Какво е невронална деполяризация и как работи?

Функционирането на нашата нервна система, в която е включен мозъкът, се основава на предаването на информация. Това предаване е електрохимично и зависи от генерирането на електрически импулси, известни като потенциали на действие, които се предават чрез невроните с пълна скорост. Генерирането на импулси се основава на влизането и излизането на различни йони и вещества в мембраната на неврона.

По този начин този вход и изход причинява условията и електрическия заряд, които клетката обикновено трябва да варира, инициирайки процес, който ще завърши с излъчването на съобщението.. Една от стъпките, които този процес на предаване на информация позволява, е деполяризацията. Тази деполяризация е първата стъпка в генерирането на потенциал за действие, т.е. излъчването на съобщение.

За да се разбере деполяризацията, е необходимо да се вземе под внимание състоянието на невроните при обстоятелства преди това, т.е. когато невронът е в състояние на покой. Именно в тази фаза започва механизмът на събитията, че ще завърши с появата на електрически импулс, който ще премине през нервната клетка до достигане на целта си, областите в съседство със синаптичното пространство, за да генерират или не друг нервен импулс в друг неврон. чрез друга деполяризация.

Когато невронът не действа: състояние на покой

Човешкият мозък функционира постоянно през целия си живот. Дори по време на сън, мозъчната дейност не спира, просто активността на определени места на мозъка е значително намалена. Въпреки това, невроните не винаги излъчват биоелектрични импулси, но са в състояние на покой, което завършва с промяна в генерирането на съобщение.

При нормални обстоятелства, в състояние на покой мембраната на невроните има специфичен електрически заряд от -70 mV, поради наличието на аниони или отрицателно заредени йони вътре в него, в допълнение към калия (въпреки че това има положителен заряд). обаче, външността има по-положителен заряд поради по-голямото присъствие на натрий, положително заредени, заедно с отрицателен заряд хлор. Това състояние се поддържа поради пропускливостта на мембраната, която в покой е лесно преносима към калий.

Въпреки че чрез дифузионната сила (или склонността на флуида да се разпределя равномерно чрез балансиране на концентрацията) и чрез електростатичното налягане или привличането между противоположните йони, вътрешната и външната среда трябва да се изравнят, като тази пропускливост го прави много трудно, Влизането на положителни йони е много постепенно и ограничено.

също, невроните имат механизъм, който предотвратява промяната на електрохимичния баланс, така наречената натриева и калиева помпа, който редовно изхвърля три натриеви йона от вътрешната страна, за да пусне два калия отвън. По този начин се изхвърлят повече положителни йони, отколкото могат да влязат, поддържайки вътрешния електрически заряд стабилен.

Тези обстоятелства обаче ще се променят при предаването на информация на други неврони - промяна, която, както вече споменахме, започва с явлението, известно като деполяризация..

Деполяризацията

Деполяризацията е част от процеса, който инициира потенциала за действие. С други думи, това е частта от процеса, която предизвиква отделянето на електрически сигнал, който в крайна сметка ще пътува през неврон, за да предизвика предаването на информация през нервната система. Всъщност, ако трябваше да намалим цялата умствена дейност до едно събитие, деполяризацията би била добър кандидат за запълване на тази позиция, тъй като без него няма невронна активност и затова дори не бихме могли да се запазим живи..

Самият феномен, към който се отнася това понятие, е внезапно голямо увеличение на електрическия заряд вътре в невронната мембрана. Това увеличение се дължи на константата на положително заредени натриеви йони в невронната мембрана. От момента, в който се случва тази фаза на деполяризация, следва верижна реакция, благодарение на която се появява електрически импулс, който пътува през неврон и пътува до област, далеч от мястото, където е била инициирана, изразява своя ефект. в нервен терминал, разположен до синаптично пространство и умира.

Ролята на натриевите и калиевите помпи

Процесът започва в аксона на невроните, зона, в която се намира голямо количество натриеви рецептори, чувствителни към напрежение. Въпреки че обикновено са затворени, в състояние на покой, ако има електрическа стимулация, която превишава определен праг на възбуждане (когато преминава от -70mV до между -65mV и -40mV), споменатите рецептори започват да се отварят..

Тъй като вътрешността на мембраната е много отрицателна, положителните натриеви йони ще бъдат много привлечени поради електростатичното налягане, влизащо в голямо количество. В същото време, натриева / калиева помпа се инактивира, така че никакви положителни йони не се отстраняват.

С течение на времето, тъй като вътрешността на клетката става все по-положителна, други канали се отварят, този път на калий, който също има положителен заряд. Благодарение на отблъскването между електрически заряди със същия знак, калият завършва навън. По този начин увеличаването на положителния заряд се забавя, докато достигне максимум + 40mV вътре в клетката.

В този момент каналите, които са започнали този процес, натриевите канали, накрая се затварят, така че деполяризацията свършва. Освен това за известно време те ще останат неактивни, избягвайки нови деполяризации. Промяната в произведената полярност ще се движи по аксона под формата на потенциал за действие, за предаване на информацията към следващия неврон.

И след това?

Деполяризацията завършва в момента, в който натриевите йони престанат да влизат и накрая каналите на този елемент са затворени. Обаче, калиевите канали, които се отварят поради изтичането на този от входящия положителен заряд, са все още отворени, изхвърляйки калия по постоянен начин..

Така с течение на времето тя ще доведе до връщане към първоначалното състояние, имащо реполяризация и дори тя ще достигне точка, известна като хиперполяризация при което, поради непрекъснатото производство на натрий, натоварването ще бъде по-ниско от това на състоянието на покой, което ще доведе до затваряне на калиевите канали и реактивиране на натриевата / калиевата помпа. След като това стане, мембраната ще бъде готова да започне отново целия процес.

Това е система за пренастройка, която ви позволява да се върнете към първоначалната ситуация въпреки промените, изпитани от неврон (и външната среда) по време на процеса на деполяризация. От друга страна, всичко това става много бързо, за да се отговори на необходимостта от функциониране на нервната система.

Библиографски препратки:

• Gil, R. (2002). Невропсихология. Барселона, Масон.

• Gómez, М. (2012). Психобиология. Ръководство за подготовка на CEDE PIR.12. CEDE: Мадрид.

• Guyton, C.A. & Hall, J.E. (2012) Договор за медицинска физиология. 12-то издание. McGraw Hill.

• Kandel, E.R.; Schwartz, J.H. & Jessell, T.M. (2001 г.). Принципи на неврологията. Мадрид. McGraw Hill.