Δυναμικό δράσης: τι είναι και ποιες είναι οι φάσεις του;

Τι πιστεύουμε, τι νιώθουμε, τι κάνουμε... όλα αυτά εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από το νευρικό μας σύστημα, χάρη στο οποίο μπορούμε Διαχειριστείτε καθεμία από τις διαδικασίες που συμβαίνουν στο σώμα μας και λάβετε, επεξεργαστείτε και εργαστείτε με τις πληροφορίες που αυτό και το περιβάλλον μας προμηθεύω.

Η λειτουργία αυτού του συστήματος βασίζεται στη μετάδοση βιοηλεκτρικών παλμών μέσω των διαφόρων νευρωνικών δικτύων που έχουμε. Αυτή η μετάδοση περιλαμβάνει μια σειρά διαδικασιών μεγάλης σημασίας, που είναι μία από τις κύριες γνωστό ως δυναμικό δράσης.

• Σχετικό άρθρο: "Μέρη του νευρικού συστήματος: ανατομικές δομές και λειτουργίες"

Δυνατότητα δράσης: βασικός ορισμός και χαρακτηριστικά

Είναι κατανοητό ως δυναμικό δράσης το κύμα ή την ηλεκτρική εκκένωση που προκύπτει από το σύνολο στο σύνολο αλλαγών που υφίσταται η νευρωνική μεμβράνη λόγω ηλεκτρικών παραλλαγών και της σχέσης μεταξύ του εξωτερικού και του εσωτερικού περιβάλλοντος του νευρώνα.

Είναι ένα μόνο ηλεκτρικό κύμα που θα μεταδοθεί μέσω της κυτταρικής μεμβράνης μέχρι να φτάσει στο άκρο του άξονα

, προκαλώντας την εκπομπή νευροδιαβιβαστών ή ιόντων στη μεμβράνη του μετασυναπτικού νευρώνα, δημιουργώντας σε αυτό ένα άλλο δυναμικό δράσης που μακροπρόθεσμα θα καταλήξει να φέρει κάποιο είδος παραγγελίας ή πληροφοριών σε κάποια περιοχή του οργανισμός. Η εκδήλωσή του συμβαίνει στον κωνικό άξονα, κοντά στο soma, όπου μπορεί να παρατηρηθεί μεγάλος αριθμός καναλιών νατρίου.

Το δυναμικό δράσης έχει την ιδιαιτερότητα να ακολουθεί τον λεγόμενο νόμο όλων ή τίποτα. Δηλαδή, είτε συμβαίνει είτε δεν συμβαίνει, χωρίς ενδιάμεσες δυνατότητες. Παρ 'όλα αυτά, εμφανίζεται ή όχι το δυναμικό μπορεί να επηρεαστεί από την ύπαρξη διεγερτικών ή ανασταλτικών δυνατοτήτων που το διευκολύνουν ή το εμποδίζουν.

Όλα τα δυναμικά δράσης θα έχουν την ίδια φόρτιση και η ποσότητά τους μπορεί να διαφέρει μόνο: ότι ένα μήνυμα είναι λίγο πολύ έντονο (για παράδειγμα, η αντίληψη του πόνου όταν αντιμετωπίζει η παρακέντηση ή το μαχαίρι θα είναι διαφορετικό) δεν θα προκαλέσει αλλαγές στην ένταση του σήματος, αλλά θα προκαλέσει μόνο την πραγματοποίηση περισσότερων δυνατοτήτων δράσης συχνά.

Εκτός από αυτό και σε σχέση με τα παραπάνω, αξίζει επίσης να αναφερθεί το γεγονός ότι δεν είναι δυνατή η προσθήκη δυνατοτήτων δράσης, καθώς έχουν μια σύντομη ανθεκτική περίοδο στο οποίο αυτό το μέρος του νευρώνα δεν μπορεί να ξεκινήσει άλλο δυναμικό.

Τέλος, επισημαίνει το γεγονός ότι το δυναμικό δράσης εμφανίζεται σε ένα συγκεκριμένο σημείο του νευρώνα και πρέπει να πάει συμβαίνει κατά μήκος κάθε σημείου αυτού που ακολουθεί, δεν είναι σε θέση να επιστρέψει το ηλεκτρικό σήμα πίσω.

• Μπορεί να σας ενδιαφέρει: "Ποιοι είναι οι άξονες των νευρώνων;"

Φάσεις του δυναμικού δράσης

Το δυναμικό δράσης εμφανίζεται σε μια σειρά φάσεων, που κυμαίνονται από από την αρχική κατάσταση ανάπαυσης έως την αποστολή του ηλεκτρικού σήματος και τέλος η επιστροφή στην αρχική κατάσταση.

1. Δυνατότητα ανάπαυσης

Αυτό το πρώτο βήμα προϋποθέτει βασική κατάσταση στην οποία δεν έχουν υπάρξει ακόμη αλλαγές που να οδηγούν στο δυναμικό δράσης. Αυτή είναι μια εποχή που η μεμβράνη είναι στα -70mV, το βασικό ηλεκτρικό φορτίο της. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου ορισμένες μικρές αποβολές και ηλεκτρικές παραλλαγές μπορεί να φτάσουν στη μεμβράνη, αλλά δεν είναι αρκετές για να ενεργοποιήσουν το δυναμικό δράσης.

