La despolarización es la cancelación de las diferencias de carga en los dos lados de la membrana de una célula nerviosa o muscular. Como resultado, el potencial de membrana cambia a uno menos negativo. En enfermedades como epilepsia, el comportamiento de despolarización de las células nerviosas cambia.
¿Qué es la despolarización?
La despolarización es la cancelación de las diferencias de carga en los dos lados de la membrana de una célula nerviosa o muscular. La polarización existe entre los dos lados de un intacto neurona membrana en reposo, también conocida como potencial de membrana. Los polos eléctricos se forman en el membrana celular como resultado de la separación de cargas. La despolarización es la pérdida de estas propiedades cuando ocurre al comienzo de una excitación. Por tanto, durante la despolarización, la diferencia de carga entre los dos lados de una membrana biológica se cancela momentáneamente. En neurología, la despolarización es el cambio en el potencial de membrana a valores positivos o menos negativos, como ocurre cuando un potencial de acción esta pasado. La reconstrucción de la polarización original ocurre hacia el final de este proceso y también se conoce como repolarización. Lo opuesto a la despolarización se entiende como hiperpolarización, en la que el voltaje entre el interior y el exterior de una membrana biológica se vuelve aún más fuerte, aumentando más allá del voltaje del potencial en reposo.
Función y tarea
Las membranas de las células sanas siempre están polarizadas y, por lo tanto, exhiben un potencial de membrana. Este potencial de membrana resulta de la diferencia en iones concentración en los dos lados de la membrana. Por ejemplo, las bombas de iones se encuentran en el membrana celular de neuronas. Estas bombas producen permanentemente un desigual en la superficie de la membrana, que difiere de la carga en el lado interno de la membrana. Intracelularmente, hay un exceso de iones negativos y la membrana celular tiene una carga más positiva en el exterior que en el interior. Esto da como resultado una diferencia de potencial negativa. La membrana celular de las neuronas tiene permeabilidad selectiva y, por lo tanto, es diferente permeable para diferentes cargas. Debido a estas propiedades, una neurona exhibe un potencial de membrana eléctrico. En el estado de reposo, el potencial de membrana se denomina potencial de reposo y es de aproximadamente -70 mV. Las células conductoras de electricidad se despolarizan tan pronto como potencial de acción les alcanza. La carga de la membrana se atenúa durante la despolarización a medida que se abren los canales iónicos. Los iones fluyen hacia la membrana a través de los canales abiertos por difusión, reduciendo así el potencial existente. Por ejemplo, sodio iones fluyen hacia el neurona. Este cambio de carga equilibra el potencial de membrana y, por lo tanto, invierte la carga. Así, en el sentido más amplio, la membrana todavía está polarizada durante un potencial de acción, pero en la dirección opuesta. En las neuronas, la despolarización es subumbral o supraumbral. El umbral corresponde al potencial umbral para la apertura del canal iónico. Normalmente, el potencial umbral es de aproximadamente -50 mV. Los valores más altos mueven los canales iónicos para abrir y activar un potencial de acción. La despolarización subliminal hace que el potencial de membrana regrese al potencial de membrana en reposo y no desencadena un potencial de acción. Además de las células nerviosas, las células musculares también son capaces de despolarizarse cuando un potencial de acción las alcanza. Desde las fibras nerviosas centrales, la excitación se transmite a las fibras musculares a través de la placa motora terminal. Para este propósito, la placa final tiene canales de cationes que pueden conducir sodio, potasio y calcio iones. Sodio (sal) y calcio Las corrientes de iones en particular fluyen a través de los canales debido a sus fuerzas impulsoras especiales, despolarizando así la célula muscular. En la célula muscular, el potencial de la placa terminal aumenta desde el potencial de membrana en reposo hasta el llamado potencial generador. Este es un potencial electrotónico que, a diferencia del potencial de acción, se propaga pasivamente a través de la membrana de las fibras musculares. Si el potencial generador está por encima del umbral, se genera un potencial de acción por la apertura de los canales de sodio y calcio los iones fluyen hacia adentro. Por lo tanto, se produce la contracción muscular.
Enfermedades y trastornos
In sistema nervioso enfermedades como epilepsia, el comportamiento de despolarización natural de las células nerviosas cambia. El resultado es hiperexcitabilidad. Las convulsiones epilépticas se caracterizan por la descarga anormal de asociaciones neuronales que interrumpen la actividad normal de cerebro Con él, se producen percepciones inusuales y alteraciones de la función motora, el pensamiento y la conciencia. Focal epilepsia afecta el sistema límbico or neocorteza. La transmisión glutamatérgica desencadena un potencial postsináptico excitador de gran amplitud en estas áreas. Por tanto, los canales de calcio membranogénicos se activan y sufren una despolarización especialmente duradera. De esta manera, se desencadenan ráfagas de potenciales de acción de alta frecuencia característicos de la epilepsia. La actividad anormal se propaga en un agregado de varios miles de neuronas. El aumento de la conectividad sináptica de las neuronas también contribuye a la generación de convulsiones. Lo mismo ocurre con las propiedades intrínsecas anormales de la membrana, que involucran principalmente a los canales iónicos. Los mecanismos de transmisión sináptica también se alteran a menudo en el sentido de modificaciones del receptor. Se cree que las convulsiones persistentes son el resultado de sistemas de bucle sináptico que pueden involucrar cerebro áreas. No es solo en la epilepsia donde cambian las propiedades de despolarización de las neuronas. Numeroso drogas también muestran efectos sobre la despolarización y se manifiestan como hiperexcitabilidad o hiperexcitabilidad. Estas drogas incluir, por ejemplo, relajantes musculares, que causa completa relajación de los músculos esqueléticos al interferir con el centro sistema nervioso. Administración es común, por ejemplo, en la columna espasticidad. Específicamente, despolarizante relajantes musculares tienen un efecto excitador en el receptor de los músculos, iniciando una despolarización de larga duración. Inicialmente, los músculos se contraen después de la administración de drogas. administración, desencadenando temblores musculares descoordinados, pero poco después provocan una parálisis flácida de los respectivos músculos. A medida que persiste la despolarización de los músculos, el músculo permanece momentáneamente inaccesible.
