Wat is depolarisatie?
Zenuwcellen hebben een negatieve elektrische lading over hun plasmamembranen, bekend als het rustpotentiaal. Het plasmamembraan is een dunne grenslaag die de zenuwcel omsluit, en het rustpotentiaal bestaat omdat de binnenkant van de cel negatief is geladen in vergelijking met de buitenkant. Wanneer een neurotransmitter, een chemische stof die signalen tussen zenuwcellen draagt, aankomt bij het membraan of het membraan mechanisch wordt verstoord, verandert de lading over de membraan en wordt positiever. Deze verandering staat bekend als depolarisatie en, als het een bepaald niveau bereikt, wat een actiepotentiaalresultaten wordt genoemd, waarbij een elektrische impuls langs de zenuw wordt overgedragen. Na een actiepotentiaal wordt het membraan gerepolariseerd, wordt opnieuw negatief geladen en herstelt het rustpotentieel.
Het rustpotentieel van zenuwcelmembranen wordt gecreëerd door ongelijke concentraties van positief geladen natriumionen en kaliumionen aan elke kant van het membraan. Er isMeer kalium in de cel en meer natrium buiten de cel. De reden hiervoor is een natriumpotassiumpomp die zich in het celmembraan bevindt, die actief natrium uit de cel en kalium in de cel verplaatst.
Er zijn kanalen in het membraan waardoor natrium- en kaliumionen kunnen reizen, maar wanneer het membraan in rust is, zijn de natriumkanalen gesloten en zijn slechts enkele kaliumkanalen open. Natriumionen worden gedwongen buiten de cel te blijven, terwijl sommige kaliumionen uit de cel ontsnappen om zich via de open kanalen aan te sluiten. Het netto resultaat is dat positiever geladen ionen buiten de cel belanden dan binnen, en dit creëert de negatieve lading over het membraan, bekend als het rustpotentiaal, dat nodig is als neurondepolarisatie moet optreden.
Voor een actiepotentieel moet plaatsvinden, eerst moet de zenuwcel worden gestimuleerd door te worden uitgerekt of door THij komst van een neurotransmitter. Een depolariserend effect treedt vervolgens op omdat natriumkanalen zich openen en natrium in de cel mogelijk maken, waardoor het aantal positief geladen ionen binnen wordt verhoogd en het elektrische potentieel over het membraan positiever wordt. Zodra depolarisatie een drempelniveau bereikt, openen veel natriumkanalen in één keer en treedt een actiepotentiaal op, waarbij de depolarisatie van het membraan plotseling plaatsvindt, waarbij depolarisatie ook in een golf langs de zenuwcel gaat.
Na depolarisatie vindt repolarisatie plaats na een kort interval dat bekend staat als de refractaire periode. Tijdens die periode heeft een verdere stimulus die op de cel wordt toegepast geen effect. De vuurvaste periode duurt slechts een fractie van een seconde, waardoor een zenuw vele malen kan schieten in de ruimte van een seconde. Repolarisatie houdt in dat kaliumionen eerst uit de cel bewegen, voordat natrium actief wordt uitgepompt. Zodra het membraanpotentiaal de nodige negatieve lading heeft bereikt, de rustende POTential wordt bereikt en de zenuw is klaar om opnieuw te schieten.