Kako neuron omogućuje prijenos impulsa?
Potencijal membrane u mirovanju:
- Neuroni održavaju membranski potencijal u mirovanju, što je razlika u električnom naboju preko stanične membrane. Ovaj potencijal uspostavljaju i održavaju gradijenti koncentracije iona i specifični ionski kanali u membrani.
Generacija potencijala akcije:
1. Depolarizacija :Kada je podražaj dovoljno jak da prevlada potencijal praga neurona, neuron prolazi kroz depolarizaciju. Tijekom ove faze membranski potencijal brzo postaje manje negativan (tj. pozitivniji) zbog otvaranja naponskih natrijevih (Na+) kanala. Ioni natrija žure u neuron, dodatno depolarizirajući membranu.
2. Akcijski potencijal :Depolarizacija doseže vrhunac, pokrećući akcijski potencijal. Tijekom ove faze, membranski potencijal se brzo preokreće, postajući pozitivniji od potencijala mirovanja. Priljev natrijevih iona uzrokuje da membrana postane visoko propusna za natrij.
3. Repolarizacija :Nakon vrhunca akcijskog potencijala, membranski potencijal se počinje repolarizirati, vraćajući se prema potencijalu mirovanja. Otvaraju se naponski kanali kalija (K+), dopuštajući ionima kalija da istječu iz neurona, repolarizirajući membranu.
Refraktorna razdoblja:
- Apsolutni refrakterni period :Tijekom apsolutnog refraktornog razdoblja, neuron potpuno ne reagira na daljnje podražaje. Natrijevi kanali su inaktivirani, a membrana ne može generirati drugi akcijski potencijal.
- Relativno vatrostalno razdoblje :U ovoj fazi neuron manje reagira na podražaje u usporedbi sa stanjem mirovanja. Neki natrijevi kanali još uvijek su inaktivirani, ali postoji veća vjerojatnost da će membrana generirati akcijski potencijal ako se primi dovoljno jak podražaj.
Širenje akcijskog potencijala:
- Akcijski potencijal se širi duž aksona, dalje od tijela neuronske stanice. Val depolarizacije uzrokuje otvaranje naponskih natrijevih kanala u susjednim dijelovima membrane, što dovodi do sekvencijalnog stvaranja akcijskih potencijala.
Saltatorna kondukcija :
- U mijeliniziranim neuronima, gdje je akson prekriven mijelinskim ovojnicama, čini se da akcijski potencijali "skaču" s jednog Ranvierovog čvora na drugi. Ovo saltatorno provođenje ubrzava prijenos akcijskih potencijala na velike udaljenosti.
U sinapsi (spoj između dva neurona), akcijski potencijal pokreće otpuštanje neurotransmitera u sinaptičku pukotinu, omogućujući prijenos signala do susjednih neurona ili ciljnih stanica, čime se informacije šire kroz živčani sustav.
Orkestrirana međuigra ionskih kanala, promjena potencijala membrane i oslobađanja neurotransmitera omogućuje neuronima da brzo, učinkovito i na visoko organiziran način prenose električne impulse, podržavajući komunikaciju unutar složenih neuronskih mreža mozga i tijela.
