Ahhoz, hogy megértsük, hogyan működik egy neuron, két fogalmat kell megvizsgálnunk. Az első azzal kapcsolatos, hogy mi történik a neuronban, amikor az információ továbbhalad - az akciós potenciál -, a második pedig az, hogy hogyan ugrik át az információ az egyik sejtből a másikba - a szinapszis. E két folyamat segítségével az idegrendszer sejtjei képesek a legösszetettebb információt is továbbítani az egész testben, neuronról neuronra haladva, míg végül el nem éri a célsejtet. Ebben a cikkben az első fogalomról, a akciós potenciál.   

Az idegi impulzus egy elektrokémiai jel; ez a fő mechanizmus, amely az információ továbbítására szolgál a neuronon belül. Egyes neuronok dendritjei érzékelik és fogadják az impulzust egy előző sejtből, az idegimpulzus végighalad az idegsejtből kiindulva. dendritek a mag mint a axon, és végül a axon terminál amikor az impulzus a következő neuronhoz kerül. Ez a folyamat folytatódik ismételten, amíg el nem éri a célcellát.

Az elektrokémiai jel az ionok mozgása miatt jön létre a neuron plazmamembránjának belső és külső része között. Az ionok kívülről befelé haladnak, potenciálkülönbséget hozva létre a membránban. A "híd", amelyen keresztül ezek az ionok a sejtek belsejébe jutnak, egy transzmembrán fehérje, az úgynevezett feszültségkapcsolt ioncsatornák.   

Ezeket a feszültségcsatornákat elektromos feszültségek vezérlik, egyfajta válaszként az elektromos ingerekre, más szóval ezek a csatornák nem mindig nyitottak az ionok átjutására, csak bizonyos elektromos feszültségingerek hatására nyílnak és záródnak.

Amikor a sejtet nem éri inger, amikor a membrán nyugalomban van, a neuron belső és külső része között potenciálkülönbség áll fenn. Nyugalmi állapotban a membránban -70mV, azaz negatív potenciál van, míg a külső rész pozitív potenciállal rendelkezik. Ezt a potenciálkülönbséget nevezzük nyugalmi membránpotenciál, és ezt főként nátrium- és káliumionok tartják fenn a nátrium-kálium-pumpán keresztül.

Elektromos feszültséginger hatására a membránpotenciál-különbség elkezd megfordulni, a nátriumcsatornák megnyílnak, így sok nátriumion jut a sejt belsejébe, a membránt pillanatnyilag depolarizált, vagy jobban mondva a nátriumionok a membrán belső régióját pozitív hálóvá alakítják. Ez a depolarizációs mozgás a híres akciós potenciál; a membránpotenciál gyorsan emelkedik és csökken. A potenciál alig több mint 2milisecundum alatt emelkedik +40mV-ra, és kevesebb mint 3milisecundum alatt tér vissza a nyugalmi állapotba.

Az akciós potenciál nem egyszerre történik az egész neuronban, a membrán depolarizációja a dendritekben kezdődik, majd a sejtmagban részenként, depolarizálódik, és röviddel ezután visszatér a nyugalmi potenciálhoz.

A nyugalmi membránpotenciál visszaállítása érdekében a nátriumcsatornák bezáródnak, a feszültségkapcsolt káliumcsatornák pedig megnyílnak, így a káliumionok a sejt belsejébe jutnak, ami a membrán repolarizációját eredményezi, a membrán belső régióját ismét negatívan, a külső régiót pedig pozitívan töltötté teszi. A nátrium-kálium-pumpa segít helyreállítani az egyes ionok megfelelő mennyiségét a sejt belsejében, minden két káliumionra három nátriumiont engedve ki.

Úgy képzelhetjük el, mint egy szinkronizált mozgást, az akciós potenciálok válaszának pillanatától a nyugalmi állapot helyreállításának pillanatáig.

Érdekes módon, míg az axonban az idegimpulzust generáló és továbbító feszültségkapcsolt ioncsatornák vannak, addig a dendritekben ezek a csatornák nem léteznek. Ezekben az idegsejtekben a jelet nem az akciós potenciál, hanem egy osztályozott potenciál, a a jelterjedés más formája, amelyben a jelskála az út mentén növekszik, amíg az axonon akciós potenciálokká nem alakul.

Vegyük észre, hogy a nátriumion felelős az akciós potenciál terjedéséért, a kálium pedig a nyugalmi állapot helyreállításáért. Ezen ionok hiánya a szervezetben az akciós potenciál minőségében és hatékonyságában, azaz a szinapszisoknál és az idegrendszeren keresztül történő információátvitelben okozhat problémákat. Mindezek a problémák mentális egészségügyi komplikációkat és betegségeket válthatnak ki.

A következő lépés az idegimpulzus továbbítása a következő neuronhoz. A két neuron közötti térben, a szinaptikus résben más történik. A szinaptikus hasadék nagyon fontos hely, amit meg kell nézni és tanulmányozni, itt lép működésbe sok különböző neurotranszmitter, aktiválva egy új jelátviteli útvonalat receptorok, más fehérjék és ionok segítségével a nátrium és a kálium mellett. De ezt a cikk következő tárgyalására hagyjuk. Idegi impulzus 2. RÉSZ - A szinaptikus hasadék.

Tetszettek a cikkben található infografikák? Használhatja az Mind the Graph-t és készíthet ilyen informatív képeket is. Szerezd meg a Mind the Graph és nézze meg a illusztrációs galéria, ott elérhető neurológia és biokémia illusztrációkat, és ha segítségre van szüksége, kérem. kapcsolatfelvétel!

Kapcsolódó cikkek
logo-subscribe

Iratkozzon fel hírlevelünkre

Exkluzív, kiváló minőségű tartalom a hatékony vizuális
kommunikáció a tudományban.

- Exkluzív útmutató
- Tervezési tippek
- Tudományos hírek és trendek
- Oktatóanyagok és sablonok