Nervimpuls | serie elektriska signaler som genereras i neuronerna

Ledningsmekanism

Polarisation

När en neuron inte leder ström eller är i vila är axonmembranet mer genomsläppligt för K⁺ -joner och ogenomsläppligt för Na⁺ -joner. Natriumkaliumpumpen pumpar aktivt ut 3Na⁺ -joner till den extracellulära vätskan och tar in 2K⁺ -joner i cellen. På grund av obalansen i laddningen utvecklas en potentialskillnad över axonmembranet som också kallas vilopotential (-70 mV). Membranets yttre sida har en positiv laddning medan den inre sidan har en negativ laddning.

Depolarisering

När membranet utsätts för en stimulans (kemisk, mekanisk eller elektrisk) slutar natriumkaliumpumpen att fungera. Na⁺ -jonerna kommer att rusa in i cellen, följt av en omvänd polaritet i axonmembranet. Detta kallas också depolarisering av nervfibrerna. Den elektriska potentialskillnaden vid stimuleringsstället kallas aktionspotential (+40 mV).

Repolarisering

Som ett resultat av detta kommer strömmen att flöda från den depolariserade delen av nervfibrerna till den polariserade delen av nervfibrerna i axoplasman, medan strömmen flyter i motsatt riktning på cellytan. På detta sätt skapas alltså en ny aktionspotential längre fram i nervfibrerna. Den tid det tar för axonmembranet att bli polariserat igen kallas refraktärperioden (1 ms). Efter den refraktära perioden kommer natriumkaliumpumpen att fungera igen och membranet återgår till vilostadiet igen.

Särskilda snabbare anslutningar

Snabbare elektriska synapser används i flyktreflexer, näthinnan hos ryggradsdjur och hjärtat. De är snabbare eftersom de inte behöver den långsamma spridningen av neurotransmittorer över den synaptiska klyftan. Därför används elektriska synapser när snabb respons och samordning av timing är avgörande.

Dessa synapser förbinder den presynaptiska och postsynaptiska cellen direkt med varandra. När en aktionspotential når en sådan synaps korsar jonströmmarna de två cellmembranen och går in i den postsynaptiska cellen genom porer som kallas connexoner. På så sätt stimulerar den presynaptiska aktionspotentialen direkt den postsynaptiska cellen.