Mi az idegi depolarizáció és hogyan működik?
Az idegrendszer működése, amelyben az agy szerepel, az információ továbbításán alapul . Ez a transzmisszió elektrokémiai, és függ az elektromos impulzusok generálásától, amelyek cselekvési potenciálként ismeretesek, és amelyeket a neuronok teljes sebességgel továbbítanak. A impulzusok előállítása különböző ionok és anyagok bejutása és kilépése alapján történik, a neuron membránján belül.
Így ez a bemenet és kimenet okozza a körülményeket és az elektromos töltést, hogy a sejt általában változik, és elindítja azt a folyamatot, amely az üzenet kibocsátását eredményezi. Az információátadás ezen lépéseinek egyike a depolarizáció . Ez a depolarizáció az akciópotenciál generálásának első lépése, vagyis egy üzenet kibocsátása.
A depolarizáció megértése érdekében figyelembe kell venni az idegsejtek állapotát ebben az állapotban, vagyis amikor a neuron nyugalmi állapotban van. Ebben a fázisban kezdődik az események mechanizmusa, hogy egy olyan elektromos impulzus megjelenése véget ér, amely az idegsejtet a célhely eléréséig, a szinaptikus tér szomszédságában lévő területek felé haladja, hogy egy másik neuronba kerüljön, vagy nem egy másik idegi impulzus egy másik depolarizációval.
Amikor az neuron nem jár: nyugalmi állapot
Az emberi agy folyamatosan működik egész életében. Alvás közben az agyi aktivitás nem áll le , egyszerűen csak bizonyos agy helyeinek aktivitása jelentősen csökken. Azonban az idegsejtek nem mindig sugározzák ki a bioelektromos impulzusokat, de olyan nyugalmi állapotban vannak, amely megváltoztatja az üzenet generálását.
Normális körülmények között, pihentető állapotban a neuronok membránja külön elektromos töltéssel rendelkezik -70 mV , anionok vagy negatív töltésű ionok jelenléte miatt a káliumon kívül (bár ez pozitív töltésű). azonban a külső nagyobb pozitív töltést jelent a nátrium nagyobb jelenlétének köszönhetően , pozitív töltésű, negatív töltésű klórral együtt. Ezt az állapotot fenntartják a membrán permeabilitásának köszönhetően, amely nyugalmi állapotban könnyen átvihető a káliumra.
Bár a diffúziós erő (vagy egy folyadék egyenletes eloszlása a koncentrációjának kiegyenlítésével), valamint az elektrosztatikus nyomás vagy az ellenkező töltésű ionok vonzereje között a belső és a külső közeg egyenlővé válik, ez a permeabilitás nagyon nehézzé teszi, mivel a pozitív ionok bejutása nagyon fokozatos és korlátozott .
Ezen túlmenően, a neuronok olyan mechanizmussal rendelkeznek, amely megakadályozza az elektrokémiai egyensúly megváltozását, az úgynevezett nátrium- és káliumszivattyút , amely rendszerint három nátriumiont bocsát ki belülről, hogy két káliumot hagyjon kívülről. Ily módon pozitívabb ionok kerülnek ki, mint amennyit be tudnak belépni, miközben a belső elektromos töltés stabil.
Azonban ezek a körülmények megváltoznak, ha információt továbbítanak más idegsejtek számára, olyan változás, amely - amint említettük - a depolarizációval ismert jelenséggel kezdődik.
A depolarizáció
A depolarizáció az a folyamat része, amely elindítja a cselekvés lehetőségeit . Más szóval, ez a folyamat része, amely elektromos jelet bocsát ki, ami az idegrendszeren keresztül történő információ továbbítást okozó neuronon keresztül halad. Valójában, ha minden szellemi tevékenységet egyetlen eseményre kellett volna csökkenteni, a depolarizáció jó jelölt lenne ahhoz, hogy kitöltse ezt a pozíciót, hiszen nélkülük nincs idegi aktivitás, ezért nem is tudnánk élni.
