Obsah
Nervové bunky v pokoji majú elektrický náboj cez svoje membrány: vonkajšia strana bunky je kladne nabitá a vnútorná strana bunky záporne nabitá. Depolarizácia nastane, keď nervové bunky obrátia tieto náboje; Ak ich chcete zmeniť späť do pokojového stavu, neurón je ďalším elektrickým signálom. Celý proces nastáva, keď bunka umožňuje, aby určité ióny prúdili do bunky a von z nej.
Ako funguje polarizácia
Polarizácia je existencia opačných elektrických nábojov na oboch stranách bunkovej membrány. V mozgových bunkách je vnútro nabité záporne a zvonka kladne nabité. Aby to bolo možné, sú potrebné najmenej tri prvky. Po prvé, bunka potrebuje molekuly, ako sú soli a kyseliny, ktoré majú elektrické náboje. Po druhé, bunka potrebuje membránu, ktorá nedovolí, aby ňou elektricky nabité molekuly voľne prešli. Takáto membrána slúži na oddelenie nábojov. Po tretie, bunky musia mať v membráne proteínové pumpy, ktoré môžu pohybovať elektricky nabitými molekulami na jednej strane, pričom na tejto strane ukladajú jeden typ molekuly a iný typ na druhú stranu.
Stať sa polarizovaným
Bunka sa polarizuje pohybom a uložením rôznych typov elektricky nabitých molekúl na rôznych stranách svojej membrány. Elektricky nabitá molekula sa nazýva ión. Neuróny čerpajú sodíkové ióny zo seba, zatiaľ čo dodávajú draselné ióny. V pokoji - keď bunka nevydáva elektrický signál iným bunkám - má neurón na svojej vonkajšej strane asi 30-krát viac iónov sodíka ako vo vnútri; opak platí pre ióny draslíka. Vo vnútri bunky sa nachádzajú aj molekuly nazývané organické kyseliny. Tieto kyseliny majú záporné náboje, takže zvyšujú záporný náboj vo vnútri bunky.
Depolarizácia a akčný potenciál
Neurón komunikuje s iným neurónom vydávaním elektrického signálu do jeho končekov prstov, čo spôsobuje, že končeky prstov uvoľňujú chemikálie, ktoré stimulujú susednú bunku. Tento elektrický signál, známy ako postsynaptický potenciál, definuje odstupňovanú depolarizáciu membrány. Ak je dostatočne veľký, spustí akčný potenciál. Akčný potenciál nastane, keď neurón otvorí proteínové kanály vo svojej membráne. Tieto kanály umožňujú sodíkovým iónom prúdiť z vonkajšej strany bunky do bunky. Náhly príval sodíka do bunky mení elektrický náboj vo vnútri bunky zo záporného na pozitívny, ktorý tiež mení vonkajšiu stranu z pozitívneho na negatívny. Celá udalosť depolarizácie na repolarizáciu sa uskutoční asi za 2 milisekundy, čo umožňuje neurónom vystreľovať akčný potenciál pri rýchlych impulzoch umožňujúcich neurónovú komunikáciu.
Proces repolarizácie
Nový akčný potenciál nemôže nastať, kým sa neobnoví správny elektrický náboj cez neurónovú membránu. To znamená, že vnútro bunky musí byť negatívne, zatiaľ čo vonkajšia strana musí byť pozitívna. Bunka obnoví tento stav alebo sa repolarizuje samotným zapnutím proteínovej pumpy v membráne. Toto čerpadlo sa nazýva čerpadlo sodík-draslík. Pre každé tri sodné ióny pumpuje z bunky, pumpuje do dvoch draselných. Čerpadlá to robia, kým sa nedosiahne správny náboj vo vnútri bunky.