Neurónios como dispositivos de sinalização eléctricos

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Um aspecto crucial da função neuronal é o uso exclusivo de eletricidade. Eles usam a eletricidade tanto para secretar suas neurotransmissores e para a computação. Veja como.

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A membrana do neurónio contém um tipo especial de canal iónico que é, na verdade, uma bomba de activo para os iões. íons são os átomos carregados que são dissolvidos nos fluidos dentro e fora da célula. Os iões mais importantes são os sais de cloreto de sódio (NaCl), de potássio (KCl), de cálcio (CaCl2), e de magnésio (MgCl2), que se dissociam quando dissolvido nos catiões Na +, K +, Ca ++ e Mg ++, e o ani Cl- . Nota: UMA cação está carregado positivamente (atraído para um cátodo negativo) - um ânion é carregado negativamente (atraído por um ânodo positivo).

As células fora de fluidos e no nosso sangue, na verdade, tem aproximadamente a mesma constituinte iónico como de água do mar, isto é, na maior parte Na +, K + muito menos, e até mesmo menos de Ca ++ e Mg ++, com Cl- sendo o principal anião. No entanto, as bombas de íons nas membranas neurais, chamado ATPase sódio-potássio, bombear activamente sódio para fora da célula e de potássio em, nesta relação: 3 Na + para fora para dois de K + na.

Estas bombas funcionam todo o tempo, criando uma situação em que muito pouco de sódio e um excesso de potássio existe no interior da célula. No entanto, porque não tanto de potássio como sai de sódio entra, existe um carga negativa líquida no interior da célula devido à deficiência de íons positivos.

A tensão real a medir com um eléctrodo colocado no interior da célula (comparada com a do lado de fora) é determinada pelas condutâncias de fuga para os vários iões. O ião de potássio tem uma condutância de dispersão muito maior do que para o sódio, o que resulta num potencial de membrana medido de cerca de -70 milivolts. Uma vez que esta voltagem é medida através da membrana do neurónio (a partir do interior do neurónio para fora), chama-se a potencial de membrana.

O potencial da membrana de um neurio pode ser alterado por canais de iões na sua membrana. Este é o local onde os desequilíbrios de concentração iónicos importa, porque quando os receptores de neurotransmissores canais abertos para iões particulares, os iões fluam através destes receptores no sentido de restaurar o desequilíbrio criado pelas bombas de sódio-potássio.

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O fluxo de iões é um atual que faz com que o Voltagem através da membrana (potencial de membrana) para mudar em conformidade. O rápido, neurotransmissores excitatórios glutamato e acetilcolina, por exemplo, ligar-se a receptores que permitem que os iões de sódio para ir atrav do poro do canal. Esta entrada de iões positivos podem localmente reduzir e mesmo inverter a polaridade do potencial negativa no interior da célula. Esta mudança de polaridade transitória é chamado despolarização.

receptores inibitórios ionotrópicos são aqueles que se ligam quer de GABA ou glicina e abra canais permeáveis ​​a Cl- (receptores GABA metabotrópico abertos, através de segundos mensageiros no interior da célula, os canais de K + que hiperpolarizam também inibem ou a célula). Se Cl-, que é negativo, entra na célula, ele pode fazer o interior mais negativo, que é chamado hiperpolarização. Quando os canais de iões de K + são abertas, K + realmente se passa para fora da célula, devido à sua concentração mais elevada no interior do que no exterior da célula e a célula também hiperpolariza.

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Agora você pode ver por que um único neurônio pode ser tão complicado. Cerca de 10.000 sinapses excitatórias e inibitórias são abrir e fechar constantemente em resposta a todas as várias entradas pré-sinápticos, que conduz a um potencial de líquido constante mutação através da membrana celular que é a soma de toda esta actividade.