Tota l'activitat nerviosa funciona amb èxit gràcies a l' alternança de fases de repòs i excitabilitat. Els errors en el sistema de polarització pertorben la conductivitat elèctrica de les fibres. Però, a més de les fibres nervioses, hi ha altres teixits excitables: endocrí i muscular.
Però tindrem en compte les característiques dels teixits conductors i, fent servir l'exemple del procés d'excitació de cèl·lules orgàniques, parlarem de la importància del nivell crític de despolarització. La fisiologia de l'activitat nerviosa està estretament relacionada amb els indicadors de càrrega elèctrica dins i fora de la cèl·lula nerviosa.
Si un elèctrode està connectat a la capa exterior de l'axó i l' altre a la seva part interna, hi ha una diferència de potencial. L'activitat elèctrica de les vies nervioses es basa en aquesta diferència.
Què és el potencial de descans i el potencial d'acció?
Totes les cèl·lules del sistema nerviós estan polaritzades, és a dir, tenen una càrrega elèctrica diferent dins i fora d'una membrana especial. La cèl·lula nerviosa és semprela seva membrana lipoproteïna, que té la funció d'aïllant bioelèctric. Gràcies a les membranes es crea el potencial de repòs a la cèl·lula, que és necessari per a l'activació posterior.
El potencial de repòs es manté mitjançant la transferència d'ions. L'alliberament d'ions de potassi i l'entrada de clor augmenten el potencial de repòs de la membrana.
El potencial d'acció s'acumula en la fase de despolarització, és a dir, l'augment d'una càrrega elèctrica.
Fases del potencial d'acció. Fisiologia
Per tant, la despolarització en fisiologia és una disminució del potencial de membrana. La despolarització és la base per a l'aparició de l'excitabilitat, és a dir, el potencial d'acció d'una cèl·lula nerviosa. Quan s'arriba a un nivell crític de despolarització, cap, fins i tot un estímul fort, és capaç de provocar reaccions a les cèl·lules nervioses. Al mateix temps, hi ha molt de sodi dins de l'axó.
Immediatament després d'aquesta etapa, segueix la fase d'excitabilitat relativa. La resposta ja és possible, però només a un fort senyal d'estímul. L'excitabilitat relativa passa lentament a la fase d'ex altació. Què és l'ex altació? Aquest és el pic de l'excitabilitat dels teixits.
Tot aquest temps els canals d'activació de sodi estan tancats. I la seva obertura només es produirà quan es descarregui la fibra nerviosa. La repolarització és necessària per restaurar la càrrega negativa dins de la fibra.
Què significa el nivell crític de despolarització (CDL)?
Per tant, l'excitabilitat està en la fisiologiala capacitat d'una cèl·lula o teixit per respondre a un estímul i generar algun tipus d'impuls. Com hem pogut comprovar, les cèl·lules necessiten una certa càrrega -polarització- per funcionar. L'augment de la càrrega de menys a més s'anomena despolarització.
Després de la despolarització, sempre hi ha repolarització. La càrrega interior després de la fase d'excitació ha de tornar a ser negativa perquè la cèl·lula es pugui preparar per a la següent reacció.
Quan les lectures del voltímetre es fixen en 80, aquesta és la fase de repòs. Es produeix després del final de la repolarització i, si el dispositiu mostra un valor positiu (superior a 0), la fase de repolarització inversa s'acosta al nivell màxim: el nivell crític de despolarització.
Com es transmeten els impulsos de les cèl·lules nervioses als músculs?
Els impulsos elèctrics que han sorgit durant l'excitació de la membrana es transmeten al llarg de les fibres nervioses a gran velocitat. La velocitat del senyal s'explica per l'estructura de l'axó. L'axó està parcialment embolicat per una beina. I entre les zones mielinitzades hi ha nodes de Ranvier.
Gràcies a aquesta disposició de la fibra nerviosa, la càrrega positiva s' alterna amb la negativa, i el corrent de despolarització es propaga gairebé simultàniament al llarg de tota la longitud de l'axó. El senyal de contracció arriba al múscul en una fracció de segon. Un indicador com el nivell crític de despolarització de la membrana significa la marca en què s'assoleix el potencial d'acció màxim. Després de la contracció muscular, comença la repolarització al llarg de tot l'axó.
Què està passantdurant la despolarització?
Què significa un indicador com a nivell crític de despolarització? En fisiologia, això significa que les cèl·lules nervioses ja estan a punt per funcionar. El correcte funcionament de tot l'òrgan depèn del canvi normal i oportú de les fases del potencial d'acció.
