Idegsejtek nyugalmi állapotukban elektromos töltésük van membránok: a cella külseje pozitív töltésű, a cella belseje pedig negatív töltésű. A depolarizáció akkor következik be, amikor az idegsejt megfordítja ezeket a töltéseket; hogy visszaváltoztassák őket nyugalmi állapotba, a idegsejt újabb elektromos jelet küld. A teljes folyamat akkor következik be, amikor a cella lehetővé teszi, hogy bizonyos ionok beáramljanak a cellába és onnan.
Hogyan működik a polarizáció
A polarizáció ellentétes elektromos töltések megléte a sejtmembrán mindkét oldalán. Az agysejtekben a belseje negatívan töltődik fel, a külső pedig pozitívan töltődik fel. Legalább három elemre van szükség ennek lehetővé tételéhez. Először is, a sejtnek olyan molekulákra van szüksége, mint a sók és savak, amelyek elektromos töltéssel rendelkeznek. Másodszor, a sejtnek szüksége van egy membránra, amely nem engedi szabadon áthaladni az elektromosan töltött molekulákat. Egy ilyen membrán a töltések elválasztására szolgál. Harmadszor, a sejteknek fehérjepumpákkal kell rendelkezniük a membránban, amelyek az elektromosan töltött molekulákat át tudják mozgatni az egyik oldalra, az egyik típusú molekulákat ezen az oldalon, a másikakat a másik oldalon tárolják.
Polarizálódni
Egy sejt polarizálódik, ha különböző típusú elektromosan töltött molekulákat mozgat és tárol membránjának különböző oldalán. Az elektromosan töltött molekulát an-nak nevezzük ion. A neuronok kiszivattyúzzák magukból a nátriumionokat, miközben behozzák a káliumionokat. Nyugalmi állapotban - amikor a sejt nem küld elektromos jelet más sejteknek - egy idegsejtnek körülbelül 30-szor több nátrium-ionja van a külsején, mint belül; az ellenkezője vonatkozik a káliumionokra. A sejt belsejében találhatók szerves savaknak nevezett molekulák is. Ezekben a savakban negatív töltések vannak, így hozzáadódnak a sejt belsejében lévő negatív töltéshez.
Depolarizáció és cselekvési potenciál
Az idegsejt úgy kommunikál egy másik idegsejttel, hogy elektromos jelet küld az ujjbegyére, ami az ujjbegyek kémiai anyagokat bocsát ki, amelyek stimulálják a szomszédos sejtet. A posztszinaptikus potenciálként ismert, ez az elektromos jel és a potenciál típusa meghatározza a membrán fokozatos depolarizációját. Ha elég nagy, akciópotenciált vált ki. Akciópotenciál akkor következik be, amikor az idegsejt fehérje csatornákat nyit meg membránjában. Ezek a csatornák lehetővé teszik a nátriumionok áramlását a sejten kívülről a sejtbe. A nátrium hirtelen beáramlása a sejtbe negatívról pozitívra változtatja a sejt belsejében lévő elektromos töltést, amely a külsőt is pozitívról negatívra változtatja. A teljes depolarizáció-repolarizáció esemény körülbelül 2 milliszekundum alatt megy végbe, lehetővé téve az idegsejtek számára, hogy gyors törésekben akciós potenciált lőjenek, lehetővé téve az idegsejtek kommunikációját.
Repolarizációs folyamat
Új akciópotenciál csak akkor következhet be, ha az idegsejt membránján a megfelelő elektromos töltés helyreáll. Ez azt jelenti, hogy a sejt belsejének negatívnak kell lennie, míg a külsejének pozitívnak kell lennie. Egy sejt helyreállítja ezt az állapotot, vagy újrapolarizálja önmagát azáltal, hogy bekapcsolja a fehérje szivattyút a membránjában. Ezt a szivattyút nátrium-kálium pumpának hívják. Minden három nátriumion után kiszivattyúzódik egy sejtből, két káliumot. A szivattyúk ezt addig csinálják, amíg el nem érik a cellában a megfelelő töltést.
