yes, therapy helps!
ما هو الاستقطاب العصبي وكيف يعمل؟

ما هو الاستقطاب العصبي وكيف يعمل؟

يوليو 18, 2024

ويستند عمل نظامنا العصبي ، الذي يتم تضمين الدماغ ، على نقل المعلومات . هذا الإرسال هو الكهروكيميائي ، ويعتمد على توليد النبضات الكهربائية المعروفة باسم إمكانات الفعل ، والتي تنتقل عبر الخلايا العصبية بأقصى سرعة. ويستند توليد النبضات على دخول وخروج الأيونات والمواد المختلفة داخل غشاء الخلية العصبية.

وبالتالي ، يؤدي هذا الإدخال والإخراج إلى الشروط والشحنة الكهربائية التي يجب على الخلية أن تتغير بشكل طبيعي ، مما يؤدي إلى بدء عملية تبلغ ذروتها في إصدار الرسالة. إحدى الخطوات التي تسمح بها عملية نقل المعلومات هذه هي إزالة الاستقطاب . هذا الاستقطاب هو الخطوة الأولى في توليد جهد الفعل ، أي انبعاث رسالة.


لفهم الاستقطاب ، من الضروري أن تأخذ في الاعتبار حالة الخلايا العصبية في الظروف السابقة لهذا ، أي عندما يكون العصبون في حالة الراحة. إنها في هذه المرحلة عندما تبدأ آلية الأحداث بأنها ستنتهي في ظهور نبضة كهربائية ستنقل الخلية العصبية حتى تصل إلى وجهتها ، وهي المناطق المجاورة لمساحة مشبكية ، لتنتهي إلى توليد أو عدم اندفاع عصبي آخر في عصبون آخر عن طريق استقطاب آخر.

عندما لا يعمل العصبون: يستريح الدولة

يعمل الدماغ البشري باستمرار طوال حياته. حتى أثناء النوم ، لا يتوقف نشاط الدماغ ، ببساطة يتم تقليل نشاط مواقع الدماغ معينة إلى حد كبير. ومع ذلك ، لا تقوم الخلايا العصبية دائمًا بإصدار نبضات كهرومغناطيسية ، ولكنها في حالة استراحة تنتهي بتغييرها لتوليد رسالة.


في الظروف العادية ، في حالة الراحة يكون غشاء الخلايا العصبية له شحنة كهربائية محددة تبلغ -70 mV ، بسبب وجود الأنيونات أو الأيونات السالبة داخلها ، بالإضافة إلى البوتاسيوم (على الرغم من أن هذا له شحنة موجبة). ومع ذلك، الخارج لديه شحنة أكثر إيجابية بسبب وجود أكبر للصوديوم ، مشحونة إيجابيا ، جنبا إلى جنب مع الكلور المسؤول السالبة. يتم الحفاظ على هذه الحالة بسبب نفاذية الغشاء ، والتي يمكن نقلها بسهولة إلى البوتاسيوم.

على الرغم من أن القوة الانتشارية (أو الميل لسائل يتم توزيعه بالتساوي من خلال موازنة تركيزه) وبواسطة الضغط أو التجاذب الالكتروستاتيكي بين أيونات الشحنة المعاكسة ، يجب أن تعادل الوسط الداخلي والخارجي ، فإن هذه النفاذية تجعله صعبًا جدًا ، كونها مدخل أيونات إيجابية متدرجة ومحدودة للغاية .


وبالإضافة إلى ذلك، الخلايا العصبية لديها آلية تمنع التوازن الكهروكيميائي من التغير ، ما يسمى بمضخة الصوديوم والبوتاسيوم والذي يطرد بانتظام ثلاثة أيونات الصوديوم من الداخل ليسمح ببوتاسيوم من الخارج. بهذه الطريقة ، يتم طرد أيونات أكثر إيجابية من التي يمكن إدخالها ، مما يحافظ على ثبات الشحنة الكهربائية الداخلية.

ومع ذلك ، ستتغير هذه الظروف عند نقل المعلومات إلى الخلايا العصبية الأخرى ، وهو تغير ، كما ذكر ، يبدأ بالظاهرة المعروفة باسم الاستقطاب.

إزالة الاستقطاب

إزالة الاستقطاب هو جزء من العملية التي تبدأ بإمكانية العمل . بمعنى آخر ، إنه جزء من العملية التي تتسبب في إطلاق إشارة كهربائية ، والتي ستنتهي في نهاية المطاف عبر العصبون لتسبب نقل المعلومات عن طريق الجهاز العصبي. في الواقع ، إذا اضطررنا إلى الحد من كل النشاط العقلي إلى حدث واحد ، فإن الاستقطاب سيكون مرشحًا جيدًا لشغل هذا المنصب ، لأنه بدونه لا يوجد نشاط عصبي ، وبالتالي لن نكون قادرين على البقاء على قيد الحياة.

