Τι είναι δυναμικό δράσης και πώς πυροδοτούν οι νευρώνες;

Πώς οι νευρώνες μεταδίδουν σήματα σε όλο το σώμα; Ένα μέρος αυτής της διαδικασίας διαβίβασης περιλαμβάνει αυτό που είναι γνωστό ως δυναμικό δράσης . Ένα δυναμικό δράσης είναι μέρος της διαδικασίας που συμβαίνει κατά τη διάρκεια της έκρηξης ενός νευρώνα . Κατά τη διάρκεια του δυναμικού δράσης, ένα τμήμα της νευρικής μεμβράνης ανοίγει για να επιτρέψει στα θετικά φορτισμένα ιόντα μέσα στο κύτταρο και στα αρνητικά φορτισμένα ιόντα.

Αυτή η διαδικασία προκαλεί μια ταχεία αύξηση του θετικού φορτίου των νευρικών ινών. Όταν το φορτίο φτάσει τα +40 mv, ο παλμός πολλαπλασιάζεται κάτω από τις ίνες νεύρου. Αυτή η ηλεκτρική ώθηση μεταφέρεται κάτω από το νεύρο μέσω μιας σειράς δυναμικών δράσης.

Πριν από το Δράση Δράσης

Όταν ένας νευρώνας δεν στέλνει σήματα, το εσωτερικό του νευρώνα έχει αρνητικό φορτίο σε σχέση με το θετικό φορτίο έξω από το κύτταρο. Οι ηλεκτρικά φορτισμένες χημικές ουσίες γνωστές ως ιόντα διατηρούν τη θετική και αρνητική ισορροπία φορτίου. Το ασβέστιο περιέχει δύο θετικά φορτία, το νάτριο και το κάλιο περιέχει ένα θετικό φορτίο και το χλωρίδιο περιέχει αρνητικό φορτίο.

Όταν παραμείνει σε ηρεμία, η κυτταρική μεμβράνη του νευρώνα επιτρέπει τη διέλευση ορισμένων ιόντων, ενώ αποτρέπει ή περιορίζει άλλα ιόντα από τη μετακίνηση. Σε αυτή την κατάσταση, τα ιόντα νατρίου και καλίου δεν μπορούν να περάσουν εύκολα μέσω της μεμβράνης. Τα ιόντα καλίου, ωστόσο, είναι σε θέση να διασχίσουν ελεύθερα τη μεμβράνη.

Τα αρνητικά ιόντα μέσα στο κύτταρο δεν είναι σε θέση να διασχίσουν το φράγμα. Το κύτταρο πρέπει να μεταφέρει ιόντα μεταφοράς για να διατηρήσει την πολωμένη του κατάσταση. Ο μηχανισμός αυτός είναι γνωστός ως αντλία ιόντων νατρίου. Για κάθε δύο ιόντα καλίου που διέρχονται από τη μεμβράνη, αντλούνται τρία ιόντα νατρίου.

Η δυναμική ηρεμίας του νευρώνα αναφέρεται στη διαφορά μεταξύ της τάσης μέσα και έξω από τον νευρώνα.

Το δυναμικό ηρεμίας του μέσου νευρώνα είναι περίπου -70 millivolts, υποδεικνύοντας ότι το εσωτερικό του κυττάρου είναι 70 millivolts μικρότερο από το εξωτερικό του κυττάρου.

Κατά τη διάρκεια του Δράματος Δράσης

Όταν στέλνεται μια ώθηση από ένα σώμα κυττάρων, τα κανάλια νατρίου ανοίγουν και τα θετικά κύτταρα νατρίου εισέρχονται στο κελί. Όταν το κύτταρο φτάσει σε ένα συγκεκριμένο κατώφλι, θα ενεργοποιηθεί ένα δυναμικό δράσης, στέλνοντας το ηλεκτρικό σήμα κάτω από τον άξονα. Τα δυναμικά δράσης είτε συμβαίνουν είτε δεν συμβαίνουν. δεν υπάρχει κάτι τέτοιο όπως ένα "μερικό" ψήσιμο ενός νευρώνα. Αυτή η αρχή είναι γνωστή ως ο νόμος "όλα-ή-κανένα" .

Αυτό σημαίνει ότι οι νευρώνες πάντα πυροβολούν με την πλήρη δύναμή τους. Αυτό εξασφαλίζει ότι η πλήρης ένταση του σήματος μεταφέρεται προς τα κάτω από τις ίνες νεύρου και μεταφέρεται στο επόμενο κελί και ότι το σήμα δεν εξασθενεί ή χάνεται όσο περισσότερο ταξιδεύει από την πηγή.

Μετά το Δυναμικό Δράσης

Τι συμβαίνει μέσα στον νευρώνα μετά την πραγματοποίηση του δυναμικού δράσης; Αφού ο νευρώνας πυροβόλησε, υπάρχει μια περίοδος ανθεκτικότητας στην οποία δεν είναι δυνατό ένα άλλο δυναμικό δράσης. Κατά τη διάρκεια αυτού του χρόνου, οι δίαυλοι καλίου ανοίγουν εκ νέου και τα κανάλια νατρίου κλείνονται, σταδιακά επιστρέφοντας τον νευρώνα στο δυναμικό ηρεμίας του. Μόλις ο νευρώνας επανέλθει στο δυναμικό ηρεμίας, είναι πιθανό να εμφανιστεί ένα άλλο δυναμικό δράσης και να μεταδοθεί το σήμα κάτω από το μήκος του αξόνου.