Mikä on hermoston depolarisaatio ja miten se toimii?

Maaliskuu 29, 2024

Hammasjärjestelmän toiminta, johon aivo sisältyy, perustuu tiedon välitykseen . Tämä voimansiirto on sähkökemiallinen ja riippuu sähköisten pulssien syntymisestä, joita kutsutaan toimintapotentioiksi, jotka välittyvät neuronien läpi täydellä nopeudella. Pulssin muodostuminen perustuu erilaisten ionien ja aineiden sisääntuloon ja poistumiseen neuronin kalvossa.

Näin ollen tämä tulo ja lähtö aiheuttavat olosuhteet ja sähkövarauksen, jonka solun normaalisti vaihtelee, aloittaen prosessin, joka huipentuu sanoman antamiseen. Yksi vaihe, jonka tämä tiedonvälitysprosessi mahdollistaa, on depolarisaatio . Tämä depolarisaatio on ensimmäinen vaihe aktiopotentiaalin tuottamisessa eli viestin emissiossa.

Depolarisaation ymmärtämiseksi on välttämätöntä ottaa huomioon hermosolujen tila aiemmissa olosuhteissa, toisin sanoen silloin, kun neuroni on levossa. Tässä vaiheessa, kun tapahtumamekanismi alkaa, se päättyy sellaisen sähköisen impulssin ilmestymiseen, joka kulkee hermosoluun saakka, kunnes se saavuttaa määränpääsä, synaptisen tilan vieressä olevat alueet, päätyäkseen tuottamaan tai muuhun hermostolliseen impulssiin toisessa neuroneessa toisella depolarisoinnilla.

Kun hermosolmu ei toimi, lepokotila

Ihmisen aivot toimivat jatkuvasti koko elämänsä ajan. Aivojen toiminta ei myöskään pysähdy nukkumisen aikana , vain tiettyjen aivopaikkojen toiminta vähenee huomattavasti. Neuronit eivät kuitenkaan aina lähetä bioelektrisiä pulsseja, mutta ovat levossa, joka päättyy muuttamaan viestin luomiseksi.

Normaaleissa olosuhteissa, lepovaiheessa neuronien kalvolla on erityinen sähkövaraus -70 mV , koska sen sisällä on anioneja tai negatiivisesti varautuneita ioneja kaliumin lisäksi (vaikka tämä on positiivinen varaus). kuitenkin ulkopinnalla on positiivisempia maksuja, koska natrium on suurempi , positiivisesti varautunut, yhdessä negatiivisen varauksen kloorin kanssa. Tämä tila säilyy kalvon läpäisevyyden vuoksi, joka levossa on helposti siirrettävissä kaliumille.

Vaikka diffuusiovoima (tai tasaisen jakautumisen taipumus tasapainottamalla sen pitoisuus) ja sähköstaattinen paine tai vetovoima vastakkaisen varauksen ionien välillä, sisäinen ja ulkoinen väliaine on tasoitettava, tämä läpäisevyys tekee siitä erittäin vaikeaksi, positiivisten ionien sisäänkäynti on hyvin asteittaista ja rajoitettua .

Lisäksi, neuroneilla on mekanismi, joka estää sähkökemiallisen tasapainon muuttumisen, ns. natrium- ja kaliumpumppu , joka säännöllisesti syrjäyttää kolme natriumia, sisältäen kaksi kaliumia ulkopuolelta. Tällä tavoin positiiviset ionit karkotetaan kuin voisi päästä sisään, jolloin sisäinen sähkövaraus säilyy vakaina.

Kuitenkin nämä olosuhteet muuttuvat, kun tietoja välitetään muille neuroneille, muutos, joka, kuten mainittiin, alkaa depolarisaatiolla tunnetulla ilmiöllä.

