La despolarització és l’anul·lació de les diferències de càrrega als dos costats de la membrana d’un nervi o cèl·lula muscular. Com a resultat, el potencial de membrana canvia a un de menys negatiu. En malalties com epilèpsia, el comportament de despolarització de les cèl·lules nervioses canvia.
Què és la despolarització?
La despolarització és l’anul·lació de les diferències de càrrega als dos costats de la membrana d’un nervi o cèl·lula muscular. La polarització existeix entre els dos costats d’un intacte cèl·lula nerviosa membrana en repòs, també coneguda com a potencial de membrana. Els pols elèctrics es formen a la membrana cel · lular com a resultat de la separació de càrrega. La despolarització és la pèrdua d’aquestes propietats ja que es produeix al principi d’una excitació. Així, durant la despolarització, la diferència de càrrega entre els dos costats d’una membrana biològica s’anul·la momentàniament. En neurologia, la despolarització és el canvi del potencial de la membrana a valors positius o menys negatius, com es produeix quan un potencial d'acció es passa. La reconstrucció de la polarització original es produeix cap al final d’aquest procés i també es coneix com repolarització. El contrari a la despolarització s’entén per hiperpolarització, en què la tensió entre l’interior i l’exterior d’una membrana biològica es fa encara més forta, augmentant més enllà de la tensió del potencial de repòs.
Funció i tasca
Les membranes de les cèl·lules sanes sempre estan polaritzades i, per tant, presenten un potencial de membrana. Aquest potencial de membrana és el resultat de la diferència d’ions concentració als dos costats de la membrana. Per exemple, les bombes iòniques es troben a membrana cel · lular de neurones. Aquestes bombes produeixen permanentment un desigual a la superfície de la membrana, que difereix de la càrrega del costat interior de la membrana. Intracel·lularment, doncs, hi ha un excés d’ions negatius i el membrana cel · lular es carrega més positivament per fora que per dins. Això es tradueix en una diferència de potencial negativa. La membrana cel·lular de les neurones té permeabilitat selectiva i, per tant, és permeable de manera diferent per a diferents càrregues. A causa d’aquestes propietats, una neurona presenta un potencial de membrana elèctrica. En estat de repòs, el potencial de membrana s’anomena potencial de repòs i és d’uns -70 mV. Les cèl·lules conductores elèctricament es despolaritzen tan aviat com potencial d'acció els arriba. La càrrega de la membrana s’atenua durant la despolarització a mesura que s’obren els canals iònics. Els ions flueixen a la membrana a través dels canals oberts per difusió, reduint així el potencial existent. Per exemple, sodi els ions flueixen cap al cèl·lula nerviosa. Aquest canvi de càrrega equilibra el potencial de la membrana i, per tant, inverteix la càrrega. Així, en el sentit més ampli, la membrana encara està polaritzada durant un potencial d'acció, però en sentit contrari. En les neurones, la despolarització és sub-llindar o supratel·lar. El llindar correspon al potencial llindar d'obertura del canal iònic. Normalment, el llindar potencial és d’uns -50 mV. Els valors més grans mouen els canals iònics per obrir-se i activar un potencial d’acció. La despolarització subliminal fa que el potencial de la membrana torni al potencial de membrana en repòs i no desencadeni un potencial d’acció. A més de les cèl·lules nervioses, les cèl·lules musculars també són capaces de despolaritzar-se quan hi arriba un potencial d’acció. Des de les fibres nervioses centrals, l’excitació es transmet a les fibres musculars a través de la placa final del motor. Amb aquest propòsit, la placa final té canals de cations que poden conduir sodi, potassi i calci ions. Sodi i calci els corrents iònics, en particular, flueixen pels canals a causa de les seves forces motores especials, despolaritzant així la cèl·lula muscular. A la cèl·lula muscular, el potencial de la placa final augmenta des del potencial de la membrana en repòs fins a l’anomenat potencial generador. Es tracta d’un potencial electrotònic que, a diferència del potencial d’acció, es propaga passivament a través de la membrana de les fibres musculars. Si el potencial del generador és supralimitari, es genera un potencial d’acció per l’obertura dels canals de sodi i calci hi entren els ions. Per tant, es produeix una contracció muscular.
Malalties i trastorns
In sistema nerviós malalties com epilèpsia, el comportament natural de despolarització de les cèl·lules nervioses canvia. El resultat és la hiperexcitabilitat. Les crisis epilèptiques es caracteritzen per una descàrrega anormal d’associacions neuronals que alteren l’activitat normal de cervell Amb ella, es produeixen percepcions i alteracions inusuals de la funció motora, el pensament i la consciència. Focal epilèpsia afecta la sistema límbic or neocòrtex. La transmissió glutamatergica desencadena un potencial postsinàptic excitador d’alta amplitud en aquestes zones. Així, els canals de calci membranigènics s’activen i experimenten una despolarització particularment duradora. D’aquesta manera, es desencadenen ràfegues de potencial d’acció d’alta freqüència característiques de l’epilèpsia. L’activitat anormal s’estén en un conjunt de milers de neurones. L’augment de la connectivitat sinàptica de les neurones també contribueix a la generació de convulsions. El mateix passa amb les propietats intrínseces anormals de la membrana, que afecten principalment als canals iònics. Els mecanismes de transmissió sinàptica també s’alteren sovint en el sentit de modificacions del receptor. Es creu que les convulsions persistents resulten de sistemes de bucle sinàptic que poden implicar grans dimensions cervell àrees. No només en l’epilèpsia canvien les propietats de despolarització de les neurones. Nombroses les drogues també mostren efectes sobre la despolarització i es manifesten com a hiperexcitabilitat o hiperexcitabilitat. Aquests les drogues inclouen, per exemple, relaxants musculars, que causen complet relaxació dels músculs esquelètics interferint amb la central sistema nerviós. Administració és comú, per exemple, a la columna vertebral espasticitat. En concret, despolaritzant relaxants musculars tenen un efecte excitador al receptor dels músculs, iniciant una despolarització de llarga durada. Inicialment, els músculs es contrauen després de la droga administració, desencadenant tremolors musculars no coordinats, però poc després provoquen una paràlisi flàccida dels músculs respectius. A mesura que persisteix la despolarització dels músculs, el múscul és momentàniament inexcitable.