2. Αποπόλωση

Αυτή η δεύτερη φάση (ή πρώτη από το ίδιο το δυναμικό), η διέγερση δημιουργεί μια ηλεκτρική αλλαγή επαρκή ένταση διέγερσης (η οποία θα πρέπει τουλάχιστον να προκαλέσει αλλαγή στα -65mV και σε ορισμένους νευρώνες έως -40mV) σε δημιουργήστε ότι τα κανάλια νατρίου του κώνου του άξονα ανοίγουν, με τέτοιο τρόπο ώστε τα ιόντα νατρίου (θετικά φορτισμένα) να εισέρχονται σε ογκώδης.

Με τη σειρά τους, οι αντλίες νατρίου / καλίου (οι οποίες διατηρούν κανονικά το εσωτερικό του κελιού σταθερό με την αποβολή και την ανταλλαγή τρία ιόντα νατρίου από δύο ιόντα καλίου με τέτοιο τρόπο ώστε να αποβάλλονται πιο θετικά ιόντα παρά να εισέρχονται) σταματούν λειτουργία. Αυτό θα δημιουργήσει μια αλλαγή στο φορτίο της μεμβράνης, με τέτοιο τρόπο ώστε να φτάσει τα 30mV. Αυτή η αλλαγή είναι αυτό που είναι γνωστό ως αποπόλωση.

Μετά από αυτό, τα κανάλια καλίου αρχίζουν να ανοίγουν. της μεμβράνης, η οποία, καθώς είναι επίσης θετικό ιόν και εισέρχεται σε αυτές μαζικά, θα απωθηθεί και θα αρχίσει να βγαίνει από το κύτταρο. Αυτό θα προκαλέσει την επιβράδυνση της αποπόλωσης, καθώς χάνονται θετικά ιόντα. Γι 'αυτό το πολύ το ηλεκτρικό φορτίο θα είναι 40 mV. Τα κανάλια νατρίου κλείνουν και θα απενεργοποιηθούν για μικρό χρονικό διάστημα (που αποτρέπει τις αθροιστικές αποβολές). Έχει δημιουργηθεί ένα κύμα που δεν μπορεί να επιστρέψει.

• Σχετικό άρθρο: "Τι είναι η νευρωνική αποπόλωση και πώς λειτουργεί;"

3. Επαναπόλωση

Καθώς τα κανάλια νατρίου έχουν κλείσει, σταματά να μπορεί να εισέλθει στο νευρώνα, την ίδια στιγμή που το γεγονός ότι τα κανάλια καλίου παραμένουν ανοιχτά το προκαλεί να συνεχίσει να απελαθεί. Γι 'αυτό το δυναμικό και η μεμβράνη γίνονται όλο και πιο αρνητικά.

4. Υπερπόλωση

Καθώς όλο και περισσότερο κάλιο βγαίνει, το ηλεκτρικό φορτίο στη μεμβράνη γίνεται όλο και πιο αρνητικό στο σημείο της υπερπόλωσης: φτάνουν σε ένα επίπεδο αρνητικής φόρτισης που ξεπερνά ακόμη και το υπόλοιπο. Αυτή τη στιγμή, τα κανάλια καλίου είναι κλειστά και τα κανάλια νατρίου ενεργοποιούνται (χωρίς άνοιγμα). Αυτό σημαίνει ότι το ηλεκτρικό φορτίο σταματά να πέφτει και ότι τεχνικά θα μπορούσε να υπάρχει ένα νέο δυναμικό, περισσότερο όμως το γεγονός ότι υποβάλλονται σε υπερπόλωση καθιστά το ποσό της επιβάρυνσης που θα ήταν απαραίτητο για ένα δυναμικό δράσης είναι πολύ μεγαλύτερο από το συνήθης. Η αντλία νατρίου / καλίου επανενεργοποιείται επίσης.

5. Δυνατότητα ανάπαυσης

Η επανενεργοποίηση της αντλίας νατρίου / καλίου προκαλεί την είσοδο μέσα σταδιακά θετικά φορτία του κελιού, κάτι που τελικά θα δημιουργήσει ότι επιστρέφει στη βασική του κατάσταση, το δυναμικό ανάπαυσης (-70mV).

6. Το δυναμικό δράσης και η απελευθέρωση νευροδιαβιβαστών

Αυτή η πολύπλοκη βιοηλεκτρική διαδικασία θα παραχθεί από τον κώνου του άξονα έως το τέλος του άξονα, με τέτοιο τρόπο ώστε το ηλεκτρικό σήμα να προχωρήσει στα κουμπιά τερματικού. Αυτά τα κουμπιά έχουν κανάλια ασβεστίου που ανοίγουν όταν φτάσει το δυναμικό, κάτι τέτοιο προκαλεί κυστίδια που περιέχουν νευροδιαβιβαστές να εκπέμπουν το περιεχόμενό τους και να τον εκδιώξετε στο συναπτικό χώρο. Έτσι, είναι το δυναμικό δράσης που δημιουργεί την απελευθέρωση νευροδιαβιβαστών, που είναι η κύρια πηγή μετάδοσης νευρικών πληροφοριών στο σώμα μας.

Βιβλιογραφικές αναφορές

• Γκόμεζ, Μ.; Espejo-Saavedra, J. Μ.; Taravillo, Β. (2012). Ψυχοβιολογία. Εγχειρίδιο προετοιμασίας CEDE PIR, 12. CEDE: Μαδρίτη
• Guyton, C.A. & Hall, J.E. (2012) Συνθήκη Ιατρικής Φυσιολογίας. 12η έκδοση. McGraw Hill.
• Kandel, E.R.; Schwartz, J.H. & Jessell, Τ.Μ. (2001). Αρχές της νευροεπιστήμης. Τέταρτη έκδοση. McGraw-Hill Interamericana. Μαδρίτη.