الظاهرة نفسها التي يشير إليها هذا المفهوم هي زيادة كبيرة مفاجئة في الشحنة الكهربائية داخل الغشاء العصبي . ترجع هذه الزيادة إلى ثابت أيونات الصوديوم الموجبة الشحنة داخل الغشاء العصبي. منذ اللحظة التي تحدث فيها هذه المرحلة من إزالة الاستقطاب ، ما يلي هو التفاعل السلسلي الذي يظهر بفضله نبضة كهربائية تنتقل عبر العصبون وتنتقل إلى منطقة بعيدة عن المكان الذي بدأت فيه ، وتعبر عن تأثيره في محطة عصبية تقع بجوار الفضاء المشبكي ويموت.

دور مضخات الصوديوم والبوتاسيوم

تبدأ العملية في محور عصبونات العصبونات ، وهي المنطقة التي تقع فيها كمية عالية من مستقبلات الصوديوم الحساسة للجهد . على الرغم من أنها عادة ما تكون مغلقة ، في حالة من الراحة ، إذا كان هناك تحفيز كهربائي يتجاوز عتبة معينة من الإثارة (عند الانتقال من -70mV إلى -65mV و -40 mV) ، تبدأ المستقبلات بالفتح.

بما أن داخل الغشاء سالب جدا ، فإن أيونات الصوديوم الإيجابية سوف تنجذب بشدة بسبب الضغط الكهروستاتيكي ، الذي يدخل بكميات كبيرة. في نفس الوقت ، يتم تعطيل مضخة الصوديوم / البوتاسيوم ، لذلك لا يتم إزالة أيونات إيجابية .

بمرور الوقت ، عندما تصبح باطن الخلية إيجابية بشكل متزايد ، يتم فتح قنوات أخرى ، هذا الوقت من البوتاسيوم ، والذي له أيضًا شحنة موجبة. بسبب التنافر بين الشحنات الكهربائية للعلامة نفسها ، ينتهي البوتاسيوم بالخروج. بهذه الطريقة ، يتم إبطاء الزيادة في الشحن الموجب ، حتى تصل إلى +40mV بحد أقصى داخل الخلية .

في هذه المرحلة ، تنتهي القنوات التي بدأت هذه العملية ، وهي الصوديوم ، بالإغلاق ، والتي ينتهي معها الاستقطاب إلى نهايته. بالإضافة إلى ذلك ، لفترة من الوقت سوف تظل غير نشطة ، وتجنب إزالة الاستقطاب الجديدة. التغيير في القطبية المنتجة سوف يتحرك على طول المحور ، في شكل إمكانات العمل لنقل المعلومات إلى الخلية العصبية التالية.

وبعد؟

إزالة الاستقطاب وينتهي في اللحظة التي تتوقف فيها أيونات الصوديوم عن الدخول وأخيراً يتم إغلاق قنوات هذا العنصر . ومع ذلك ، فإن قنوات البوتاسيوم التي فتحت بسبب الهروب من الشحنة الوافدة الإيجابية تبقى مفتوحة ، مما يؤدي إلى طرد البوتاسيوم باستمرار.

وهكذا ، مع مرور الوقت سوف ينتج عودة إلى الحالة الأصلية ، بعد إعادة الاستقطاب ، وحتى سوف تصل إلى نقطة تعرف باسم hyperpolarization في ذلك بسبب استمرار إنتاج الصوديوم فإن الحمل سيكون أقل من حالة الراحة ، مما سيؤدي إلى إغلاق قنوات البوتاسيوم وإعادة تنشيط مضخة الصوديوم / البوتاسيوم. وبمجرد الانتهاء من ذلك ، سيكون الغشاء جاهزًا لبدء العملية بأكملها من جديد.

إنه نظام إعادة ضبط يسمح لك بالعودة إلى الوضع الأولي على الرغم من التغييرات التي مرت بها العصبون (والبيئة الخارجية) أثناء عملية إزالة الاستقطاب. من ناحية أخرى ، يحدث كل هذا بسرعة كبيرة ، من أجل الاستجابة للحاجة إلى عمل الجهاز العصبي.

مراجع ببليوغرافية:

  • جيل ، ر. (2002). علم النفس العصبي. برشلونة ، ماسون.
  • غوميز ، م. (2012). علم النفس. CEDE Preparation Manual PIR.12. CEDE: مدريد.
  • جايتون ، سي. & هول ، جي. (2012) معاهدة لعلم وظائف الأعضاء الطبية. الطبعة الثانية عشر. مكجرو هيل.
  • قنديل ، إ. شوارتز ، ج. & جيسيل ، ت. م. (2001). مبادئ علم الأعصاب. مدريد. مكجرو هيل.
مقالات ذات صلة