Δυνατότητα δράσης, τι είναι και ποιες είναι οι φάσεις της;

Αυτό που σκεφτόμαστε, τι αισθανόμαστε, τι κάνουμε ... όλα αυτά εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από το νευρικό μας σύστημα, μέσω του οποίου μπορούμε να διαχειριστούμε κάθε μία από τις διεργασίες που συμβαίνουν στο σώμα μας και να λαμβάνετε, η διαδικασία και να συνεργαστεί με τις πληροφορίες ότι αυτή και το μέσο που μας παρέχουν.

Η λειτουργία αυτού του συστήματος βασίζεται στη μετάδοση βιοηλεκτρικών παλμών μέσω των διαφορετικών νευρωνικών δικτύων που έχουμε. Αυτή η μετάδοση περιλαμβάνει μια σειρά διαδικασιών μεγάλης σημασίας, που είναι μία από τις κύριες αυτό που είναι γνωστό ως δυναμικό δράσης.

• Σχετικό άρθρο: "Μέρη του νευρικού συστήματος: λειτουργίες και ανατομικές δομές"

Δυναμικό δράσης: βασικός ορισμός και χαρακτηριστικά

Εννοείται ως δυναμικό δράσης το κύμα ή την ηλεκτρική εκφόρτιση που προκύπτει από το σετ στο σύνολο αλλαγών που υπέστη η νευρωνική μεμβράνη λόγω των ηλεκτρικών παραλλαγών και της σχέσης μεταξύ του εξωτερικού και του εσωτερικού περιβάλλοντος του νευρώνα.

Είναι ένα μοναδικό ηλεκτρικό κύμα που θα μεταδοθεί μέσω της κυτταρικής μεμβράνης μέχρι να φτάσει στο άκρο του αξόνου, προκαλώντας την απελευθέρωση των νευροδιαβιβαστών ή ιόντων στη μεμβράνη του μετασυναπτικό νευρώνα, δημιουργώντας το άλλο δυναμικό δράσης που τελικά καταλήγουν φέρνοντας κάποια τάξη ή άλλες πληροφορίες σε οποιαδήποτε περιοχή του σώματος. Η εμφάνισή του συμβαίνει στον αξονικό κώνο, κοντά στο soma, όπου μπορεί να παρατηρηθεί μεγάλη ποσότητα καναλιών νατρίου.

Το δυναμικό δράσης έχει την ιδιαιτερότητα να ακολουθεί τον λεγόμενο νόμο όλων ή τίποτα. Δηλαδή, συμβαίνει ή δεν συμβαίνει, δεν υπάρχουν ενδιάμεσες δυνατότητες. Παρ 'όλα αυτά, αν υπάρχει ή όχι το δυναμικό μπορεί να επηρεαστεί από την ύπαρξη διεγερτικών ή ανασταλτικών δυναμικών που το διευκολύνουν ή την εμποδίζουν.

Όλα τα δυναμικά μέτρα θα έχουν το ίδιο φορτίο, μόνο να είναι σε θέση να μεταβάλλει την ποσότητα: ένα μήνυμα περισσότερο ή λιγότερο έντονη (π.χ. αντίληψη του πόνου πριν από μια παρακέντηση ή μαχαιριά θα είναι διαφορετική) δεν θα δημιουργήσει αλλαγές την ένταση του σήματος, αλλά θα προκαλέσει την συχνότερη ενεργοποίηση των δυνατοτήτων δράσης.

Επιπλέον, και σε σχέση με τα παραπάνω, αξίζει επίσης να αναφερθεί το γεγονός ότι δεν είναι δυνατό να προστεθούν δυνατότητες δράσης, αφού έχουν μια σύντομη ανθεκτική περίοδο στην οποία το τμήμα του νευρώνα δεν μπορεί να ξεκινήσει ένα άλλο δυναμικό.

Τέλος, υπογραμμίζει το γεγονός ότι η πιθανή δράση λαμβάνει χώρα σε ένα συγκεκριμένο σημείο του νευρώνα και πρέπει να συμβεί κατά μήκος κάθε ένα από τα σημεία που ακολουθούν δεν είναι σε θέση να επιστρέψει το ηλεκτρικό σήμα πίσω.

• Ίσως σας ενδιαφέρει: "Τι είναι οι νευρώνες των νευρώνων;"

Φάσεις δυναμικού δράσης

Το δυναμικό δράσης συμβαίνει σε μια σειρά φάσεων, οι οποίες πάνε από την αρχική κατάσταση ηρεμίας έως την αποστολή του ηλεκτρικού σήματος και τέλος την επιστροφή στην αρχική κατάσταση.

1. Δυνατότητα ανάπαυσης

Αυτό το πρώτο βήμα προϋποθέτει μια βασική κατάσταση στην οποία οι μεταβολές που οδηγούν στο δυναμικό δράσης δεν έχουν ακόμη συμβεί. Είναι μια στιγμή κατά την οποία η μεμβράνη είναι στα -70mV, το βασικό ηλεκτρικό φορτίο της. Κατά τη διάρκεια αυτού του χρόνου μερικές μικρές αποπολωσεις και ηλεκτρικές παραλλαγές μπορούν να φθάσουν στη μεμβράνη, αλλά δεν αρκούν για να ενεργοποιήσουν το δυναμικό δράσης.

