringen

Depolarisering er den delen av prosessen som initierer potensialet for handling . Med andre ord er det den delen av prosessen som fører til at et elektrisk signal frigjøres, noe som vil ende opp med å bevege seg gjennom nevronet for å forårsake overføring av informasjon av nervesystemet. Faktisk, hvis vi måtte redusere all mental aktivitet til en enkelt hendelse, ville depolarisering være en god kandidat til å fylle denne stillingen, siden uten det er det ingen nevronaktivitet, og derfor ville vi ikke engang kunne leve.

Fenomenet selv som dette konseptet refererer til er plutselig stor økning i elektrisk ladning inne i nevronmembranen . Denne økningen skyldes konstanten av positivt ladede natriumioner inne i nevronmembranen. Fra det øyeblikket som denne fase av depolarisering oppstår, er det følgende en kjedereaksjon takket være hvilken elektrisk impuls dukker opp som beveger seg gjennom nevronet og reiser til et område langt fra hvor det er initiert, uttrykker effekten i en nerve terminal som ligger ved siden av en synaptisk plass og det dør ut.

Rollen av natrium- og kaliumpumper

Prosessen begynner i nervene av nervene, et område der den ligger en høy mengde natriumreseptorer følsomme for spenning . Selv om de normalt er stengt, i hvilemodus, hvis det er en elektrisk stimulering som overstiger en bestemt eksitasjonsgrense (når de går fra -70mV til mellom -65mV og -40mV), begynner reseptorene å åpne.

Siden membranets innside er svært negativ, vil de positive natriumioner bli meget tiltrukket på grunn av det elektrostatiske trykket, og inn i store mengder. På samme tid, natrium / kaliumpumpen er inaktivert, så ingen positive ioner fjernes .

Etter hvert som det indre av cellen blir stadig mer positiv, åpnes andre kanaler, denne tiden av kalium, som også har en positiv ladning. På grunn av frastøtningen mellom elektriske ladninger av samme tegn, slutter kaliumet å gå utenfor. På denne måten reduseres økningen i positiv ladning, inntil maksimalt + 40mV inne i cellen .

På dette tidspunktet begynte kanalene som startet denne prosessen, natriumene, å lukke, med hvilken depolarisering kommer til en slutt. I tillegg vil de for en tid forblir inaktiv, unngår nye depolariseringer. Forandringen i polariteten som produseres vil bevege seg langs aksonen, i form av handlingspotensial , for å overføre informasjonen til neste neuron.

Og etterpå?

Depolariseringen det slutter i øyeblikket når natriumioner slutter å komme inn og til slutt er kanalene til dette elementet lukket . Imidlertid forblir kaliumkanalene som åpnet på grunn av rømningen av den positive innkommende ladningen åpen, og utstråler kalium hele tiden.

Således vil det med tiden gi tilbake til den opprinnelige tilstanden, ha en repolarisering og til og med det vil nå et punkt som kalles hyperpolarisering på grunn av kontinuerlig natriumutgang vil belastningen være lavere enn hvilestatus, noe som vil føre til nedleggelse av kaliumkanaler og reaktivering av natrium / kaliumpumpen. Når dette er gjort, vil membranen være klar til å starte hele prosessen på nytt.

Det er et system for justering som lar deg gå tilbake til den opprinnelige situasjonen til tross for endringene som oppleves av nevronet (og dets ytre miljø) under depolariseringsprosessen. På den annen side skjer alt dette veldig raskt, for å svare på behovet for nervesystemet.