Sự khử cực là sự hủy bỏ sự chênh lệch điện tích ở hai mặt màng của tế bào thần kinh hoặc tế bào cơ. Kết quả là điện thế màng thay đổi thành điện thế ít âm hơn. Trong các bệnh như động kinh, hành vi khử cực của tế bào thần kinh thay đổi.
Sự khử cực là gì?
Sự khử cực là sự hủy bỏ sự chênh lệch điện tích ở hai mặt màng của tế bào thần kinh hoặc tế bào cơ. Sự phân cực tồn tại giữa hai mặt của một tế bào thần kinh màng ở trạng thái nghỉ, còn được gọi là điện thế màng. Cột điện hình thành trong màng tế bào do kết quả của sự phân tách điện tích. Sự khử cực là sự mất đi các đặc tính này khi nó xảy ra khi bắt đầu kích thích. Do đó, trong quá trình khử cực, sự chênh lệch điện tích giữa hai mặt của màng sinh học bị hủy bỏ trong giây lát. Trong thần kinh học, khử cực là sự thay đổi điện thế màng thành giá trị âm hoặc dương, như xảy ra khi thế hoạt động được thông qua. Tái phân cực ban đầu xảy ra vào cuối quá trình này và còn được gọi là tái phân cực. Ngược lại với khử cực được hiểu là siêu phân cực, trong đó điện thế giữa bên trong và bên ngoài màng sinh học thậm chí còn mạnh hơn, tăng vượt quá điện thế của điện thế nghỉ.
Chức năng và nhiệm vụ
Màng của các tế bào khỏe mạnh luôn phân cực và do đó thể hiện điện thế màng. Điện thế màng này là kết quả của sự khác biệt về ion tập trung ở hai mặt của màng. Ví dụ, máy bơm ion được đặt trong màng tế bào của tế bào thần kinh. Những máy bơm này vĩnh viễn tạo ra một phân phối trên bề mặt màng, khác với điện tích ở mặt trong của màng. Trong nội bào, do đó có sự dư thừa của các ion âm và màng tế bào mang điện tích dương ở bên ngoài nhiều hơn ở bên trong. Điều này dẫn đến sự khác biệt tiềm năng âm. Màng tế bào của tế bào thần kinh có tính thấm chọn lọc và do đó có tính thấm khác nhau đối với các điện tích khác nhau. Do những đặc tính này, một tế bào thần kinh biểu hiện một điện thế màng điện. Ở trạng thái nghỉ, điện thế màng được gọi là điện thế nghỉ và khoảng -70 mV. Tế bào dẫn điện khử cực ngay sau khi thế hoạt động tiếp cận họ. Điện tích màng bị suy giảm trong quá trình khử cực khi các kênh ion mở ra. Các ion chảy vào màng qua các kênh đã mở bằng cách khuếch tán, do đó làm giảm điện thế hiện có. Ví dụ, natri các ion chảy vào tế bào thần kinh. Sự dịch chuyển điện tích này cân bằng điện thế màng và do đó điện tích đảo ngược. Do đó, theo nghĩa rộng nhất, màng vẫn phân cực trong quá trình thế hoạt động, nhưng theo hướng ngược lại. Trong tế bào thần kinh, sự khử cực là dưới ngưỡng hoặc trên ngưỡng. Ngưỡng tương ứng với điện thế ngưỡng mở kênh ion. Thông thường, ngưỡng tiềm năng là khoảng -50 mV. Các giá trị lớn hơn di chuyển các kênh ion để mở và kích hoạt điện thế hoạt động. Sự khử cực dưới tinh thể làm cho điện thế màng quay trở lại điện thế màng nghỉ và không kích hoạt điện thế hoạt động. Ngoài các tế bào thần kinh, các tế bào cơ cũng có khả năng khử cực khi một điện thế hoạt động chạm đến chúng. Từ các sợi thần kinh trung ương, kích thích được truyền đến các sợi cơ qua tấm cuối vận động. Vì mục đích này, tấm cuối có các kênh cation có thể dẫn natri, kali và canxi các ion. Sodium và canxi Các dòng ion đặc biệt chảy qua các kênh do các động lực đặc biệt của chúng, do đó khử cực tế bào cơ. Trong tế bào cơ, điện thế nội mô tăng từ điện thế màng nghỉ lên được gọi là điện thế máy phát. Đây là một thế điện âm, không giống như điện thế hoạt động, truyền thụ động qua màng của sợi cơ. Nếu điện thế của máy phát cao hơn ngưỡng, thì điện thế hoạt động được tạo ra bằng cách mở các kênh natri và canxi các ion chảy vào. Do đó, sự co cơ xảy ra.
Bệnh tật và rối loạn
In hệ thần kinh các bệnh như động kinh, hành vi khử cực tự nhiên của các tế bào thần kinh thay đổi. Hyperexcitability là kết quả. Động kinh được đặc trưng bởi sự phóng điện bất thường của các liên kết tế bào thần kinh làm gián đoạn hoạt động bình thường của não Với nó, những nhận thức bất thường và rối loạn chức năng vận động, tư duy cũng như ý thức xảy ra. Tiêu điểm động kinh Ảnh hưởng đến hệ thống limbic or tân sinh. Sự dẫn truyền glutamatergic kích hoạt điện thế sau synap kích thích biên độ cao ở những vùng này. Do đó, các kênh canxi tạo màng được kích hoạt và trải qua quá trình khử cực đặc biệt kéo dài. Bằng cách này, các đợt bùng phát điện thế hoạt động tần số cao đặc trưng của bệnh động kinh được kích hoạt. Hoạt động bất thường lan rộng trong một tập hợp của vài nghìn tế bào thần kinh. Tăng kết nối synap của các tế bào thần kinh cũng góp phần tạo ra các cơn co giật. Điều này cũng đúng đối với các tính chất bất thường của màng nội tại, chủ yếu liên quan đến các kênh ion. Cơ chế dẫn truyền qua synap cũng thường bị thay đổi theo nghĩa điều chỉnh thụ thể. Động kinh dai dẳng được cho là kết quả của hệ thống lặp lại khớp thần kinh có thể liên quan đến não khu vực. Không chỉ trong bệnh động kinh mà đặc tính khử cực của tế bào thần kinh mới thay đổi. Nhiều thuốc cũng cho thấy tác dụng trên sự khử cực và biểu hiện dưới dạng khả năng hưng phấn hoặc dễ kích thích. Những thuốc bao gồm, ví dụ, thuốc giãn cơ, nguyên nhân hoàn thành thư giãn của cơ xương bằng cách can thiệp vào trung tâm hệ thần kinh. Quản trị là phổ biến, ví dụ, ở cột sống co cứng. Cụ thể là khử cực thuốc giãn cơ có tác dụng hưng phấn tại cơ quan thụ cảm, bắt đầu quá trình khử cực kéo dài. Ban đầu, các cơ co lại sau khi dùng thuốc quản lý, gây ra các cơn run cơ không phối hợp, nhưng ngay sau đó chúng gây tê liệt các cơ tương ứng. Khi quá trình khử cực của cơ kéo dài, cơ sẽ không thích ứng được trong giây lát.
