Mi a neuronális depolarizáció és hogyan működik?

Az idegrendszerünk működése, amelyben az agy is szerepel, az információ továbbításán alapul. Ez az átvitel elektrokémiai, és attól függ, hogy villamos impulzusok keletkeznek-e, amelyek akciós potenciálokként ismertek, amelyeket a neuronok teljes sebességgel továbbítanak. Az impulzusok generálása a neuronok membránján belüli különböző ionok és anyagok be- és kilépésén alapul.

Így ez a bemenet és kimenet azt a körülményt és elektromos töltést okozza, amelyet a cellának rendesen kell változtatnia, olyan folyamatot kezdeményezve, amely az üzenet kibocsátásával végződik.. Az egyik lépés, amely lehetővé teszi az információ továbbítását, a depolarizáció. Ez a depolarizáció az első lépés a cselekvési potenciál, vagyis az üzenet kibocsátása.

A depolarizáció megértése érdekében figyelembe kell venni az idegsejtek állapotát az előtt, ha a neuron nyugvó állapotban van. Ebben a fázisban kezdődik, amikor az események mechanizmusa egy olyan elektromos impulzus megjelenésével kezdődik, amely az idegsejtet a célpont eléréséig, a szinaptikus térséghez tartozó területekkel utazik, hogy egy másik idegimpulzust hozzon létre egy másik neuronban. egy másik depolarizáción keresztül.

Amikor a neuron nem működik: pihenő állapot

Az emberi agy folyamatosan működik egész életében. Még az alvás közben sem áll le az agyi aktivitás, egyszerűen csak egyes agyi helyek aktivitása jelentősen csökken. Azonban a neuronok nem mindig bioelektromos impulzusokat bocsátanak ki, de olyan állapotban vannak, amelyek megváltoztatják az üzenet létrehozását..

Normál körülmények között, a nyugalmi állapotban a neuronok membránja specifikus elektromos töltéssel rendelkezik -70 mV, anionok vagy negatív töltésű ionok jelenléte miatt a kálium mellett (bár ez pozitív töltéssel rendelkezik). viszont, a külső felületnek nagyobb a töltése a nátrium jelenléte miatt, pozitív töltéssel együtt negatív töltésű klórral. Ez az állapot a membrán áteresztőképessége miatt fennmarad, ami nyugalomban könnyen káliumra átvihető.

Bár a diffúziós erő (vagy a folyadék egyenletes eloszlása ​​a koncentráció kiegyenlítésével) és az elektrosztatikus nyomás vagy az ellenkező töltési ionok közötti vonzódás, a belső és külső közeget ki kell egyenlíteni, ez a permeabilitás nagyon nehézvé teszi, A pozitív ionok bejárata nagyon fokozatos és korlátozott.

is, a neuronok olyan mechanizmussal rendelkeznek, amely megakadályozza az elektrokémiai egyensúly változását, az úgynevezett nátrium- és kálium-szivattyú, amely rendszeresen három nátriumiont bocsát ki belülről, hogy két káliumot engedjen kívülről. Ily módon a pozitívabb ionok kiürülnek, mint amennyit be tudnak vezetni, miközben a belső elektromos töltés stabil marad.

Ezek a körülmények azonban akkor változnak, amikor információt továbbítanak más neuronokhoz, ami változás, amint azt már említettük, a depolarizáció néven ismert jelenséggel kezdődik..

A depolarizáció

A depolarizáció a folyamat azon része, amely elindítja a cselekvési potenciált. Más szavakkal, az a folyamat része, amely elektromos jelet szabadít fel, ami végül az idegrendszeren keresztül továbbítja az idegsejtet, hogy az információt továbbítsa az idegrendszeren keresztül. Valójában, ha az összes mentális aktivitást egyetlen eseményre kellene csökkentenünk, a depolarizáció jó jelölt lenne ahhoz, hogy kitöltse ezt a pozíciót, mivel anélkül nincs neuronális aktivitás, ezért nem is tudnánk életben tartani magunkat.

A jelenség, amelyre ez a koncepció vonatkozik, az a neuron membránon belüli elektromos töltés hirtelen nagy növekedése. Ez a növekedés a pozitív töltésű nátriumionok konstansának köszönhető a neuron membránjában. Attól a pillanattól kezdve, amikor ez a depolarizációs fázis bekövetkezik, az alábbiakban egy láncreakció következik, aminek következtében egy villamos impulzus jelenik meg, amely áthalad a neuronon, és olyan területre utazik, amely messze van attól a helytől, ahonnan kezdeményezték, hatását fejezi ki egy szinaptikus tér melletti idegterminálban, és meghal.

A nátrium- és kálium-szivattyúk szerepe

A folyamat a neuronok axonjában kezdődik, ahol a zóna található a feszültségre érzékeny nátrium-receptorok nagy mennyisége. Bár általában zárt állapotban vannak, pihenőállapotban, ha van olyan elektromos ingerlés, amely meghaladja az adott gerjesztési küszöböt (amikor -70mV-ról -65mV és -40mV között megy), az említett receptorok megnyílnak.

Mivel a membrán belseje nagyon negatív, a pozitív nátriumionok az elektrosztatikus nyomás miatt nagy vonzódáshoz vezetnek, nagy mennyiségben. Ugyanakkor, a nátrium / kálium-szivattyú inaktiválódik, így a pozitív ionok nem távolíthatók el.

Idővel, mivel a sejt belseje egyre pozitívabbá válik, más csatornák nyílnak meg, ez a kálium idő, amely szintén pozitív töltéssel rendelkezik. Az ugyanazon jel villamos töltései közötti visszahúzódás következtében a kálium kívül esik. Ily módon a pozitív töltés növekedése lelassul, addig, amíg a cellán belül nem éri el a legfeljebb + 40 mV-ot.

Ekkor a folyamatot elindító csatornák, a nátriumcsatornák záródnak, így a depolarizáció véget ér. Emellett egy ideig nem maradnak aktívak, elkerülve az új depolarizációkat. Az előállított polaritás változása az axon mentén mozog, akciópotenciál formájában, hogy továbbítsa az információt a következő neuronnak.

És utána?

A depolarizáció akkor ér véget, amikor a nátriumionok leállnak, és végül az elem csatornái zárva vannak. Azonban a káliumcsatornák, amelyek e beáramlás következtében megnyílnak a bejövő pozitív töltésből, még mindig nyitottak, a káliumot állandó módon kiürítve..

Így idővel visszatér az eredeti állapotba, repolarizációval és még eléri a hiperpolarizáció néven ismert pontot amelyben a folyamatos nátrium-kibocsátás miatt a terhelés alacsonyabb lesz, mint a nyugalmi állapotban, ami a káliumcsatornák bezárásához és a nátrium / kálium-szivattyú újraaktiválásához vezet. Ha ez megtörtént, a membrán készen áll az egész folyamat újraindítására.

Ez egy olyan kiigazítási rendszer, amely lehetővé teszi, hogy a depolarizáció folyamán a neuron (és annak külső környezete) által tapasztalt változások ellenére visszatérjen a kezdeti helyzethez. Másrészt mindez nagyon gyorsan történik, hogy reagáljon az idegrendszer működésének szükségességére.

Irodalmi hivatkozások:

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

• Gómez, M. (2012). Pszichobiológia. CEDE előkészítési kézikönyv PIR.12. CEDE: Madrid.

• Guyton, C.A. & Hall, J.E. (2012) Orvosi fiziológiai szerződés. 12. kiadás. McGraw Hill.

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