Sisältö
Levossa olevissa hermosoluissa on sähköinen varaus niiden kalvoilla: solun ulkopinta on positiivisesti varautunut ja solun sisäosa on negatiivisesti varautunut. Depolarisaatio tapahtuu, kun hermosolu kääntää nämä varaukset; muuttaa ne takaisin lepotilaan, neuroni antaa toisen sähköisen signaalin. Koko prosessi tapahtuu, kun solu antaa tiettyjen ionien virtata soluun ja siitä pois.
Kuinka polarisaatio toimii
Polarisaatio on vastakkaisten sähkövarausten olemassaolo solukalvon molemmilla puolilla. Aivosoluissa sisäpuoli on negatiivisesti varautunut ja ulkopuolella positiivisesti varautunut. Ainakin kolme elementtiä tarvitaan tämän mahdollistamiseksi. Ensinnäkin solu tarvitsee molekyylejä, kuten suoloja ja happoja, joilla on sähkövarauksia. Toiseksi solu tarvitsee kalvon, joka ei päästä sähköisesti varautuneita molekyylejä kulkemaan vapaasti sen läpi. Tällainen kalvo palvelee erottamaan varaukset. Kolmanneksi, soluissa on oltava kalvossa proteiinipumppuja, jotka voivat siirtää sähköisesti varautuneita molekyylejä toiselle puolelle, varastoimalla yhden tyyppisiä molekyylejä tällä puolella ja toisen tyypin toisella puolella.
Polarisoituminen
Solu polarisoituu siirtämällä ja varastoimalla erityyppisiä sähköisesti varautuneita molekyylejä kalvonsa eri puolille. Sähkövaraavaa molekyyliä kutsutaan ioniksi. Neuronit pumppaavat natriumioneja itsestään ja tuovat samalla kaliumioneja sisään. Levossa - kun solu ei anna sähkösignaalia muihin soluihin - neuronilla on noin 30 kertaa enemmän natriumioneja sen ulkopuolella kuin sisällä; päinvastoin koskee kaliumioneja. Solun sisällä on myös molekyylejä, joita kutsutaan orgaanisiksi hapoiksi. Näillä hapoilla on negatiivisia varauksia, joten ne lisäävät negatiivista varausta solun sisällä.
Depolarisaatio ja toimintapotentiaali
Neuroni on yhteydessä toiseen neuroniin tuomalla sormenpäähänsä sähköinen signaali, joka saa sormenpäät vapauttamaan kemikaaleja, jotka stimuloivat naapurisolua. Tämä synaptisena potentiaalina tunnettu sähköinen signaali ja potentiaalityyppi määrittelevät kalvon asteittaisen depolarisaation. Jos se on riittävän suuri, se laukaisee toimintapotentiaalin. Toimintapotentiaalit tapahtuvat, kun neuroni avaa proteiinikanavia kalvossaan. Nämä kanavat antavat natriumionien virtata solun ulkopuolelta soluun. Natriumin äkillinen kiire soluun muuttaa solun sisäisen sähkövarauksen negatiivisesta positiiviseksi, mikä muuttaa myös ulkopuolen positiivisesta negatiiviseksi. Koko depolarisaatio-repolarisaatiotapahtuma tapahtuu noin 2 millisekunnissa, jolloin neuronit voivat ampua toimintapotentiaalia nopeissa purskeissa, mikä mahdollistaa hermosolujen kommunikoinnin.
Repolarisaatio
Uutta toimintapotentiaalia ei voida toteuttaa ennen kuin neuronien kalvon oikea sähköinen varaus on palautettu. Tämä tarkoittaa, että solun sisäosan on oltava negatiivinen, kun taas ulkopinnan on oltava positiivinen. Solu palauttaa tämän tilan tai repolarisoi itsensä kytkemällä päälle proteiinipumpun kalvossaan. Tätä pumppua kutsutaan natrium-kaliumpumppuksi. Jokaisesta kolmesta natriumionista se pumppaa kaksi solua. Pumput tekevät tätä, kunnes kennon sisällä oleva oikea varaus on saavutettu.