Co to jest depolaryzacja neuronów i jak działa?

Funkcjonowanie naszego układu nerwowego, w tym mózgu, opiera się na przekazywaniu informacji. Ta transmisja ma charakter elektrochemiczny i zależy od generowania impulsów elektrycznych. znane jako potencjały czynnościowe, które są przekazywane wszystkim przez neurony prędkość. Generowanie impulsów opiera się na wchodzeniu i wychodzeniu różnych jonów i substancji w błonie neuronu.

Tak więc to wejście i wyjście powoduje, że warunki i ładunek elektryczny, które komórka normalnie musi się zmieniać, inicjują proces, którego kulminacją będzie emisja wiadomości. Jednym z kroków umożliwiających ten proces przekazywania informacji jest depolaryzacja. Ta depolaryzacja jest pierwszym krokiem w generowaniu potencjału czynnościowego, czyli emisji komunikatu.

Aby zrozumieć depolaryzację, konieczne jest uwzględnienie stanu neuronów w poprzednich okolicznościach, czyli gdy neuron znajduje się w stanie spoczynku. To właśnie w tej fazie zaczyna się mechanizm zdarzeń, które zakończą się pojawieniem się impulsu elektrycznego, który będzie przemieszczał się przez komórkę nerwową do dotrzeć do miejsca przeznaczenia, obszarów przylegających do przestrzeni synaptycznej, aby w końcu wygenerować lub nie inny impuls nerwowy w innym neuronie przez inny depolaryzacja.

Kiedy neuron nie działa: stan spoczynku

Ludzki mózg pracuje stabilnie przez całe życie. Nawet podczas snu aktywność mózgu nie ustajePo prostu aktywność niektórych lokalizacji w mózgu jest znacznie zmniejszona. Jednak neurony nie zawsze emitują impulsy bioelektryczne, ale są w stanie spoczynku, który ostatecznie zmienia się, aby wygenerować wiadomość.

W normalnych okolicznościach, w stanie spoczynku błona neuronów ma specyficzny ładunek elektryczny -70 mV, ze względu na obecność w nim ujemnie naładowanych anionów lub jonów, oprócz potasu (chociaż ten ma ładunek dodatni). Jednak, zewnętrzna strona ma bardziej dodatni ładunek ze względu na większą obecność sodu, naładowany dodatnio, wraz z ujemnie naładowanym chlorem. Stan ten jest utrzymywany dzięki przepuszczalności błony, która w spoczynku jest łatwo przenikalna tylko przez potas.

Chociaż przez siłę dyfuzyjną (lub tendencję płynu do równomiernego rozprowadzania równoważąc jego stężenie) i ciśnienie elektrostatyczne lub przyciąganie między jonami o przeciwnych ładunkach środowisko wewnętrzne i zewnętrzne powinno się wyrównać, wspomniana przepuszczalność utrudnia duża miara, wejście jonów dodatnich jest bardzo stopniowe i ograniczone.

Co więcej, neurony mają mechanizm zapobiegający zmianie równowagi elektrochemicznej, tzw. pompę sodowo-potasową, który regularnie wyrzuca z wnętrza trzy jony sodu, aby z zewnątrz wpuścić dwa jony potasu. W ten sposób wyrzucanych jest więcej jonów dodatnich, niż mogłoby wejść, utrzymując stabilny ładunek elektryczny.

Jednak te okoliczności zmienią się podczas przesyłania informacji do innych neuronów, zmiana, która, jak wspomniano, zaczyna się od zjawiska znanego jako depolaryzacja.

Depolaryzacja

Depolaryzacja jest częścią procesu, która inicjuje potencjał czynnościowy. Innymi słowy, jest to część procesu, która powoduje uwolnienie sygnału elektrycznego, który zakończy się podróżowaniem przez neuron, aby spowodować transmisję informacji przez system bardzo napięty. W rzeczywistości, gdybyśmy mieli zredukować całą aktywność umysłową do jednego zdarzenia, depolaryzacja byłaby dobrym kandydatem. zajmować tę pozycję, ponieważ bez niej nie ma aktywności neuronowej i dlatego nie bylibyśmy w stanie nawet nadążyć dożywotni.

