Što je depolarizacija neurona i kako to djeluje?

Funkcioniranje našeg živčanog sustava, koji uključuje mozak, temelji se na prijenosu informacija. Ovaj je prijenos elektrokemijske naravi i ovisi o stvaranju električnih impulsa. poznati kao akcijski potencijali, koji se putem neurona prenose na sve brzina. Stvaranje impulsa temelji se na ulasku i izlasku različitih iona i tvari unutar membrane neurona.

Dakle, ovaj ulaz i izlaz uzrokuju uvjete i električni naboj na koje se stanica obično mora mijenjati, pokrećući proces koji će kulminirati emisijom poruke. Jedan od koraka koji omogućuje ovaj proces prijenosa informacija je depolarizacija. Ta je depolarizacija prvi korak u stvaranju akcijskog potencijala, odnosno emitiranja poruke.

Da bismo razumjeli depolarizaciju, potrebno je uzeti u obzir stanje neurona u prethodnim okolnostima, odnosno kada je neuron u stanju mirovanja. U ovoj fazi započinje mehanizam događaja koji će završiti pojavom električnog impulsa koji će putovati kroz živčanu stanicu sve dok doći do svog odredišta, područja uz sinaptički prostor, da bi na kraju generirao ili ne drugi živčani impuls u drugom neuronu kroz drugi depolarizacija.

Kada neuron ne djeluje: stanje mirovanja

Ljudski mozak neprekidno radi tijekom svog života. Ni tijekom spavanja moždana aktivnost ne prestajeJednostavno, aktivnost određenih lokacija mozga uvelike je smanjena. Međutim, neuroni ne emitiraju uvijek bioelektrične impulse, ali su u stanju mirovanja koje se na kraju mijenja i generira poruku.

U normalnim okolnostima, u stanju mirovanja membrana neurona ima specifični električni naboj od -70 mV, zbog prisutnosti negativno nabijenih aniona ili iona unutar njega, uz kalij (iako ovaj ima pozitivan naboj). Međutim, izvana ima pozitivniji naboj zbog veće prisutnosti natrija, pozitivno nabijen, zajedno s negativno nabijenim klorom. To se stanje održava zbog propusnosti membrane, u koju u mirovanju lako prolazi kalij.

Iako difuzijskom silom (ili tendencijom fluida da se ravnomjerno raspoređuje uravnotežujući svoju koncentraciju) i pritiskom elektrostatički ili privlačnost između iona suprotnog naboja unutarnje i vanjsko okruženje treba izjednačiti, rečeno je da propusnost otežava u velika mjera, ulazak pozitivnih iona je vrlo postupan i ograničen.

Što je više, neuroni imaju mehanizam koji sprječava promjenu elektrokemijske ravnoteže, takozvana natrijeva kalijeva pumpa, koji redovito izbacuje tri natrijeva iona iznutra da bi propustio dva kalijeva iona izvana. Na taj se način izbacuje više pozitivnih iona nego što bi moglo ući, održavajući unutarnji električni naboj stabilnim.

Međutim, ove će se okolnosti promijeniti pri prijenosu informacija na druge neurone, promjena koja, kao što je spomenuto, započinje fenomenom poznatim kao depolarizacija.

Depolarizacija

Depolarizacija je dio procesa koji pokreće akcijski potencijal. Drugim riječima, to je dio procesa koji uzrokuje otpuštanje električnog signala, koji će na kraju putovati kroz neuron da uzrokuju prijenos informacija kroz sustav visoko nanizani. Zapravo, ako bismo sve mentalne aktivnosti sveli na jedan događaj, depolarizacija bi bila dobar kandidat. zauzeti taj položaj, jer bez njega nema neuronske aktivnosti i stoga ne bismo ni mogli ići u korak s njim doživotno.

Sama pojava na koju se odnosi ovaj koncept je nagli veliki porast električnog naboja unutar neuronske membrane. Ovaj porast je posljedica stalnog broja natrijevih iona, pozitivno nabijenih, unutar membrane neurona. Od trenutka kada se dogodi ova faza depolarizacije, slijedi lančana reakcija zahvaljujući kojoj se pojavljuje električni impuls koji putuje kroz neuron i putuje u područje daleko od mjesta gdje je započet, odražava njegov učinak na živčani terminal koji se nalazi pored sinaptičkog prostora i gasi.

Uloga pumpi za natrij i kalij

Proces započinje u neuron akson, područje u kojem se nalazi veliki broj natrijevih receptora osjetljivih na napon. Iako su normalno zatvoreni, u stanju mirovanja, ako postoji električna stimulacija koja prelazi određeni prag pobude (kada prelaze s -70mV na između -65mV i -40mV) ovi receptori prelaze na otvorena.

Budući da je unutrašnjost membrane vrlo negativna, pozitivni natrijevi ioni bit će vrlo privlačni zbog elektrostatskog tlaka koji ulazi u velikoj količini. Odjednom, natrijeva / kalijeva pumpa je neaktivna, pa se ne uklanjaju pozitivni ioni.

S vremenom, kako unutrašnjost stanice postaje sve pozitivnija, otvaraju se i drugi kanali, ovaj put za kalij, koji također ima pozitivan naboj. Zbog odbijanja između električnih naboja istog znaka, kalij završava odlazeći prema van. Na taj se način usporava porast pozitivnog naboja, dok ne dosegne maksimum od + 40mV unutar stanice.

U ovom trenutku kanali koji su započeli ovaj postupak, natrijevi kanali, na kraju se zatvaraju, dovodeći do depolarizacije. Uz to, neko vrijeme ostat će neaktivni, izbjegavajući daljnju depolarizaciju. Promjena proizvedenog polariteta kretat će se duž aksona, u obliku akcijskog potencijala, za prijenos informacija sljedećem neuronu.

I onda?

Depolarizacija završava u trenutku kad natrijevi ioni prestanu ulaziti i konačno se kanali ovog elementa zatvore. Međutim, kalijevi kanali koji su se otvorili zbog bijega dolaznog pozitivnog naboja ostaju otvoreni, stalno izbacujući kalij.

Tako će se s vremenom vratiti u prvobitno stanje, imati repolarizaciju, pa čak i postići će se točka poznata kao hiperpolarizacija u kojem će zbog kontinuiranog izlaza natrija opterećenje biti manje od opterećenja stanja mirovanja, što će uzrokovati zatvaranje kalijevih kanala i reaktivaciju natrijeve / kalijeve pumpe. Kad se to učini, membrana će biti spremna za ponovno pokretanje cijelog postupka.

To je sustav za prilagodbu koji omogućuje povratak u početnu situaciju unatoč promjenama koje je neuron (i njegovo vanjsko okruženje) doživio tijekom procesa depolarizacije. S druge strane, sve se to događa vrlo brzo, kako bi se odgovorilo na potrebu funkcioniranja živčanog sustava.

Bibliografske reference:

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

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

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

• Kandel, E.R.; Schwartz, J.H. I Jessell, T.M. (2001.). Načela neuroznanosti. Madrid. McGraw Hill.