Innhold
- Slik fungerer polarisering
- Å bli polarisert
- Depolarisering og handlingspotensial
- Ompolarisasjonsprosess
Nerveceller i ro har en elektrisk ladning på tvers av membranene: utsiden av cellen er positivt ladet og innsiden av cellen er negativt ladet. Depolarisering skjer når nervecellen reverserer disse ladningene; For å endre dem tilbake til en hviletilstand, gir nevronen et annet elektrisk signal. Hele prosessen skjer når cellen lar bestemte ioner strømme inn og ut av cellen.
Slik fungerer polarisering
Polarisering er eksistensen av motsatte elektriske ladninger på hver side av en cellemembran. I hjerneceller er innsiden negativt ladet og utsiden positivt ladet. Minst tre elementer er nødvendig for å gjøre dette mulig. Først trenger cellen molekyler som salter og syrer, som har elektriske ladninger på seg. For det andre trenger cellen en membran som ikke lar elektrisk ladede molekyler fritt passere gjennom den. En slik membran tjener til å skille ladninger. For det tredje må cellene ha proteinpumper i membranen som kan flytte elektrisk ladede molekyler til den ene siden, og lagre en type molekyl på denne siden og en annen type på den andre siden.
Å bli polarisert
En celle blir polarisert ved å bevege og lagre forskjellige typer elektrisk ladede molekyler på forskjellige sider av membranen. Et elektrisk ladet molekyl kalles et ion. Neuroner pumper natriumioner ut av seg selv, mens de fører kaliumioner inn. I hvile - når cellen ikke gir et elektrisk signal til andre celler - har en nevron omtrent 30 ganger flere natriumioner på utsiden enn inni; det motsatte gjelder kaliumioner. Innsiden av cellen inneholder også molekyler som kalles organiske syrer. Disse syrene har negative ladninger på seg, så de legger til den negative ladningen inne i cellen.
Depolarisering og handlingspotensial
En nevron kommuniserer med en annen nevron ved å føre et elektrisk signal til fingertuppene, noe som får fingertuppene til å frigjøre kjemikalier som stimulerer en nabocelle. Dette elektriske signalet og potensialet, som er kjent som postsynaptisk potensial, definerer en gradert depolarisering av membranen. Hvis den er stor nok, vil den utløse et handlingspotensial. Handlingspotensialer skjer når nevronet åpner proteinkanaler i membranen. Disse kanalene lar natriumioner strømme fra utenfor cellen inn i cellen. Den plutselige hastigheten av natrium inn i cellen forandrer den elektriske ladningen inne i cellen fra negativ til positiv, noe som også endrer utsiden fra positiv til negativ. Hele depolarisasjons-til-repolarisasjonshendelsen skjer i løpet av omtrent 2 millisekunder, slik at nevroner kan avfyre handlingspotensialet i raske utbrudd som tillater nevronal kommunikasjon.
Ompolarisasjonsprosess
Et nytt handlingspotensial kan ikke finne sted før den riktige elektriske ladningen over nevronmembranen er gjenopprettet. Dette betyr at innsiden av cellen må være negativ, mens utsiden må være positiv. En celle gjenoppretter denne tilstanden, eller repolariserer seg selv, ved å slå på en proteinpumpe i membranen. Denne pumpen kalles natrium-kaliumpumpe. For hver tredje natriumion det pumper ut av en celle, pumpes det inn to kalium. Pumpene gjør dette til riktig ladning inne i en celle er nådd.