Σχόλια

Η πορεία του νευρικού παρορμήματος


Ολόκληρο το ζωντανό κύτταρο και ιδιαίτερα τα νευρικά κύτταρα έχουν διαφορά ηλεκτρικού δυναμικού (DDP) μεταξύ της εσωτερικής και της εξωτερικής επιφάνειας της κυτταρικής μεμβράνης.

Αυτό το DDP δημιουργείται από τη διαφορά στη συγκέντρωση ιόντων εντός και εκτός του κυττάρου. Καθώς το κυτταρόπλασμα περιέχει αναλογικά λιγότερα θετικά ιόντα από το εξωτερικό υγρό, η εσωτερική επιφάνεια της μεμβράνης είναι αρνητική σε σχέση με την εξωτερική.

Δυνατότητα αναπαύσεως

Το υπόλοιπο δυναμικό είναι η διαφορά στο ηλεκτρικό δυναμικό που οι εσωτερικές και εξωτερικές επιφάνειες στη μεμβράνη ενός νευρώνα που δεν μεταδίδει νευρικές παλμίες. Η τιμή δυναμικού ηρεμίας είναι της τάξης του -70mV (milliVolts). Το αρνητικό σύμβολο δείχνει ότι το εσωτερικό του κυττάρου είναι αρνητικό σε σχέση με το εξωτερικό.

Η ύπαρξη δυναμικού ηρεμίας οφείλεται κυρίως στη διαφορά στη συγκέντρωση των ιόντων νατρίου (Na+) και από κάλιο (Κ+) μέσα και έξω από το κελί. Η διαφορά αυτή διατηρείται από έναν μηχανισμό αντλίας δραστικών ιόντων μέσω κυτταρικών μεμβρανών, όπου το νάτριο εξαναγκάζεται να βγει έξω από το κελί και το κάλιο στο.

Παρά το όνομα που διατηρεί το δυναμικό ηρεμίας απαιτεί κατανάλωση ενέργειας από το κελί, καθώς η άντληση ιόντων είναι μια ενεργή διαδικασία μεταφοράς που καταναλώνει ΑΤΡ.

Αποπόλωση

Η κυτταρική μεμβράνη έχει πολλές πρωτεϊνικές δομές που δρουν ως "πύλες" για τη διέλευση ιόντων νατρίου και καλίου. Αυτές οι πόρτες είναι συνήθως κλειστές σε ένα νευρώνα ηρεμίας, ανοίγοντας όταν διεγείρεται.

Όταν ένα κατάλληλο ερέθισμα φθάνει στον νευρώνα, οι δίοδοι νατρίου ανοίγουν αμέσως στην περιοχή της μεμβράνης που έχει διεγερθεί: το ιόν νατρίου, που είναι σε μεγαλύτερη συγκέντρωση στο εξωτερικό κυτταρικό περιβάλλον, διεισδύει γρήγορα μέσω αυτών των ανοιγμάτων μεμβράνης. Η ξαφνική εισροή θετικών φορτίων προκαλεί το δυναμικό μεμβράνης, το οποίο ήταν της τάξης -70mV (δυναμικό ανάπαυσης), να φτάσει περίπου + 35mV. Αυτή η αλλαγή στο δυναμικό καλείται αποπόλωση.

Δυναμικό δράσης

Αυτή η απότομη μετάβαση του ηλεκτρικού δυναμικού που συμβαίνει κατά τη διάρκεια της αποπόλωσης και του οποίου το πλάτος είναι της τάξης των 105 mV (από -70 mV έως +35 MV) είναι το δυναμικό δράσης.

Στην περιοχή που επηρεάζεται από το ερέθισμα, η μεμβράνη παραμένει αποπολωμένη, μόνο 1,5 ms (χιλιοστό του δευτερολέπτου). Σύντομα οι πόρτες καλίου ανοίγουν, επιτρέποντας την έξοδο αυτού του ιόντος, το οποίο βρίσκεται σε μεγαλύτερη συγκέντρωση στο εσωτερικό του κυττάρου. Έτσι, λαμβάνει χώρα η επαναπόλωση της μεμβράνης, η οποία επιστρέφει στην κατάσταση ηρεμίας.