Apakah depolarisasi neuron dan bagaimana ia berfungsi?

Mac 29, 2024

Fungsi sistem saraf kita, di mana otak disertakan, adalah berdasarkan kepada penghantaran maklumat . Transmisi ini adalah elektrokimia, dan bergantung kepada penjanaan denyutan elektrik dikenali sebagai potensi tindakan, yang ditransmisikan melalui neuron pada kelajuan penuh. Generasi denyutan adalah berdasarkan kepada kemasukan dan keluar dari ion dan bahan yang berbeza di dalam membran neuron.

Oleh itu, input dan output ini menyebabkan keadaan dan cas elektrik yang sel biasanya perlu berubah, memulakan proses yang akan berpunca dalam penerbitan mesej. Salah satu langkah yang membolehkan proses penghantaran maklumat ini adalah depolarization . Depolarization ini adalah langkah pertama dalam penjanaan potensi tindakan, iaitu, pelepasan mesej.

Untuk memahami depolarization, perlu mengambil kira keadaan neuron dalam keadaan sebelum ini, iaitu ketika neuron berada dalam keadaan berehat. Dalam fasa ini apabila mekanisme peristiwa bermula, ia akan berakhir dengan kemunculan dorongan elektrik yang akan mengembara sel saraf sehingga sampai ke tujuannya, kawasan bersebelahan dengan ruang sinaptik, untuk menghasilkan atau tidak lain dorongan saraf di neuron lain oleh depolarization lain.

Apabila neuron tidak berfungsi: keadaan berehat

Otak manusia berfungsi sepanjang hayatnya. Malah semasa tidur, aktiviti otak tidak berhenti , semata-mata aktiviti lokasi otak tertentu dikurangkan. Walau bagaimanapun, neuron tidak selalu memancarkan denyutan bioelektrik, tetapi berada dalam keadaan berehat yang akhirnya berubah untuk menghasilkan mesej.

Di bawah keadaan biasa, dalam keadaan berehat membran neuron mempunyai cas elektrik spesifik sebanyak -70 mV , disebabkan adanya anion atau ion negatif yang dikenakan di dalamnya, sebagai tambahan kepada potasium (walaupun ini mempunyai caj positif). Walau bagaimanapun, bahagian luar mempunyai caj yang lebih positif kerana kehadiran natrium yang lebih besar , bercas positif, bersama klorin cas negatif. Keadaan ini dikekalkan disebabkan oleh kebolehtelapan membran, yang pada rehat mudah dipindahkan kepada kalium.

Walaupun oleh daya berlainan (atau kecenderungan bendalir sama rata diagihkan dengan mengimbangi kepekatannya) dan dengan tekanan atau daya tarikan elektrostatik antara ion-ion yang bertentangan, media dalaman dan luaran harus disamakan, kebolehtelapan ini menjadikannya sangat sukar, menjadi pintu masuk ion positif yang sangat beransur-ansur dan terhad .

Juga, neuron mempunyai mekanisme yang menghalang keseimbangan elektrokimia daripada berubah, nat yang dipanggil nat dan pam kalium , yang secara kerap mengusir tiga ion natrium dari dalam untuk membiarkan dua potassium dari luar. Dengan cara ini, lebih banyak ion positif diusir daripada boleh masuk, memastikan caj elektrik dalaman stabil.

Walau bagaimanapun, keadaan ini akan berubah apabila memindahkan maklumat kepada neuron lain, perubahan yang, seperti yang dinyatakan, bermula dengan fenomena yang dikenali sebagai depolarization.

Depolarization itu

Depolarization adalah sebahagian daripada proses yang memulakan potensi untuk tindakan . Dalam erti kata lain, ia adalah sebahagian daripada proses yang menyebabkan isyarat elektrik dikeluarkan, yang akan berakhir melalui neuron untuk menyebabkan penghantaran maklumat oleh sistem saraf. Sebenarnya, jika kita terpaksa mengurangkan semua aktiviti mental dalam satu peristiwa, depolarization akan menjadi calon yang baik untuk mengisi kedudukan itu, kerana tanpa ia tidak ada aktiviti neuron dan oleh itu kita tidak akan dapat terus hidup.

Fenomena itu sendiri yang merujuk konsep ini ialah peningkatan besar secara tiba-tiba dalam cas elektrik di dalam membran neuron . Peningkatan ini adalah disebabkan oleh berterusan ion-ion natrium positif di dalam membran neuron. Dari masa di mana fasa depolarization ini berlaku, apa yang berikut adalah tindak balas berantai yang mana dorongan elektrik muncul yang bergerak melalui neuron dan bergerak ke arah kawasan yang jauh dari tempat ia dimulakan, menyatakan kesannya dalam terminal saraf terletak bersebelahan dengan ruang sinaptik dan ia mati.

Peranan natrium dan kalium pam

Proses ini bermula dengan akson neuron, kawasan di mana ia terletak sejumlah besar reseptor natrium sensitif kepada voltan . Walaupun biasanya mereka ditutup, dalam keadaan rehat, jika terdapat rangsangan elektrik yang melebihi had pengujaan tertentu (ketika pergi dari -70mV ke antara -65mV dan -40mV), kata reseptor mula dibuka.

Oleh kerana bahagian dalam membran sangat negatif, ion-ion natrium positif akan sangat tertarik kerana tekanan elektrostatik, memasuki kuantiti yang banyak. Pada masa yang sama, pam natrium / kalium tidak diaktifkan, jadi tiada ion positif dikeluarkan .

Lama kelamaan, kerana sel dalaman menjadi semakin positif, saluran lain dibuka, kali ini kalium, yang juga mempunyai caj positif. Oleh kerana penolakan di antara caj elektrik dengan tanda yang sama, potassium akan berakhir di luar. Dengan cara ini, kenaikan caj positif adalah perlahan, sehingga mencapai maksimum + 40mV di dalam sel .

Pada ketika ini saluran yang memulakan proses ini, yang natrium, berakhir penutupan, dengan mana depolarization berakhir. Di samping itu, untuk sementara waktu, mereka akan tetap tidak aktif, mengelakkan depolarization baru. Perubahan dalam kutub yang dihasilkan akan bergerak di sepanjang akson, dalam bentuk potensi tindakan , untuk menghantar maklumat ke neuron seterusnya.

Dan selepas itu?

Depolarization itu ia berakhir pada saat ion natrium berhenti masuk dan akhirnya saluran-saluran elemen ini ditutup . Walau bagaimanapun, saluran kalium yang dibuka disebabkan oleh pelepasan caj masuk yang positif masih terbuka, membuang potasium secara berterusan.

Oleh itu, dengan masa ia akan menghasilkan pulangan kepada keadaan asal, mempunyai repolarization, dan juga ia akan mencapai titik yang dikenali sebagai hyperpolarization kerana output natrium yang berterusan beban akan lebih rendah daripada keadaan berehat, yang akan menyebabkan penutupan saluran kalium dan pengaktifan semula natrium / kalium pam. Apabila ini dilakukan, membran akan bersedia untuk memulakan proses keseluruhan sekali lagi.

Ini adalah sistem penyesuaian semula yang membolehkan anda kembali ke keadaan awal walaupun perubahan yang dialami oleh neuron (dan persekitaran luarannya) semasa proses depolarisasi. Sebaliknya, semua ini berlaku dengan cepat, untuk menanggapi keperluan untuk berfungsi sistem saraf.