Samo zjawisko, do którego odnosi się ta koncepcja, to: nagły duży wzrost ładunku elektrycznego w błonie neuronalnej. Wzrost ten wynika ze stałej liczby dodatnio naładowanych jonów sodu wewnątrz błony neuronu. Od momentu, w którym następuje ta faza depolaryzacji, następuje reakcja łańcuchowa, dzięki której pojawia się impuls elektryczny, który przemieszcza się przez neuron i przemieszcza się do obszaru oddalonego od miejsca, w którym się rozpoczął, odzwierciedla swój wpływ na zakończenie nerwowe znajdujące się obok przestrzeni synaptycznej i jest gaśnie.

Rola pomp sodowych i potasowych

Proces rozpoczyna się w akson neuronu, obszar, w którym się znajduje duża liczba wrażliwych na napięcie receptorów sodowych. Chociaż normalnie są zamknięte, w stanie spoczynku, jeśli występuje stymulacja elektryczna, która przekroczy pewien próg pobudzenia (przy przejściu z -70mV do pomiędzy -65mV a -40mV) receptory te przełączają się na otwarty.

Ponieważ wnętrze membrany jest bardzo ujemne, dodatnie jony sodu będą bardzo przyciągane przez ciśnienie elektrostatyczne, wchodzące w dużej ilości. Od razu, pompa sodowa/potasowa jest nieaktywna, dzięki czemu jony dodatnie nie są usuwane.

Z biegiem czasu, gdy wnętrze komórki staje się coraz bardziej dodatnie, otwierają się kolejne kanały, tym razem dla potasu, który również ma ładunek dodatni. Z powodu odpychania się ładunków elektrycznych o tym samym znaku potas trafia na zewnątrz. W ten sposób następuje spowolnienie wzrostu ładunku dodatniego, do osiągnięcia maksimum + 40mV wewnątrz ogniwa.

W tym momencie kanały, które rozpoczęły ten proces, kanały sodowe, kończą się zamykaniem, kończąc depolaryzację. Ponadto przez pewien czas pozostaną nieaktywne, unikając dalszych depolaryzacji. Wytworzona zmiana polaryzacji przesunie się wzdłuż aksonu w postaci potencjału czynnościowego, aby przekazać informację do następnego neuronu.

I wtedy?

Depolaryzacja kończy się w momencie, gdy jony sodu przestają wnikać i ostatecznie kanały tego pierwiastka zostają zamknięte. Jednak kanały potasowe, które otworzyły się z powodu ucieczki przychodzącego ładunku dodatniego, pozostają otwarte, stale wydalając potas.

Tak więc z czasem nastąpi powrót do pierwotnego stanu, mający repolaryzację, a nawet zostanie osiągnięty punkt zwany hiperpolaryzacją w którym ze względu na ciągłą produkcję sodu obciążenie będzie mniejsze niż w stanie spoczynku, co spowoduje zamknięcie kanałów potasowych i reaktywację pompy sodowo-potasowej. Po wykonaniu tej czynności membrana będzie gotowa do ponownego rozpoczęcia całego procesu.

Jest to system dopasowujący, który umożliwia powrót do sytuacji wyjściowej pomimo zmian, jakich doświadcza neuron (i jego otoczenie zewnętrzne) podczas procesu depolaryzacji. Z drugiej strony wszystko to dzieje się bardzo szybko, aby odpowiedzieć na potrzebę funkcjonowania układu nerwowego.

Odniesienia bibliograficzne:

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

• Gomez, M. (2012). Psychobiologia. Podręcznik przygotowania CEDE PIR 12. CEDE: Madryt.

• Guyton, Kalifornia & Hall, J.E. (2012) Traktat o fizjologii medycznej. Wydanie XII. Wzgórze McGrawa.

• Kandel, E.R.; Schwartz, J.H. & Jessell, T.M. (2001). Zasady neuronauki. Madryt. Wzgórze McGrawa.