Mikä on neuronaalinen depolarisaatio ja miten se toimii?

Hermostomme toiminta, johon aivot sisältyvät, perustuu tiedonsiirtoon. Tämä lähetys on sähkökemiallinen ja riippuu sähköpulssien, joita kutsutaan toimintapotentiaaleiksi, tuottamisesta, jotka välitetään neuronien läpi täydellä nopeudella. Pulssien muodostuminen perustuu eri ionien ja aineiden sisääntuloon ja poistumiseen neuronin kalvossa.

Siten tämä tulo ja lähtö aiheuttaa olosuhteet ja sähköisen varauksen, jonka solun on normaalisti vaihdeltava, aloittaen prosessin, joka huipentuu viestin emissioon.. Yksi vaiheista, joita tämä tiedonsiirtoprosessi mahdollistaa, on depolarisaatio. Tämä depolarisaatio on ensimmäinen askel toimintapotentiaalin, eli sanoman päästön, muodostamisessa.

Jotta ymmärrettäisiin depolarisaatiota, on tarpeen ottaa huomioon hermosolujen tila ennen tätä, eli silloin, kun neuroni on lepotilassa. Juuri tässä vaiheessa tapahtumien mekanismi alkaa, että se päättyy sähköisen impulssin ulkonäköön, joka kulkee hermosolun kautta, kunnes se saavuttaa määränpäähänsä, synaptilisen tilan vieressä olevat alueet, jotka lopulta tuottavat tai eivät toista hermosignaalia toisessa neuronissa toisen depolarisaation kautta.

Kun neuroni ei toimi: lepotila

Ihmisen aivot toimivat jatkuvasti koko elämänsä ajan. Myös unen aikana aivojen toiminta ei lopu, yksinkertaisesti tiettyjen aivojen sijainti on vähentynyt huomattavasti. Neuronit eivät kuitenkaan aina tuota bioelektrisiä pulsseja, vaan ovat lepotilassa, joka muuttuu muuttamaan viestin tuottamiseksi.

Normaaleissa olosuhteissa, lepotilassa neuronien kalvolla on erityinen sähkövaraus -70 mV, koska sen sisällä on anioneja tai negatiivisesti varautuneita ioneja, kaliumin lisäksi (vaikka tällä on positiivinen varaus). kuitenkin, Ulkopuolella on enemmän positiivista varausta natriumin suuremman läsnäolon vuoksi, positiivisesti varautunut, yhdessä negatiivisen varauksen kloorin kanssa. Tämä tila säilyy kalvon läpäisevyyden vuoksi, joka levossa on helposti siirrettävissä kaliumiin.

Vaikka sisäinen ja ulkoinen väliaine olisi tasoitettava, vaikka diffuusio- voima (tai nesteen taipumusta jakautua tasaisesti tasapainottamalla sen pitoisuus) ja sähköstaattinen paine tai vetovoima vastakkaisten vara-ionien välillä, tämä läpäisevyys tekee siitä erittäin vaikean, positiivisten ionien sisäänkäynti hyvin vähitellen ja rajoitetusti.

myös, neuroneilla on mekanismi, joka estää sähkökemiallisen tasapainon muuttumisen, ns. natrium- ja kaliumpumpun, jotka poistavat säännöllisesti kolme natriumionia sisältä päästäkseen kahta kaliumia ulkopuolelta. Tällä tavoin poistetaan enemmän positiivisia ioneja kuin voisi tulla sisään pitämällä sisäinen sähkövaraus vakaana.

Nämä olosuhteet kuitenkin muuttuvat, kun lähetetään tietoa muille neuroneille, muutos, joka, kuten edellä mainittiin, alkaa ilmiöstä, joka tunnetaan nimellä depolarisaatio..

Depolarisaatio

Depolarisaatio on osa prosessia, joka käynnistää mahdollisuuden toimia. Toisin sanoen se on prosessin osa, joka aiheuttaa sähköisen signaalin vapautumisen, joka päätyy kulkemaan neuronin läpi aiheuttamaan tiedonsiirron hermoston kautta. Itse asiassa, jos meidän olisi vähennettävä kaikkea henkistä aktiivisuutta yhteen tapahtumaan, depolarisaatio olisi hyvä ehdokas täyttää tämä asema, koska ilman sitä ei ole neuronaalista toimintaa, joten emme edes pystyisi pitämään itsemme hengissä.

