Sisu
- Kuidas polarisatsioon töötab?
- Polariseerituks muutumine
- Depolarisatsioon ja tegevuspotentsiaal
- Repolarisatsiooniprotsess
Puhkeseisundis olevatel närvirakkudel on nende membraanides elektrilaeng: raku väliskülg on positiivselt laetud ja raku sisemus on negatiivselt laetud. Depolarisatsioon toimub siis, kui närvirakud need laengud tagasi pööravad; et muuta need puhkeolekusse tagasi, annab neuron veel ühe elektrisignaali. Kogu protsess toimub siis, kui rakk võimaldab konkreetsetel ioonidel voolata rakku ja sealt välja.
Kuidas polarisatsioon töötab?
Polarisatsioon on vastupidiste elektrilaengute olemasolu rakumembraani mõlemal küljel. Ajurakkudes on seestpoolt laetud negatiivselt ja väljastpoolt positiivselt laetud. Selle võimaldamiseks on vaja vähemalt kolme elementi. Esiteks vajab rakk molekule nagu soolad ja happed, millel on elektrilaengud. Teiseks vajab rakk membraani, mis ei lase elektrilaenguga molekulidel sellest vabalt läbi pääseda. Sellise membraani eesmärk on eraldada laengud. Kolmandaks, rakkudel peavad membraanis olema valgupumbad, mis suudavad elektrilaenguga molekule ühele küljele viia, hoides sellel moel ühte tüüpi molekuli ja teisel küljel teist tüüpi molekule.
Polariseerituks muutumine
Rakk polariseerub, liigutades ja hoides erinevat tüüpi elektriliselt laetud molekule oma membraani erinevatel külgedel. Elektriliselt laetud molekuli nimetatakse iooniks. Neuronid pumpavad naatriumioonid endast välja, viies samal ajal kaaliumioonid sisse. Puhkeolekus - kui rakk ei edasta teistele rakkudele elektrisignaali - on neuronil umbes 30 korda rohkem naatriumiooni kui selle sees; kaaliumioonide puhul on vastupidine. Raku sisemuses on ka molekule, mida nimetatakse orgaanilisteks hapeteks. Nendel hapetel on negatiivsed laengud, nii et nad lisavad raku sees olevale negatiivsele laengule.
Depolarisatsioon ja tegevuspotentsiaal
Neuron suhtleb teise neuroniga, viies sõrmeotste külge elektrilise signaali, mille tagajärjel vabastavad sõrmeotsad kemikaale, mis stimuleerivad naaberraku. Postsünaptilise potentsiaalina tuntud see elektriline signaal ja potentsiaali tüüp määratlevad membraani järkjärgulise depolarisatsiooni. Kui see on piisavalt suur, käivitab see tegevuspotentsiaali. Aktsioonipotentsiaal juhtub siis, kui neuron avab membraanis valgukanaleid. Need kanalid võimaldavad naatriumiioonidel voolata rakust väljapoole. Naatriumi järsk tungimine rakku lahutab raku sees oleva elektrilaengu negatiivsest positiivseks, mis muudab ka väliskülje positiivsest negatiivseks. Kogu depolarisatsioon-repolarisatsioon juhtub umbes 2 millisekundi jooksul, võimaldades neuronitel aktiveerida potentsiaalseid kiireid purske, mis võimaldavad neuronitevahelist suhtlust.
Repolarisatsiooniprotsess
Uus aktsioonipotentsiaal ei saa toimuda enne, kui neuronite membraanil on taastatud õige elektrilaeng. See tähendab, et raku sisemus peab olema negatiivne, samas kui väline peab olema positiivne. Rakk taastab selle oleku või repolariseerub ise, lülitades oma membraanis sisse valgupumba. Seda pumpa nimetatakse naatrium-kaaliumpumbaks. Iga kolme naatriumiooni korral pumbatakse see rakust välja kahesse kaaliumiooni. Pumbad teevad seda seni, kuni raku sees on saavutatud õige laeng.