Depolarisaatio

Depolarisaatio on prosessin osa, joka käynnistää toiminnan potentiaalin . Toisin sanoen se on prosessin osa, joka aiheuttaa sähköisen signaalin vapauttamisen, joka päättyy kulkemaan neuronin läpi aiheuttaakseen tiedon hermoston välityksellä. Itse asiassa, jos joudumme vähentämään kaiken henkisen toiminnan yhdeksi tapahtumaksi, depolarisaatio olisi hyvä ehdokas täyttämään tämä asema, sillä ilman sitä ei ole hermosolujen toimintaa, joten emme edes pystyisi elämään.

Tämä ilmiö, johon tämä käsite viittaa, on äkillinen suurentunut sähkövaraus hermosolun kalvon sisällä . Tämä nousu johtuu positiivisesti varautuneiden natriumionien vakioarvosta hermosolun kalvon sisällä. Siitä hetkestä lähtien, kun tämä depolarisaation vaihe tapahtuu, seuraava on ketjureaktio, jonka ansiosta sähköinen impulssi ilmestyy, joka kulkee hermosolun läpi ja kulkee kohti aluetta kaukana siitä, missä se on aloittanut, ilmaisee sen vaikutuksen joka sijaitsee synaptisen tilan vieressä sijaitsevassa hermopäätelaitteessa ja se kuolee.

Natrium- ja kaliumpumppujen rooli

Prosessi alkaa neuronien aksonista, alueesta, jossa se sijaitsee suuri määrä jännitteisiin herkkiä natri- umireseptoreita . Vaikka ne normaalisti ovat suljettuja, lepotilassa, jos sähköinen stimulaatio ylittää tietyn herätteen kynnyksen (siirtyessä -70 mV: sta -65 mV: n ja -40 mV: n välillä), mainitut reseptorit alkavat avata.

Koska kalvon sisäosa on hyvin negatiivinen, positiiviset natriumioneja houkutellaan suuresti sähköstaattisen paineen ansiosta, ja ne tulevat suuressa määrin. Samalla, natrium / kaliumpumppu inaktivoidaan, joten mitään positiivisia ioneja ei poisteta .

Ajan myötä, kun solun sisäpuoli muuttuu positiivisemmaksi, muut kanavat avataan, tällä kertaa kaliumia, jolla on myös positiivinen varaus. Koska samaa merkkiä olevien sähköisten latausten välinen repulsio kalium päätyy ulos. Tällä tavalla positiivisen maksun kasvu hidastuu, kunnes saavutetaan enintään +40 mV solun sisällä .

Tässä vaiheessa prosessin käynnistyneet kanavat, natriumyhdisteet, päätyvät sulkeutumaan, jonka kanssa depolarisaatio päättyy. Lisäksi jonkin aikaa ne pysyvät passiivisina, välttäen uusia depolarisaatioita. Tuotetun polariteetin muutos liikkuu aksonin ympäri, toimintapotentiaalin muodossa , siirtää tiedot seuraavaan neuroniin.

Ja sen jälkeen?

Depolarisaatio se päättyy hetkellä, jolloin natriumioneja lopetetaan ja lopulta tämän elementin kanavat suljetaan . Kuitenkin kaliumkanavat, jotka avautuvat positiivisen tulevan maksun poistuessa, ovat edelleen avoimia, kaliumin jatkuvan karkottamisen.

Niinpä ajan myötä se tuottaa paluun alkuperäiseen tilaan, jossa on repolarisaatio ja jopa se saavuttaa hyperpolarisaatiolle tunnetun pisteen sillä jatkuvan natriumin tuoton takia kuorma on alempi kuin lepotila, mikä aiheuttaa kaliumkanavien sulkemisen ja natrium / kaliumpumpun uudelleenaktivoitumisen. Kun tämä on tehty, kalvo on valmis aloittamaan koko prosessin uudestaan.

Se on uudelleensyttelyjärjestelmä, jonka avulla voit palata alkuperäiseen tilanteeseen huolimatta neuronin (ja sen ulkoisen ympäristön) kokemista muutoksista depolarisaation aikana. Toisaalta tämä tapahtuu hyvin nopeasti, jotta voimme vastata hermoston toiminnan tarpeeseen.