Što je depolarizacija neurona i kako djeluje?

Funkcioniranje našeg živčanog sustava, u koji je uključen i mozak, temelji se na prijenosu informacija. Ovaj prijenos je elektrokemijski i ovisi o generiranju električnih impulsa poznatih kao akcijski potencijali, koji se prenose preko neurona pri punoj brzini. Generiranje impulsa temelji se na ulasku i izlasku različitih iona i tvari unutar membrane neurona.

Dakle, ovaj ulaz i izlaz uzrokuju uvjete i električni naboj koji stanica normalno mora mijenjati, inicirajući proces koji će kulminirati emisijom poruke. Jedan od koraka koje taj proces prijenosa informacija dopušta je depolarizacija. Ova depolarizacija je prvi korak u stvaranju akcijskog potencijala, tj. Emisije poruke.

Da bismo razumjeli depolarizaciju, potrebno je uzeti u obzir stanje neurona u okolnostima prije toga, to jest, kada je neuron u stanju mirovanja. Upravo u ovoj fazi počinje mehanizam događaja koji će završiti pojavom električnog impulsa koji će putovati kroz živčanu ćeliju sve dok ne stignu na svoje odredište, područja koja su u susjedstvu sinaptičkog prostora, da na kraju generiraju ili ne drugi nervni impuls u drugom neuronu. kroz drugu depolarizaciju.

Kada neuron ne djeluje: stanje mirovanja

Ljudski mozak stalno funkcionira tijekom svog života. Čak i za vrijeme spavanja, aktivnost mozga se ne zaustavlja, jednostavno je aktivnost određenih lokacija mozga znatno smanjena. Međutim, neuroni ne emitiraju uvijek bioelektrične impulse, ali su u stanju mirovanja koji završava mijenjanjem generiranja poruke.

Pod normalnim okolnostima, u stanju mirovanja membrana neurona ima specifičan električni naboj od -70 mV, zbog prisutnosti aniona ili negativno nabijenih iona u njemu, osim kalija (iako to ima pozitivan naboj). međutim, vanjska strana ima više pozitivnog naboja zbog veće prisutnosti natrija, pozitivno nabijeni, zajedno s klorom negativnog naboja. Ovo stanje se održava zbog propusnosti membrane, koja se u mirovanju lako prenosi u kalij.

Iako difuzijskom silom (ili tendencijom da se tekućina ravnomjerno raspoređuje balansiranjem njene koncentracije) i elektrostatskim tlakom ili privlačenjem između suprotnih iona punjenja, treba izjednačiti unutarnji i vanjski medij, što ovu propusnost čini vrlo teško, da je ulazak pozitivnih iona vrlo postupan i ograničen.

također, neuroni imaju mehanizam koji sprječava promjenu elektrokemijske ravnoteže, tzv. natrijevu i kalijevu pumpu, koji redovito izbacuje tri natrijeve ione iznutra kako bi ispustio dva kalija izvana. Na taj se način izbacuju više pozitivnih iona nego što bi mogli ući, održavajući unutarnji električni naboj stabilnim.

Međutim, ove okolnosti će se promijeniti kada se informacije prenose drugim neuronima, što je promjena, koja, kao što je spomenuto, počinje fenomenom poznatom kao depolarizacija..

Depolarizacija

Depolarizacija je dio procesa koji pokreće potencijal za djelovanje. Drugim riječima, to je dio procesa koji uzrokuje oslobađanje električnog signala, koji će na kraju putovati kroz neuron da uzrokuje prijenos informacija kroz živčani sustav. U stvari, ako bismo morali sve mentalne aktivnosti svesti na jedan događaj, depolarizacija bi bila dobar kandidat za popunjavanje tog položaja, jer bez nje ne postoji neuronska aktivnost i stoga ne bismo mogli biti ni živi..

Sama pojava na koju se ovaj koncept odnosi jest iznenadno veliko povećanje električnog naboja unutar neuronske membrane. Ovo povećanje je posljedica konstantne vrijednosti pozitivno nabijenih natrijevih iona unutar neuronske membrane. Od trenutka u kojem se dešava ova faza depolarizacije slijedi lančana reakcija zahvaljujući kojoj se pojavljuje električni impuls koji putuje kroz neuron i putuje u područje daleko od mjesta na kojem je pokrenut, izražava svoj učinak u živčanom terminalu koji se nalazi pored sinaptičkog prostora i umire.

Uloga natrijevih i kalijevih crpki

Proces počinje u aksonu neurona, zoni u kojoj se nalazi veliku količinu natrijevih receptora osjetljivih na napon. Iako su normalno zatvorene, u stanju mirovanja, ako postoji električna stimulacija koja prelazi određeni prag uzbude (kada se kreće od -70mV do između -65mV i -40mV), rečeni receptori počinju se otvarati.

Budući da je unutrašnjost membrane vrlo negativna, pozitivni natrijevi ioni bit će vrlo privučeni zbog elektrostatskog tlaka koji ulazi u veliku količinu. U isto vrijeme, pumpa natrij / kalij inaktivirana, tako da se ne uklanjaju pozitivni ioni.

S vremenom, kako unutarnja stanica postaje sve pozitivnija, otvaraju se drugi kanali, ovaj put kalij, koji također ima pozitivan naboj. Zbog odbijanja električnih naboja od istog znaka, kalij završava izvan. Na taj se način usporava povećanje pozitivnog naboja, do postizanja maksimuma od + 40mV unutar ćelije.

U ovom trenutku kanali koji su započeli ovaj proces, natrijevi kanali, završavaju zatvaranjem, tako da se depolarizacija završava. Osim toga, neko će vrijeme ostati neaktivni, izbjegavajući nove depolarizacije. Promjena proizvedenog polariteta kretat će se duž aksona, u obliku akcijskog potencijala, za prijenos informacija sljedećem neuronu.

I poslije?

Depolarizacija završava u trenutku kada natrijevi ioni prestaju ulaziti i konačno su kanali ovog elementa zatvoreni. Međutim, kalijevi kanali koji su se otvorili zbog izlaska ovog iz dolaznog pozitivnog naboja su još uvijek otvoreni, izbacujući kalij na konstantan način..

Tako će s vremenom proizvesti povratak u prvobitno stanje, s repolarizacijom, pa čak i doći će do točke poznate kao hiperpolarizacija pri čemu će zbog kontinuiranog izlaza natrija opterećenje biti niže od opterećenja u stanju mirovanja, što će dovesti do zatvaranja kalijevih kanala i reaktivacije natrijeve / kalijeve pumpe. Kada se to učini, membrana će biti spremna za početak cijelog procesa.

To je sustav prilagodbe koji vam omogućuje da se vratite početnoj situaciji unatoč promjenama koje doživljava neuron (i njegovo vanjsko okruženje) tijekom procesa depolarizacije. S druge strane, sve se to događa vrlo brzo, kako bi se odgovorilo na potrebu za funkcioniranjem živčanog sustava.

Bibliografske reference:

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

• Gómez, M. (2012). Psihobiologija. Priručnik za pripremu CEDE-a PIR.12. CEDE: Madrid.

• Guyton, C.A. & Hall, J.E. (2012) Ugovor o medicinskoj fiziologiji. 12. izdanje. McGraw Hill.

• Kandel, E.R. Schwartz, J.H. & Jessell, T.M. (2001). Neuroznanstvena načela. Madrid. McGraw Hill.