Що таке деполяризація нейронів і як вона працює?

Функціонування нашої нервової системи, яка включає мозок, базується на передачі інформації. Ця передача має електрохімічний характер і залежить від генерації електричних імпульсів. відомі як потенціали дії, які передаються через нейрони всім швидкість. Генерація імпульсів заснована на надходженні та виході різних іонів та речовин усередині мембрани нейрона.

Таким чином, цей вхід і вихід викликає умови та електричний заряд, які клітина зазвичай повинна змінюватись, ініціюючи процес, який завершиться викидом повідомлення. Одним із етапів, який дозволяє цей процес передачі інформації, є деполяризація. Ця деполяризація є першим кроком у формуванні потенціалу дії, тобто передачі повідомлення.

Для розуміння деполяризації необхідно враховувати стан нейронів у попередніх обставинах, тобто коли нейрон перебуває у стані спокою. Саме в цій фазі, коли починається механізм подій, що закінчиться появою електричного імпульсу, який буде рухатися по нервовій клітині, поки досягти місця призначення, районів, прилеглих до синаптичного простору, щоб в кінцевому підсумку генерувати чи не інший нервовий імпульс в іншому нейроні через інший деполяризація.

Коли нейрон не діє: стан спокою

Мозок людини стабільно працює протягом усього свого життя. Навіть під час сну мозкова діяльність не припиняєтьсяПросто активність певних локалізацій мозку значно знижується. Однак нейрони не завжди випромінюють біоелектричні імпульси, але перебувають у стані спокою, яке в кінцевому підсумку змінюється для формування повідомлення.

За звичайних обставин у стані спокою мембрана нейронів має питомий електричний заряд -70 мВ, через наявність у ній, крім калію, негативно заряджених аніонів або іонів (хоча цей має і позитивний заряд). Однак, зовнішність має більш позитивний заряд через більшу присутність натрію, позитивно заряджений, разом з негативно зарядженим хлором. Цей стан підтримується завдяки проникності мембрани, яка в спокої лише легко проникає калієм.

Хоча дифузійною силою (або схильністю рідини до рівномірного розподілу врівноважуючи її концентрацію) та тиском електростатичне або притягання між іонами протилежного заряду внутрішнє та зовнішнє середовище повинні бути рівними, зазначена проникність ускладнює в велика міра, надходження позитивних іонів відбувається дуже поступово і обмежено.

Що ще, нейрони мають механізм, який запобігає зміні електрохімічного балансу, так званий натрієво-калієвий насос, який регулярно викидає три іони натрію зсередини, щоб пропускати два іони калію ззовні. Таким чином, викидається більше позитивних іонів, ніж могло б потрапити, зберігаючи внутрішній електричний заряд стабільним.

Однак ці обставини зміняться при передачі інформації іншим нейронам, зміни, які, як уже згадувалося, починаються з явища, відомого як деполяризація.

Деполяризація

Деполяризація - це частина процесу, яка ініціює потенціал дії. Іншими словами, це частина процесу, яка призводить до вивільнення електричного сигналу, який в кінцевому підсумку подорожує нейроном, щоб спричинити передачу інформації через систему сильно нанизані. Насправді, якби ми зводили всю розумову діяльність до однієї події, деполяризація була б хорошим кандидатом. зайняти це становище, оскільки без нього не існує нервової діяльності, і тому ми навіть не змогли б встигнути час життя.

Саме явище, на яке позначається це поняття, є раптове значне збільшення електричного заряду всередині нейрональної мембрани. Це збільшення відбувається за рахунок постійної кількості іонів натрію, позитивно заряджених, усередині мембрани нейрона. З моменту, коли настає ця фаза деполяризації, далі йде ланцюгова реакція, завдяки якій з'являється електричний імпульс, який подорожує по нейрону і подорожує в область, далеку від того, звідки він був розпочатий, відображає свій вплив на нервовий кінець, розташований поруч із синаптичним простором, і гасить.

Роль натрієвого та калієвого насосів

Процес починається в аксон нейронів, область, в якій вона знаходиться велика кількість напружених чутливих рецепторів натрію. Хоча вони зазвичай закриті, у стані спокою, якщо є електрична стимуляція перевищує певний поріг збудження (при переході від -70mV до -65mV і -40mV) ці рецептори переходять до відчинено.

Оскільки внутрішня частина мембрани дуже негативна, позитивні іони натрію будуть дуже притягуватися завдяки електростатичному тиску, що надходить у великій кількості. Якось, натрієво-калієвий насос неактивний, тому позитивні іони не видаляються.

З часом, коли внутрішня частина клітини стає дедалі позитивнішою, відкриваються інші канали, цього разу для калію, який також має позитивний заряд. Через відштовхування між електричними зарядами того самого знака калій закінчується тим, що йде назовні. Таким чином, збільшення позитивного заряду сповільнюється, до досягнення максимуму + 40 мВ всередині клітини.

У цей момент канали, які розпочали цей процес, натрієві канали, в кінцевому підсумку закриваються, доводячи до кінця деполяризацію. Крім того, деякий час вони залишатимуться неактивними, уникаючи подальшої деполяризації. Зміни полярності, що утворюються, рухатимуться вздовж аксона у формі потенціалу дії, щоб передати інформацію наступному нейрону.

І потім?

Деполяризація закінчується в той момент, коли іони натрію перестають надходити і нарешті канали цього елемента закриваються. Однак калієві канали, що відкрилися внаслідок польоту надходить позитивного заряду, залишаються відкритими, постійно витісняючи калій.

Таким чином, з часом відбудеться повернення до початкового стану, що має реполяризацію і навіть буде досягнуто точки, відомої як гіперполяризація в якому через безперервний вихід натрію навантаження буде меншим, ніж у стані спокою, що призведе до закриття калієвих каналів та реактивації натрієво-калієвого насоса. Після цього мембрана буде готова розпочати весь процес знову.

Це система переналаштування, яка дозволяє повернутися до початкової ситуації, незважаючи на зміни, що зазнають нейрон (і його зовнішнє середовище) під час процесу деполяризації. З іншого боку, все це відбувається дуже швидко, щоб відповісти на необхідність функціонування нервової системи.

Бібліографічні посилання:

• Гіл, Р. (2002). Нейропсихологія. Барселона, Массон.

• Гомес, М. (2012). Психобіологія. Посібник з підготовки CEDE PIR.12. CEDE: Мадрид.

• Гайтон, К.А. & Холл, Дж. (2012) Договір про медичну фізіологію. 12-е видання. Макгроу Хілл.

• Кандель, Е.Р.; Шварц, Дж. & Джесселл, Т.М. (2001). Принципи нейронауки. Мадрид. Макгроу Хілл.