Шта је неуронска деполаризација и како то функционише?

Март 30, 2024

Функционисање нашег нервног система, у којем је мозак укључен, заснива се на преношењу информација . Овај пренос је електрохемијски и зависи од генерисања електричних импулса познатих као акциони потенцијал, који се преносе кроз неуроне с пуним брзинама. Генерисање импулса заснива се на уласку и излазу различитих јона и супстанци у мембрану неурона.

Стога, овај улаз и излаз узрокују услове и електрични набој који ћелија обично мора да варира, започињање процеса који ће кулминирати приликом издавања поруке. Један од корака које овај процес преноса информација дозвољава је деполаризација . Ова деполаризација је први корак у стварању акционог потенцијала, односно емитовања поруке.

Да би се разумела деполаризација, неопходно је узети у обзир стање неурона у околностима пре тога, тј. Када је неурон у стању мировања. У овој фази почиње механизам догађаја који ће се завршити у појављивању електричног импулса који ће путовати живчевим ћелијама док не стигне до своје одреднице, подручја која се налазе у близини синаптичког простора, како би завршили генерисање или не и други нервни импулс у другом неурону другом деполаризацијом.

Када неурон не делује: стање мировања

Људски мозак стално функционише током свог живота. Чак и током спавања, активност мозга се не зауставља , једноставно активност одређених локација мозга је знатно смањена. Међутим, неурони увек не емитују биоелектричне импулсе, али су у стању мировања који се завршавају променама да генеришу поруку.

Под нормалним околностима, у стању мировања мембрана неурона има специфични електрични набој од -70 мВ , због присуства ањона или негативно наелектрисаних иона унутар ње, поред калија (иако ово има позитиван наплатак). Међутим, екстеријер има више позитивни набој због већег присуства натријума , позитивно напуњен, заједно са негативним хлором за пуњење. Ово стање се одржава услед пропустљивости мембране, која у мировању може лако да се пренесе на калијум.

Иако дифузиона сила (или тенденција течности која се равномерно распоређује балансирањем његове концентрације) и електростатичким притиском или привлачењем између јона супротног пуњења, унутрашњи и спољашњи медиј треба изједначити, ова пропусност отежава, будући да је улаз позитивних јона веома постепен и ограничен .

Такође, неурони имају механизам који спречава промену електрохемијске равнотеже, такозвану натријумову и калијумску пумпу , који редовно избацује три натријумове ионе изнутра како би спустили два калијума споља. На тај начин, више позитивних јона се протјерују него што би могле да уђу, чувајући унутрашње електрично напајање стабилно.

Међутим, ове околности ће се променити приликом преношења информација другим неуронима, промена која, како је поменуто, почиње са феноменом познатом као деполаризација.

Деполаризација

Деполаризација је део процеса који иницира потенцијал за акцију . Другим речима, то је део процеса који узрокује емитовање електричног сигнала, који ће завршити кроз пут кроз неурон да би изазвао преношење информација од стране нервног система. У ствари, ако бисмо морали сву менталну активност свести на један догађај, деполаризација би била добар кандидат за попуњавање тог положаја, јер без ње не постоји неуронска активност, па стога не би могли ни да останемо живи.

Сама појава на коју се овај концепт односи јесте изненадно велико повећање електричног набоја унутар неуронске мембране . Ово повећање је последица константе позитивно заручених натријумових јона унутар неуронске мембране. Од тренутка када се деси ова фаза деполаризације, следећа је ланчана реакција захваљујући којој се појављује електрични импулс који путује кроз неурон и путује ка подручју далеко од његовог започињања, изражава свој ефекат у нервном терминалу који се налази поред синаптичког простора и он умире.

Улога натријумових и калијумових пумпи

Процес почиње у аксону неурона, подручја у којој се налази високу количину натријумских рецептора осетљивих на напон . Иако су нормално затворени, у стању мировања, ако постоји електрична стимулација која прелази одређени праг ексцитације (када се креће од -70мВ на између -65мВ и -40мВ), рецептори почињу да се отварају.

Пошто је унутрашња мембрана веома негативна, позитивни натријумови иони ће бити веома привучени због електростатичког притиска, који улазе у велику количину. Истовремено, пумпа натријум / калијум је инактивирана, тако да се не уклањају позитивни јони .

Током времена, с обзиром да унутрашњост ћелије постаје све позитивније, отварају се и други канали, који такође имају позитиван наплатак. Због одбијања између електричних наелектрисања истог знака, калијум завршава напољу. На овај начин се повећава позитивни набој успорава, док се не дође до максималне + 40мВ унутар ћелије .

У овом тренутку канали који су иницирали овај процес, натријум оне, завршавају се затварањем, с којима се деполаризација завршава. Поред тога, они ће остати неактивни, избегавајући нове деполаризације. Промена произведеног поларитета ће се кретати дуж аксона, у виду потенцијала за акцију , да пренесу информације следећем неурону.

А после?

Деполаризација она се завршава у тренутку када су натријумови иони престали да улазе и коначно су канали овог елемента затворени . Међутим, калијумови канали који се отварају због бекства позитивног долазног наелектрисања остаје отворен, стално протерујући калијум.

Дакле, временом ће произвести повратак у првобитно стање, са реполаризацијом, па чак и доћи ће до точке познате као хиперполаризација у том случају, због континуираног натријумског излаза оптерећење ће бити ниже од стања мировања, што ће довести до затварања калијумових канала и реактивације натријум / калијум пумпе. Када се то уради, мембрана ће бити спремна да поново почне цео процес.

То је систем прилагођавања који вам омогућава да се вратите на почетну ситуацију упркос променама које је доживио неурон (и његово вањско окружење) током процеса деполаризације. С друге стране, све ово се дешава врло брзо, како би се одговорило на потребу за функционисањем нервног система.