Зміст
Нервові клітини в спокої мають електричний заряд по своїх мембранах: зовнішня клітина позитивно заряджена, а внутрішня клітина - негативно заряджена. Деполяризація виникає, коли нервова клітина повертає ці заряди; щоб повернути їх у стан спокою, нейрон - ще один електричний сигнал. Весь процес відбувається, коли клітина дозволяє певним іонам стікати в клітину і виходити з неї.
Як працює поляризація
Поляризація - це наявність протилежних електричних зарядів по обидві сторони клітинної мембрани. У клітинах мозку всередині негативно заряджається, а зовні позитивно заряджається. Щоб зробити це можливим, принаймні, три елементи. По-перше, клітині потрібні молекули, такі як солі та кислоти, які мають на них електричні заряди. По-друге, клітині потрібна мембрана, яка не дасть електрично зарядженим молекулам вільно проходити через неї. Така мембрана служить для розділення зарядів. По-третє, клітини повинні мати білкові насоси в мембрані, які можуть переміщати електрично заряджені молекули в одну сторону, зберігаючи один тип молекули з цього боку, а інший тип - з іншого боку.
Ставши поляризованим
Клітина стає поляризованою при переміщенні та зберіганні різних типів електрично заряджених молекул на різних сторонах її мембрани. Електрично заряджена молекула називається іоном. Нейрони викачують іони натрію з себе, при цьому приводячи іони калію. У спокої - коли клітина не подає електричного сигналу до інших клітин - нейрон має приблизно в 30 разів більше іонів натрію зовні, ніж всередині; навпаки стосується іонів калію. Всередині клітини також містяться молекули, звані органічними кислотами. Ці кислоти мають на них негативні заряди, тому вони додають до негативного заряду всередині клітини.
Деполяризація та потенціал дії
Нейрон спілкується з іншим нейроном, подаючи на кінчики пальців електричний сигнал, через що кінчики пальців виділяють хімічні речовини, що стимулюють сусідню клітину. Відомий як постсинаптичний потенціал, цей електричний сигнал і тип потенціалу визначають ступінчасту деполяризацію мембрани. Якщо вона досить велика, це спричинить потенціал дії. Потенціал дії відбувається, коли нейрон відкриває білкові канали в своїй мембрані. Ці канали дозволяють іонам натрію надходити з-під клітини в клітину. Раптовий приплив натрію в клітину змінює електричний заряд всередині клітини з негативного на позитивний, який також змінює зовнішній з позитивного на негативний. Вся подія деполяризації до реполяризації відбувається приблизно за 2 мілісекунди, що дозволяє нейронам вистрілювати потенціал дії у швидких сплесках, що дозволяє нейронну комунікацію.
Процес реполяризації
Новий потенціал дії не може відбутися, поки не буде відновлено належний електричний заряд через мембрану нейронів. Це означає, що внутрішня клітина повинна бути негативною, тоді як зовнішня повинна бути позитивною. Клітина відновлює цей стан або реполяризується, включивши білковий насос у свою мембрану. Цей насос називається натрієво-калієвим насосом. Кожні три іони натрію, які він викачує з клітини, перекачує два калійні. Насоси роблять це, поки не буде досягнуто належного заряду всередині комірки.