Nerveimpulser DEL 1 - Aktionspotentialet

For at forstå, hvordan en neuron fungerer, er der to begreber, vi er nødt til at se på. Det første er relateret til det, der sker inde i neuronen, når informationen sendes videre - aktionspotentialet - det andet er, hvordan en information hopper fra en celle til en anden - synapsen. Med disse to processer er nervesystemets celler i stand til at overføre de mest komplekse informationer gennem hele kroppen og flytte dem fra neuron til neuron, indtil de til sidst når målcellen. I denne artikel vil vi diskutere det første begreb, synapsen. aktionspotentiale.

Nerveimpulsen er et elektrokemisk signal; det er den vigtigste mekanisme, der bruges til at transportere information inde i en neuron. Dendritterne i en neuron opdager og modtager impulsen fra en tidligere celle, og nerveimpulsen bevæger sig langs fra dendritter til kerne end til Axonog endelig til axon terminal når impulsen sendes videre til den næste neuron. Denne proces fortsætter gentagne gange, indtil den når frem til målcellen.

Det elektrokemiske signal genereres på grund af ionernes bevægelse mellem den indre og den ydre del af neuronets plasmamembran. Ionerne går fra ydersiden til indersiden og skaber en potentialeforskel i membranen. Den "bro", som disse ioner bruger til at komme ind i cellerne, er et transmembranprotein kaldet spændingsstyrede ionkanaler.

Disse spændingskanaler styres af elektriske spændinger, som en form for respons på elektriske stimuli, med andre ord er disse kanaler ikke altid åbne for passage af ioner, de åbner og lukker kun over nogle elektriske spændingsstimuli.

Når cellen ikke udsættes for stimuli, når membranen er i hvile, opretholdes der en potentialeforskel mellem den indre og den ydre del af et neuron. I hvile har membranen et potentiale på -70 mV, et negativt potentiale, mens ydersiden har et positivt potentiale. Denne potentialeforskel kaldes hvilemembranpotentiale, og den opretholdes hovedsageligt af natrium- og kaliumioner gennem natrium-kalium-pumpen.

Under elektrisk spændingsstimuli begynder membranens potentialeforskel at vende sig selv, natriumkanaler åbner, så mange natriumioner kan gå ind i cellen, hvilket vender membranen kortvarigt... depolariseretEller rettere, natriumionerne forvandler membranens indre område til et positivt net. Denne bevægelse af depolarisering er den berømte aktionspotentialemembranpotentialet stiger og falder hurtigt. Potentialet stiger til +40 mV på lidt mere end 2 millisekunder og går tilbage til hviletilstanden på mindre end 3 millisekunder.

Aktionspotentialet sker ikke i hele neuronet på én gang, depolariseringen af membranen starter i dendritterne og derefter til kernen del for del, depolariseres og går tilbage til hviletilstandspotentialet kort tid efter.

For at genoprette hvilemembranpotentialet lukkes natriumkanalerne, og de spændingsstyrede kaliumkanaler åbnes, så kaliumioner kan komme ind i cellen og repolarisere membranen, så den indvendige del af membranen igen bliver negativt ladet og den udvendige del positiv. Natrium-kalium-pumpen hjælper med at genoprette den rette mængde af hver ion inde i cellen ved at lukke tre natriumioner ud for hver to kaliumioner.

Vi kan forestille os det som en synkroniseret bevægelse fra det øjeblik, hvor aktionspotentialet reagerer, til det øjeblik, hvor hviletilstanden genoprettes.

Det er interessant, at mens vi i aksonet har spændingsstyrede ionkanaler, der genererer og udbreder nerveimpulsen, findes disse kanaler ikke i dendritterne. I disse neuronregioner sendes signalet ikke via aktionspotentialet, men via en gradueret potentiale, a en anden form for signaludbredelse, hvor signalets omfang øges undervejs, indtil det bliver til aktionspotentialet på aksonet.

Bemærk, at natriumionen er ansvarlig for at udbrede aktionspotentialet, og kaliumionen er ansvarlig for at genoprette hviletilstanden. Manglen på disse ioner i organismen kan forårsage problemer med kvaliteten og effektiviteten af aktionspotentialet, hvilket betyder problemer ved synapserne og i overførslen af information gennem nervesystemet. Alle disse problemer kan udløse psykiske komplikationer og sygdomme.

Det næste trin er, at nerveimpulsen sendes videre til den næste neuron. Der sker noget andet i rummet mellem de to neuroner, i den synaptiske spalte. Den synaptiske kløft er et meget vigtigt sted at se på og studere, for det er her, mange forskellige neurotransmittere træder i aktion og aktiverer en ny signalvej ved hjælp af receptorer, andre proteiner og ioner ud over natrium og kalium. Men det overlader vi til den næste diskussion i artiklen. Nerveimpuls DEL 2 - Den synaptiske spalte.

Kunne du lide infografikkerne i denne artikel? Du kan også bruge Mind the Graph og lave informative billeder som dette. Kom til Mind the Graph og tage et kig på Illustrationsgalleri, er der tilgængelige neurologi og Biokemi illustrationer, og hvis du har brug for hjælp, så Kontakt os!

Nerveimpulser DEL 1 - Aktionspotentialet

Tilmeld dig vores nyhedsbrev

Om Fabricio Pamplona