Itse ilmiö, johon tämä käsite viittaa, on äkillinen suuri sähkövirran kasvu hermosolujen sisällä. Tämä kasvu johtuu positiivisesti varautuneiden natriumionien jatkuvuudesta neuronikalvon sisällä. Siitä hetkestä lähtien, kun tämä depolarisaatiovaihe tapahtuu, seuraa seuraava ketjureaktio, jonka ansiosta ilmestyy sähköinen impulssi, joka kulkee neuronin läpi ja kulkee alueelle, joka on kaukana siitä, missä se on aloitettu, ilmaisee sen vaikutuksen hermopäätteessä, joka sijaitsee synaptisen tilan vieressä ja se kuolee.

Natrium- ja kaliumpumppujen rooli

Prosessi alkaa neuronien aksonista, vyöhykkeestä, jossa se sijaitsee suuri määrä natriumreseptoreita, jotka ovat herkkiä jännitteelle. Vaikka ne ovat normaalisti suljettuja lepotilassa, jos on olemassa sähköinen stimulaatio, joka ylittää tietyn virityskynnyksen (kun -70 mV: stä -65 mV: n ja -40 mV: n välillä), mainitut reseptorit alkavat avautua.

Koska kalvon sisäpuoli on hyvin negatiivinen, positiiviset natriumionit ovat erittäin houkuttelevia johtuen sähköstaattisesta paineesta, joka menee suureksi määräksi. Samalla, natrium / kaliumpumppu inaktivoidaan, joten positiivisia ioneja ei poisteta.

Ajan mittaan, kun solun sisustus muuttuu yhä positiivisemmaksi, avataan muita kanavia, tällä kertaa kaliumia, jolla on myös positiivinen varaus. Saman merkin sähkövarauksien välisen karkotuksen takia kalium päätyy ulos. Tällä tavoin positiivisen varauksen kasvu hidastuu, kunnes saavutetaan enintään + 40 mV solun sisällä.

Tässä vaiheessa kanavat, jotka aloittivat tämän prosessin, natriumkanavat, päättyvät lopulta, joten depolarisaatio päättyy. Lisäksi ne pysyvät jonkin aikaa inaktiivisina välttäen uusia depolarisaatioita. Tuotetun polariteetin muutos liikkuu aksonia pitkin toimintapotentiaalin muodossa, lähettää tiedot seuraavaan neuroniin.

Ja sen jälkeen?

Depolarisaatio se päättyy siihen hetkeen, jolloin natriumionit lopetetaan ja lopuksi tämän elementin kanavat suljetaan. Kuitenkin kaliumkanavat, jotka avautuivat tämän poistumisen seurauksena tulevasta positiivisesta varauksesta, ovat edelleen auki, jolloin kalium poistetaan jatkuvasti..

Näin ollen ajan myötä se palaa alkuperäiseen tilaan, jolla on repolarisaatio ja jopa se saavuttaa pisteen, joka tunnetaan hyperpolarisaationa jossa jatkuvan natriumtehon vuoksi kuorma on pienempi kuin lepotilan, joka johtaa kaliumkanavien sulkemiseen ja natrium / kaliumpumpun uudelleenaktivoitumiseen. Kun tämä on tehty, kalvo on valmis aloittamaan koko prosessin uudelleen.

Se on uudelleensopeutusjärjestelmä, jonka avulla voit palata alkuperäiseen tilanteeseen huolimatta neuronin (ja sen ulkoisen ympäristön) aiheuttamista muutoksista depolarisoinnin aikana. Toisaalta tämä kaikki tapahtuu hyvin nopeasti, jotta voidaan vastata hermoston toiminnan tarpeeseen.

Kirjalliset viitteet:

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

• Gómez, M. (2012). Psykobiologia. CEDE-valmisteluohje PIR.12. CEDE: Madrid.

• Guyton, C.A. & Hall, J.E. (2012) Lääketieteellisen fysiologian sopimus. 12. painos. McGraw Hill.

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