Vsebina
- Kako deluje polarizacija
- Postati polariziran
- Depolarizacija in akcijski potencial
- Postopek repolarizacije
Živčne celice v mirovanju imajo na svojih membranah električni naboj: zunanji del celice je pozitivno nabit, notranjost celice pa negativno nabit. Depolarizacija se pojavi, ko živčna celica obrne te naboje; da jih vrne v stanje mirovanja, nevron pa še en električni signal. Celoten postopek se zgodi, ko celica dovoli, da določeni ioni tečejo v celico in iz nje.
Kako deluje polarizacija
Polarizacija je obstoj nasprotnih električnih nabojev na obeh straneh celične membrane. V možganskih celicah je notranjost negativno nabit, zunanja pa pozitivno nabit. Za to so potrebni vsaj trije elementi. Prvič, celica potrebuje molekule, kot so soli in kisline, ki imajo na sebi električne naboje. Drugič, celica potrebuje membrano, ki ne bo pustila električno nabitih molekul, da prosto prehajajo skozinjo. Takšna membrana služi za ločevanje nabojev. Tretjič, celice morajo imeti v membrani beljakovinske črpalke, ki lahko premikajo električno napolnjene molekule na eno stran, tako da na tej strani hranijo eno vrsto molekule in drugo vrsto.
Postati polariziran
Celica postane polarizirana s premikanjem in shranjevanjem različnih vrst električno nabitih molekul na različnih straneh membrane. Električno napolnjena molekula se imenuje ion. Nevroni črpajo natrijeve ione iz sebe, hkrati pa prinašajo kalijeve ione. V mirovanju - kadar celica ne odda električnega signala drugim celicam - ima nevron približno 30-krat več natrijevih ionov na zunanji strani kot znotraj; nasprotno velja za kalijeve ione. V notranjosti celice so tudi molekule, imenovane organske kisline. Te kisline imajo na sebi negativne naboje, zato dodajo negativni naboj znotraj celice.
Depolarizacija in akcijski potencial
Nevron komunicira z drugim nevronom tako, da na konice prstov odda električni signal, zaradi česar prsti sprostijo kemikalije, ki stimulirajo sosednjo celico. Znan kot postsinaptični potencial, ta električni signal in vrsta potenciala določata stopnjevano depolarizacijo membrane. Če je dovolj velik, bo sprožil akcijski potencial. Akcijski potenciali se zgodijo, ko nevron odpre beljakovinske kanale v svoji membrani. Ti kanali omogočajo, da natrijevi ioni tečejo izven celice v celico. Nenadni nalet natrija v celico spremeni električni naboj znotraj celice iz negativnega v pozitiven, ki pa tudi zunanji iz pozitivnega v negativni. Celoten dogodek od depolarizacije do repolarizacije se zgodi v približno 2 milisekundah, kar omogoča nevronom, da sprožijo akcijski potencial v hitrih poruhih, kar omogoča komunikacijo nevronov.
Postopek repolarizacije
Nov akcijski potencial ne more biti, dokler se ne povrne ustreznega električnega naboja po membrani nevronov. To pomeni, da mora biti notranjost celice negativna, zunanja pa pozitivna. Celica to stanje povrne ali se repolarizira, tako da v svoji membrani vklopi beljakovinsko črpalko. Ta črpalka se imenuje natrijevo-kalijeva črpalka. Za vsake tri natrijeve ione, ki jih črpa iz celice, črpa dva kalijeva. Črpalke to počnejo, dokler ni doseženo pravilno polnjenje znotraj celice.