El nivell crític (CLL) és d'aproximadament 40-50 Mv. En aquest moment, el camp elèctric al voltant de la membrana disminueix. El grau de polarització depèn directament de quants canals de sodi estan oberts a la cèl·lula. La cèl·lula en aquest moment encara no està preparada per a una resposta, però recull un potencial elèctric. Aquest període s'anomena refractarietat absoluta. La fase dura només 0,004 s a les cèl·lules nervioses i als cardiomiòcits - 0,004 s.
Després de superar un nivell crític de despolarització, s'instal·la la superexcitabilitat. Les cèl·lules nervioses poden respondre fins i tot a l'acció d'un estímul subllindar, és a dir, un efecte relativament feble de l'entorn.
Funcions dels canals de sodi i potassi
Per tant, un participant important en els processos de despolarització i repolarització és el canal iònic de proteïnes. Anem a esbrinar què significa aquest concepte. Els canals iònics són macromolècules de proteïnes situades a l'interior de la membrana plasmàtica. Quan estan oberts, els ions inorgànics poden passar a través d'ells. Els canals de proteïnes tenen un filtre. Només el sodi passa pel conducte de sodi, només aquest element passa pel conducte de potassi.
Aquests canals controlats elèctricament tenen dues portes: una és l'activació, té la capacitat de passar ions, l' altrainactivació. En un moment en què el potencial de membrana en repòs és de -90 mV, la porta està tancada, però quan comença la despolarització, els canals de sodi s'obren lentament. Un augment del potencial comporta un tancament brusc de les vàlvules dels conductes.
El factor que afecta l'activació dels canals és l'excitabilitat de la membrana cel·lular. Sota la influència de l'excitabilitat elèctrica, es llancen 2 tipus de receptors d'ions:
- inicia l'acció dels receptors de lligands - per als canals quimiodependents;
- Señal elèctric aplicat als canals accionats elèctricament.
Quan s'arriba a un nivell crític de despolarització de la membrana cel·lular, els receptors donen un senyal que s'han de tancar tots els canals de sodi i els canals de potassi comencen a obrir-se.
Bomba de sodi potassi
Els processos de transferència de l'impuls d'excitació a tot arreu tenen lloc a causa de la polarització elèctrica realitzada pel moviment dels ions sodi i potassi. El moviment dels elements es produeix sobre la base del principi de transport d'ions actiu - 3 Na+ cap a dins i 2 K+ cap a l'exterior. Aquest mecanisme d'intercanvi s'anomena bomba de sodi i potassi.
Despolarització de cardiomiòcits. Fases del batec del cor
Els cicles de contracció cardíaca també estan associats amb la despolarització elèctrica de les vies de conducció. El senyal de contracció sempre prové de les cèl·lules SA situades a l'aurícula dreta i es propaga per les vies de Hiss fins als feixos de Torel i Bachmann a l'aurícula esquerra. Els processos dret i esquerre del paquet de Hiss transmeten el senyal als ventricles del cor.
Les cèl·lules nervioses es despolaritzen més ràpidament i porten el senyal a causa de la presència de la beina de mielina, però el teixit muscular també es despolaritza gradualment. És a dir, la seva càrrega canvia de negativa a positiva. Aquesta fase del cicle cardíac s'anomena diàstole. Totes les cèl·lules aquí estan interconnectades i actuen com un sol complex, ja que el treball del cor s'ha de coordinar tant com sigui possible.
Quan es produeix un nivell crític de despolarització de les parets dels ventricles dret i esquerre, es genera una alliberació d'energia: el cor es contrau. Totes les cèl·lules es repolaritzen i es preparen per a una altra contracció.
Depressió Verigo
L'any 1889 es va descriure un fenomen en fisiologia, que s'anomena depressió catòlica de Verigo. El nivell crític de despolarització és el nivell de despolarització en què tots els canals de sodi ja estan inactivats i els canals de potassi funcionen. Si el grau de corrent augmenta encara més, l'excitabilitat de la fibra nerviosa es redueix significativament. I el nivell crític de despolarització sota l'acció d'estímuls surt d'escala.
Durant la depressió de Verigo, la velocitat d'excitació disminueix i, finalment, disminueix completament. La cel·la comença a adaptar-se canviant les característiques funcionals.
Mecanisme d'adaptació
Passa que, en algunes condicions, el corrent despolaritzant no canvia durant molt de temps. Això és característic de les fibres sensorials. Un augment gradual a llarg termini d'aquest corrent per sobre de la norma de 50 mV condueix a un augment de la freqüència dels polsos electrònics.
En resposta a aquests senyals, elconductivitat de la membrana de potassi. S'activen canals més lents. Com a resultat, sorgeix la capacitat del teixit nerviós de repetir respostes. Això s'anomena adaptació de les fibres nervioses.
Quan s'adapta, en comptes d'un gran nombre de senyals curts, les cèl·lules comencen a acumular-se i a emetre un únic potencial fort. I els intervals entre dues reaccions augmenten.