2. Αποπολωτισμός

Αυτή η δεύτερη φάση (ή το ίδιο το πρώτο δυναμικό) παράγει διέγερση που συμβαίνουν στην μεμβράνη του νευρώνα ένα ηλεκτρικό αλλαγή των διεγερτικών επαρκούς έντασης (που θα πρέπει τουλάχιστον να προκαλέσει μια αλλαγή στο -65mV και ακόμη και ορισμένες νευρώνες - 40mV) για να δημιουργήσει ότι τα κανάλια νατρίου του κώνου αξόνων ανοίγουν, με τέτοιο τρόπο ώστε τα ιόντα νατρίου (θετικά φορτισμένα) να εισέρχονται μαζικά.

Με τη σειρά του, αντλίες νατρίου / καλίου (διατηρείται κανονικά μέσα στο σταθερό εκβολής κύτταρο ανταλλάσσοντας τρεις νατρίου ιόντα καλίου από δύο τέτοια ώστε περισσότερα θετικά ιόντα που εισέρχονται εκτινάσσονται) σταματήσουν να λειτουργούν. Αυτό θα προκαλέσει μια αλλαγή στο φορτίο της μεμβράνης, με τέτοιο τρόπο ώστε να φτάσει τα 30mV. Αυτή η αλλαγή είναι αυτή που είναι γνωστή ως αποπόλωση.

Μετά από αυτό, τα κανάλια καλίου αρχίζουν να ανοίγουν της μεμβράνης, η οποία επίσης είναι θετικό ιόν και εισέρχεται μαζικά, θα απωθείται και θα αρχίσει να φεύγει από το κύτταρο. Αυτό θα προκαλέσει επιβράδυνση της αποπόλωσης, καθώς χάνονται θετικά ιόντα. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το πολύ το ηλεκτρικό φορτίο θα είναι 40 mV. Τα κανάλια νατρίου κλείνουν και θα απενεργοποιηθούν για μικρό χρονικό διάστημα (γεγονός που εμποδίζει τις αποπληθυσμοποιήσεις). Έχει δημιουργηθεί ένα κύμα που δεν μπορεί να επιστρέψει.

• Σχετικό άρθρο: "Τι είναι η νευρωνική αποπόλωση και πώς λειτουργεί;"

3. Επαναπόλωση

Μόλις κλείσουν τα κανάλια νατρίου, σταματά να εισέρχεται στον νευρώνα, ενώ ταυτόχρονα το γεγονός ότι οι δίαυλοι καλίου παραμένουν ανοιχτοί δημιουργεί ότι αυτό εξακολουθεί να εξαφανίζεται. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το δυναμικό και η μεμβράνη γίνονται ολοένα και πιο αρνητικές.

4. Υπερπολισμός

Καθώς όλο και περισσότερο κάλιο βγαίνει, το ηλεκτρικό φορτίο της μεμβράνης γίνεται ολοένα και πιο αρνητικό στο σημείο της υπερπόλωσης: φθάνουν ένα επίπεδο αρνητικής επιβάρυνσης που υπερβαίνει ακόμη και εκείνο της ανάπαυσης. Αυτή τη στιγμή, τα κανάλια καλίου κλείνονται και τα κανάλια νατρίου επανενεργοποιούνται (χωρίς άνοιγμα). Αυτό δημιουργεί το ηλεκτρικό απώλεια στάση του φορτίου και τεχνικά θα μπορούσε να είναι μια νέα δυνατότητα, όμως άλλα που υφίσταται μια υπερπόλωση προκαλεί την ποσότητα του φορτίου που θα απαιτούνταν για ένα δυναμικό δράσης είναι πολύ μεγαλύτερη από ό, τι συνήθως. Η αντλία νατρίου / καλίου επανενεργοποιείται επίσης.

5. Υπόλοιπο δυναμικό

Επανενεργοποίηση του νατρίου / καλίου που παράγονται ότι θα εισέρχεται σταδιακά θετικό φορτίο εντός του κυττάρου, το οποίο θα δημιουργήσει τελικά επιστροφή στην βασική του κατάσταση, το δυναμικό ηρεμίας (-70mV).

6. Το δυναμικό δράσης και η απελευθέρωση των νευροδιαβιβαστών

Αυτή η σύνθετη βιοηλεκτρική διαδικασία θα παραχθεί από τον αξονικό κώνο μέχρι το άκρο του αξόνου, με τέτοιο τρόπο ώστε το ηλεκτρικό σήμα να προχωρήσει στα τερματικά κουμπιά. Αυτά τα κουμπιά έχουν κανάλια ασβεστίου που ανοίγουν όταν το δυναμικό φτάσει σε αυτά, κάτι τέτοιο προκαλεί τα κυστίδια που περιέχουν νευροδιαβιβαστές να εκπέμπουν το περιεχόμενό τους και τον εκδιώκουν στο συνοπτικό χώρο. Έτσι, είναι το δυναμικό δράσης που δημιουργεί την απελευθέρωση των νευροδιαβιβαστών, που είναι η κύρια πηγή μετάδοσης πληροφοριών νεύρων στο σώμα μας.

Βιβλιογραφικές αναφορές

• Gómez, Μ.; Espejo-Saavedra, J.M .; Taravillo, Β. (2012). Ψυχοβιολογία CEDE Εγχειρίδιο Προετοιμασίας PIR, 12. CEDE: Μαδρίτη
• Guyton, C.A. & Hall, J.E. (2012) Συνθήκη Ιατρικής Φυσιολογίας. 12η έκδοση. McGraw Hill.
• Kandel, Ε.Ρ .; Schwartz, J.H. & Jessell, Τ.Μ. (2001). Αρχές Νευροεπιστημών. Τέταρτη έκδοση. McGraw-Hill Interamericana. Μαδρίτη.