Hvad er neuronal depolarisering og hvordan virker det?

Funktionen af ​​vores nervesystem, hvor hjernen er inkluderet, er baseret på overførsel af information. Denne transmission er elektrokemisk og afhænger af genereringen af ​​elektriske impulser kendt som actionpotentialer, som transmitteres gennem neuronerne med fuld hastighed. Genereringen af ​​impulser er baseret på indgang og udgang af forskellige ioner og stoffer inden for neuronens membran.

Således forårsager denne indgang og udgang betingelserne og den elektriske ladning, som cellen normalt skal variere, igangsætter en proces, som vil kulminere med meddelelsens udledning. Et af de trin, som denne proces med overførsel af information tillader, er depolarisering. Denne depolarisering er det første skridt i genereringen af ​​et aktionspotentiale, det vil sige udledningen af ​​en besked.

For at forstå depolarisering er det nødvendigt at tage hensyn til neurons tilstand under omstændigheder forud for dette, det vil sige når neuronen er i hvilestatus. Det er på dette tidspunkt, da den mekanisme af begivenheder, der vil ende i udseendet af en elektrisk impuls, der vil rejse nervecellen, indtil den når sin destination starter, de områder, der støder op til en synaptisk rum, for at afslutte generere eller anden nerve impuls til en anden neuron gennem en anden depolarisering.

Når neuronen ikke virker: hvilestatus

Den menneskelige hjerne fungerer konstant i hele sit liv. Selv i søvn stopper hjernens aktivitet ikke, simpelthen aktiviteten af ​​visse hjerne steder er stærkt reduceret. Men neuroner udsender ikke altid bioelektriske impulser, men er i en hvilestilstand, der ender med at ændre for at generere en besked.

Under normale omstændigheder, i en hvilende tilstand har membranen af ​​neuronerne en specifik elektrisk ladning på -70 mV, på grund af tilstedeværelsen af ​​anioner eller negativt ladede ioner inde i det, ud over kalium (selv om dette har en positiv ladning). dog, ydersiden har en mere positiv ladning på grund af den større tilstedeværelse af natrium, positivt ladet sammen med negativ ladning klor. Denne tilstand opretholdes på grund af membranets permeabilitet, som i ro er let overførbar til kalium.

Mens den diffusions- kraft (eller tendens af et fluid til at sprede jævnt at balancere dets koncentration) og tryk eller elektrostatisk tiltrækning mellem modsat ladede ioner det interne og eksterne miljø bør matches, således at permeabiliteten i høj grad hindrer, være indgangen til positive ioner meget gradvis og begrænset.

også, neuroner har en mekanisme, der forhindrer den elektrokemiske balance i at ændre sig, den såkaldte natrium- og kaliumpumpe, der regelmæssigt udleder tre natriumioner indefra for at lade to kalium udefra. På denne måde bliver mere positive ioner udvist, end de kunne komme ind, idet den interne elektriske ladning holdes stabil.

Disse omstændigheder vil dog ændre sig, når der transmitteres information til andre neuroner, en ændring som som nævnt begynder med fænomenet kendt som depolarisering..

Depolariseringen

Depolarisering er den del af processen, der starter potentialet for handling. Med andre ord er det den del af processen, der forårsager et elektrisk signal, der frigives, hvilket vil ende med at rejse gennem neuronen for at forårsage overførsel af information gennem nervesystemet. Faktisk, hvis vi skulle reducere al mental aktivitet til en enkelt begivenhed, ville depolarisering være en god kandidat til at holde denne stilling, for uden det er der ingen neuronal aktivitet og dermed ville være i stand til selv holde sig i live.

Fænomenet, som dette koncept henviser til, er det pludselig stor stigning i elektrisk ladning inde i neuronmembranen. Denne stigning skyldes konstanten af ​​positivt ladede natriumioner inde i neuronmembranen. Fra det øjeblik, hvor depolarisering fase sker, hvad der følger er en kædereaktion, hvorigennem vises en elektrisk impuls, der løber gennem neuron og rejser til et fjerntliggende område, hvor der er indledt, plasma virkning i en nerve terminal placeret ved siden af ​​et synaptisk rum og det dør.

Natrium- og kaliumpumpernes rolle

Processen begynder i axonen af ​​neuroner, den zone, hvor den er placeret en høj mængde natriumreceptorer følsomme for spænding. Selvom de normalt lukkes i en hvilestilling, hvis der er en elektrisk stimulering, der overstiger en bestemt eksiteringstærskel (når de går fra -70mV til mellem -65mV og -40mV), begynder receptoren at åbne.

Da membranens inderside er meget negativ, vil de positive natriumioner blive meget tiltrukket på grund af det elektrostatiske tryk, der indtræder i stor mængde. På samme tid, natrium / kaliumpumpen er inaktiveret, så ingen positive ioner fjernes.

Efterhånden som cellens indre bliver mere og mere positivt åbnes andre kanaler, denne tid af kalium, som også har en positiv ladning. På grund af afstødningen mellem elektriske ladninger af samme tegn slutter kaliumet udenfor. På denne måde sænkes stigningen i positiv ladning, indtil der opnås maksimalt + 40mV inde i cellen.

På dette tidspunkt er kanalerne, der startede denne proces, natriumkanalerne ender med at lukke, så depolarisering kommer til ophør. Derudover vil de forblive inaktive for en tid og undgå nye depolarisationer. Ændringen i den frembragte polaritet bevæger sig langs aksonen i form af handlingspotentiale, at overføre informationen til den næste neuron.

Og efter?

Depolariseringen det slutter i det øjeblik, hvor natriumioner stopper ind og endelig lukkes kanalerne i dette element. Imidlertid er kaliumkanalerne, der åbnede på grund af udslippet af denne fra den indkommende positive ladning, stadig åbne, hvilket udviser kalium på en konstant måde..

Således med tiden vil det give et tilbagevenden til den oprindelige tilstand, have en repolarisering og endog det vil nå et punkt kendt som hyperpolarisering i hvilket på grund af den kontinuerlige natriumudgang vil belastningen være lavere end resten af ​​hvilestanden, hvilket vil føre til lukning af kaliumkanalerne og reaktivering af natrium / kaliumpumpen. Når dette er gjort, vil membranen være klar til at starte igen hele processen.

Det er et system til omstilling, som giver dig mulighed for at vende tilbage til den oprindelige situation på trods af de ændringer, som neuronet (og dets eksterne miljø) har oplevet under depolariseringsprocessen. På den anden side sker alt dette meget hurtigt for at reagere på behovet for nervesystemets funktion.

Bibliografiske referencer:

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

• Gómez, M. (2012). Psychobiology. CEDE-forberedelsesmanual PIR.12. CEDE: Madrid.

• Guyton, C.A. & Hall, J.E. (2012) traktaten om medicinsk fysiologi. 12. udgave. McGraw Hill.

• Kandel, E.R .; Schwartz, J.H. & Jessell, T.M. (2001). Neurovidenskab principper. Madrid. McGraw Hill.