Mis on neuronaalne depolarisatsioon ja kuidas see toimib?

Meie närvisüsteemi toimimine, milles aju on kaasatud, põhineb teabe edastamisel. See edastamine on elektrokeemiline ja sõltub elektriliste impulsside genereerimisest, mida tuntakse tegevuspotentsiaalidena, mis edastatakse neuronite kaudu täiskiirusel. Impulsside genereerimine põhineb erinevate ioonide ja ainete sisestamisel ja väljumisel neuroni membraanis.

Seega põhjustab see sisend ja väljund tingimusi ja elektrilist laengut, mida rakk tavaliselt peab muutma, algatades protsessi, mis kulmineerub sõnumi emissiooniga.. Üks samm, mida see teabe edastamise protsess võimaldab, on depolarisatsioon. See depolarisatsioon on esimene samm tegevuspotentsiaali loomisel, st sõnumi emissioonil.

Depolariseerimise mõistmiseks on vajalik enne neuroneid arvesse võtta neuronite olukorda, st kui neuron on puhkeasendis. Just selles etapis, mil sündmuste mehhanism algab, siis lõpeb see elektrilise impulsi väljanägemisega, mis liigub närvirakku kuni sihtpunkti jõudmiseni, sünaptilise ruumiga külgnevatesse piirkondadesse, et tekitada teise närviimpulssi teises neuronis. läbi teise depolarisatsiooni.

Kui neuron ei toimi: puhkeolek

Inimese aju töötab kogu oma elu jooksul pidevalt. Isegi une ajal ei lõpe aju, lihtsalt teatud aju asukohtade aktiivsus on oluliselt vähenenud. Kuid neuronid ei eralda alati bioelektrilisi impulsse, vaid on puhkeasendis, mis lõpeb sõnumi genereerimisel..

Tavalistes oludes, puhkeolekus on neuronite membraanil spetsiifiline elektrilaeng -70 mV, lisaks anioonidele või negatiivselt laetud ioonidele, lisaks kaaliumile (kuigi sellel on positiivne laeng). Kuid, välispinnal on naatriumi suurema esinemise tõttu positiivsem laeng, positiivselt laetud, koos negatiivse laenguga klooriga. Seda seisundit säilitatakse membraani läbilaskvuse tõttu, mis puhkab kergesti kaaliumisse.

Kuigi difusioonijõud (või vedeliku ühtlaselt jaotumine selle kontsentratsiooni tasakaalustamise teel) ja elektrostaatiline rõhk või ligitõmbavus vastaste laengutioonide vahel peaks olema sise- ja väliskeskkonda tasakaalustav, muudab see läbilaskvus väga keeruliseks, positiivsete ioonide sissepääs väga järk-järgult ja piiratud.

Samuti, neuronitel on mehhanism, mis takistab elektrokeemilist tasakaalu muutumist, nn naatriumi- ja kaaliumpumpa, mis väljutab regulaarselt seest kolm naatriumiooni, et väljastada väljastpoolt kahte kaaliumi. Sel viisil väljutatakse rohkem positiivseid ioone kui siseneda, hoides sisemist elektrilaengut stabiilsena.

Kuid need asjaolud muutuvad teabe edastamisel teistele neuronitele, muutus, mis, nagu mainitud, algab nähtusega, mida tuntakse depolarisatsioonina..

Depolarisatsioon

Depolariseerimine on protsessi osa, mis algatab võimaliku tegevuse. Teisisõnu, see on protsessi osa, mis põhjustab elektrilise signaali vabastamise, mis lõpuks läbib neuroni, et põhjustada informatsiooni edastamist närvisüsteemi kaudu. Tegelikult, kui oleksime pidanud vähendama kogu vaimset aktiivsust ühele sündmusele, oleks depolariseerimine hea kandidaat selle positsiooni täitmiseks, sest ilma selleta ei ole neuronaalset aktiivsust ja seetõttu ei oleks me isegi võimelised ennast elus hoidma.

Mõiste ise, millele see mõiste viitab, on äkiline suur elektrilise laengu suurenemine neuronaalses membraanis. See suurenemine on tingitud positiivse laenguga naatriumioonide konstantsusest neuronimembraani sees. Alates sellest depolariseerimisfaasi toimumise hetkest on järgnevalt ahelreaktsioon, mille tõttu ilmneb elektriline impulss, mis liigub läbi neuroni ja liigub kaugele piirkonnast, kust see on algatatud, väljendab selle mõju närvipunktis, mis asub sünaptilise ruumi kõrval ja see sureb.

Naatrium- ja kaaliumpumbade roll

Protsess algab neuronite aksonis, tsoonis, kus see paikneb suur hulk naatriumi retseptoreid, mis on tundlikud pingele. Kuigi tavaliselt on need suletud, puhkeasendis, kui on olemas elektriline stimulatsioon, mis ületab teatud ergutuspiiri (kui -70mV-lt -65mV -40mV-ni) hakkavad need retseptorid avanema.

Kuna membraani sisekülg on väga negatiivne, on positiivsed naatriumiioonid elektrostatilise rõhu tõttu väga ligitõmbavad, sisenedes suurtesse kogustesse. Samal ajal, naatrium / kaaliumpump on inaktiveeritud, seega ei eemaldata positiivseid ioone.

Aja jooksul, kui raku sisemus muutub üha positiivsemaks, avanevad teised kanalid, see kaaliumi aeg, millel on ka positiivne laeng. Sama märkide elektrilaengute tõrjumise tõttu jõuab kaalium väljapoole. Nii aeglustub positiivse laengu kasv, kuni saavutatakse maksimaalne + 40 mV raku sees.

Siinkohal lõpetavad selle protsessi alustanud kanalid, naatriumikanalid, sulgudes, seega lõpeb depolarisatsioon. Lisaks jäävad nad mõneks ajaks mitteaktiivseks, vältides uusi depolariseerimisi. Toodetud polaarsuse muutus liigub piki aksonit, toimimispotentsiaali kujul, edastada teavet järgmisele neuronile.

Ja pärast seda?

Depolarisatsioon see lõpeb hetkel, mil naatriumioonid peatuvad ja lõpuks selle elemendi kanalid on suletud. Kuid kaaliumikanalid, mis avanesid selle väljapääsu tõttu sissetulevast positiivsest laengust, on endiselt avatud, kõrvaldades kaaliumi pidevalt..

Seega annab see aja jooksul tagasi algse seisundi, millel on repolarisatsioon ja isegi see jõuab punkti, mida nimetatakse hüperpolarisatsiooniks kus pideva naatriumi väljundi tõttu on koormus madalam kui puhkeolekus, mis viib kaaliumikanalite sulgemiseni ja naatriumi / kaaliumi pumba taasaktiveerumiseni. Kui see on tehtud, on membraan valmis kogu protsessi uuesti alustama.

See on ümberkorraldussüsteem, mis võimaldab naasta algseisundisse, hoolimata muutustest, mida neuron (ja selle väliskeskkond) on depolariseerimisprotsessis kogenud. Teisest küljest, kõik see juhtub väga kiiresti, et reageerida närvisüsteemi toimimise vajadusele.

Bibliograafilised viited:

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

• Gómez, M. (2012). Psühobioloogia CEDE ettevalmistusjuhend PIR.12. CEDE: Madrid.

• Guyton, C.A. & Hall, J.E. (2012) Meditsiinilise füsioloogia leping. 12. väljaanne. McGraw Hill.

• Kandel, E.R .; Schwartz, J.H. & Jessell, T.M. (2001). Neuroteaduse põhimõtted. Madrid McGraw Hill.