A jelenség, amelyre ez a koncepció utal, a hirtelen nagy növekedést mutat az elektromos töltés a neuronális membránon belül . Ez a növekedés a neuron membránon belüli pozitív töltésű nátriumionok állandója. Attól a pillanattól kezdve, amikor ez a depolarizáció fázisa bekövetkezik, az alábbiakban egy olyan láncreakció, amelynek köszönhetően elektromos impulzus jelenik meg, amely az neuronon halad át, és olyan terület felé halad, ahonnan már elkezdődött, kifejezi hatását egy szinaptikus tér mellett elhelyezkedő idegvégződésben, és kihal.
A nátrium- és káliumszivattyúk szerepe
A folyamat az idegsejtek axonjában kezdődik, egy olyan terület, amelyben található nagy mennyiségű feszültségre érzékeny nátrium-receptorok . Bár normális esetben zárt állapotban vannak, nyugalmi állapotban, ha olyan elektromos stimuláció van, amely meghalad egy bizonyos gerjesztési küszöbértéket (amikor -70mV-tól -65mV-tól -40mV-ig terjed), akkor a receptorok elkezdenek nyitni.
Mivel a membrán belseje nagyon negatív, a pozitív nátriumionok nagyon vonzódnak az elektrosztatikus nyomás miatt, nagy mennyiségben belépve. Ugyanakkor, a nátrium / káliumszivattyú inaktiválódik, így a pozitív ionokat nem távolítják el .
Idővel, mivel a sejt belseje egyre pozitívabbá válik, megnyílnak más csatornák, ezúttal a kálium, amely szintén pozitív töltésű. Az azonos jelzésű elektromos töltések közötti repulus miatt a kálium végül kijut. Ilyen módon a pozitív töltés növekedése lelassul, amíg elérte a + 40mV-ot a cellában .
Ezen a ponton a csatorna, amely elindította ezt a folyamatot, a nátriumot záróvá válik, amellyel a depolarizáció véget ér. Emellett egy ideig inaktívak maradnak, elkerülve az új depolarizációkat. Az előállított polaritás változása az aknusz mentén mozog, akciópotenciál formájában , hogy átadja az információt a következő neuronnak.
És utána?
A depolarizáció akkor fejeződik be abban a pillanatban, amikor a nátriumionok megállnak, és végül az elem csatornái lezárulnak . Azonban a pozitív bejövő töltés elkerülése miatt kinyitott káliumcsatornák nyitva maradnak, folyamatosan kiűzik a káliumot.
Így idővel visszatérés az eredeti állapotba, repolarizációval, sőt még eléri a hiperpolarizáció néven ismert pontot hogy a folyamatos nátrium-kibocsátás miatt a terhelés alacsonyabb lesz, mint a nyugalmi állapot, ami a káliumcsatornák bezáródását és a nátrium- / káliumszivattyú újraaktiválódását idézi elő. Amint ez megtörtént, a membrán készen áll az egész folyamat újraindítására.
Ez egy újratelepítési rendszer, amely lehetővé teszi a neuron (és külső környezete) által a depolarizáció folyamán bekövetkezett változások ellenére visszatérő kiindulási helyzetbe. Másfelől mindez nagyon gyorsan megtörténik, hogy reagáljon az idegrendszer működésének szükségességére.
Bibliográfiai hivatkozások:
- Gil, R. (2002). Neuropsychology. Barcelona, Masson.
- Gómez, M. (2012). Pszichobiológia. CEDE előkészítő kézikönyv PIR.12. CEDE: Madrid.
- Guyton, C.A. & Hall, J. E. (2012) Orvosi Élettudományi Szerződés. 12. kiadás. McGraw Hill.
- Kandel, E.R .; Schwartz, J.H. & Jessell, T.M. (2001). Az idegtudomány alapelvei. Madrid. McGraw Hill.
