Indhold
- Sådan fungerer polarisering
- Bliv polariseret
- Depolarisations- og handlingspotentiale
- Genpolarisationsproces
Nerveceller i hvile har en elektrisk ladning på tværs af deres membraner: ydersiden af cellen er positivt ladet, og indersiden af cellen er negativt ladet. Depolarisering sker, når nervecellen vender disse ladninger; For at ændre dem tilbage til en hviletilstand, er neuronet et andet elektrisk signal. Hele processen opstår, når cellen tillader specifikke ioner at strømme ind og ud af cellen.
Sådan fungerer polarisering
Polarisering er eksistensen af modsatte elektriske ladninger på hver side af en cellemembran. I hjerneceller er indersiden negativt ladet, og ydersiden er positivt ladet. Mindst tre elementer er nødvendige for at gøre dette muligt. For det første har cellen brug for molekyler såsom salte og syrer, der har elektriske ladninger på dem. For det andet har cellen brug for en membran, der ikke lader elektrisk ladede molekyler frit passere gennem den. En sådan membran tjener til at adskille ladninger. For det tredje skal cellerne have proteinpumper i membranen, der kan flytte elektrisk ladede molekyler til den ene side og lagre en type molekyle på denne side og en anden type på den anden side.
Bliv polariseret
En celle bliver polariseret ved at bevæge og opbevare forskellige typer elektrisk ladede molekyler på forskellige sider af dens membran. Et elektrisk ladet molekyle kaldes en ion. Neuroner pumper natriumioner ud af sig selv, mens de bringer kaliumioner ind. I hvile - når cellen ikke indgiver et elektrisk signal til andre celler - har en neuron ca. 30 gange flere natriumioner på ydersiden end indeni; det modsatte gælder kaliumioner. Indersiden af cellen indeholder også molekyler, der kaldes organiske syrer. Disse syrer har negative ladninger på dem, så de tilføjer den negative ladning inde i cellen.
Depolarisations- og handlingspotentiale
En neuron kommunikerer med en anden neuron ved at indføre et elektrisk signal til dets fingerspidser, hvilket får fingerspidserne til at frigive kemikalier, der stimulerer en nabocelle. Dette elektriske signal og potentialetype, der er kendt som postsynaptisk potentiale, definerer en gradueret depolarisering af membranen. Hvis det er stort nok, udløser det et handlingspotentiale. Handlingspotentialer opstår, når neuronet åbner proteinkanaler i dens membran. Disse kanaler tillader, at natriumioner strømmer fra uden for cellen ind i cellen. Den pludselige hastighed af natrium ind i cellen ændrer den elektriske ladning inde i cellen fra negativ til positiv, hvilket også ændrer ydersiden fra positiv til negativ. Hele depolariserings-til-repolariseringshændelsen sker i cirka 2 millisekunder, hvilket giver neuroner mulighed for at affyre handlingspotentiale i hurtige bursts, der tillader neuronal kommunikation.
Genpolarisationsproces
Et nyt handlingspotentiale kan ikke finde sted, før den korrekte elektriske ladning over neuronmembranen er gendannet. Dette betyder, at indersiden af cellen skal være negativ, mens ydersiden skal være positiv. En celle gendanner denne tilstand eller repolariserer sig selv ved at tænde en proteinpumpe i dens membran. Denne pumpe kaldes natrium-kaliumpumpe. For hver tre natriumioner, det pumpes ud af en celle, pumpes det i to kalium. Pumpene gør dette, indtil den rigtige opladning inde i en celle er nået.