Nerveimpuls | serie af elektriske signaler, der genereres i neuronerne

Ledningsmekanisme

Polarisation

Når et neuron ikke er ledende eller er i hviletilstand, er den axonale membran mere permeabel for K⁺ ioner og uigennemtrængelig for Na⁺ ioner. natrium-kaliumpumpen pumper aktivt 3Na⁺ ioner ud til den ekstracellulære væske og tager 2K⁺ ioner ind i cellen. På grund af ubalancen i ladningen udvikles der en potentialforskel på tværs af den axonale membran, som også kaldes hvilepotentialet (-70 mV). Den ydre side af membranen vil have en positiv ladning, mens den indre side vil have en negativ ladning.

Depolarisering

Når membranen udsættes for en stimulus (kemisk, mekanisk eller elektrisk), stopper natrium-kaliumpumpen med at fungere. Na⁺ -ionerne vil strømme ind i cellen efterfulgt af en omvendt polaritet i den axonale membran. Det kaldes også depolarisering af nervefibrene. Den elektriske potentialforskel på stimuleringsstedet kaldes aktionspotentialet (+40 mV).

Repolarisering

Som følge heraf vil strømmen flyde fra den depolariserede del af nervefibren til den polariserede del af nervefibren i axoplasmaet, mens strømmen flyder i modsat retning på celleoverfladen. På denne måde dannes der således et nyt aktionspotentiale oppe foran i nervefibren. Den tid, det tager axonalmembranen at blive polariseret igen, kaldes den refraktære periode (1 ms). Efter den refraktære periode vil natrium-kaliumpumpen fungere igen, og membranen vil vende tilbage til hviletilstand igen.

Særlige hurtigere forbindelser

Hurtigere elektriske synapser anvendes i flugtreflekser, i hvirveldyrs nethinde og i hjertet. De er hurtigere, fordi de ikke har brug for den langsomme diffusion af neurotransmittere over synapsekløften. Derfor anvendes elektriske synapser, når hurtig reaktion og koordinering af timing er afgørende.

Disse synapser forbinder de præsynaptiske og postsynaptiske celler direkte med hinanden. Når et aktionspotentiale når frem til en sådan synapse, krydser ionstrømme de to cellemembraner og går ind i den postsynaptiske celle gennem porer, der kaldes connexoner. Det præsynaptiske aktionspotentiale stimulerer således direkte den postsynaptiske celle.