Kalium- und Natriumionen wirken als Stromerzeuger in den Zellen Ihres Körpers. Neuronen sind Zellen, die sich im gesamten Nervensystem befinden. Sie kommunizieren Informationen, um wichtige Aufgaben wie die Regulierung Ihrer Körpertemperatur oder das Beugen von Muskeln auszuführen. Wenn Sie beispielsweise Ihre Finger bewegen möchten, überträgt Ihr Gehirn eine Nachricht an die Muskeln in Ihrer Hand. Neuronen übertragen diese Nachricht. Neuronen verwenden Ionen, um zu kommunizieren. Ionen sind elektrisch geladene Chemikalien. Kalium und Natrium sind zwei der wichtigsten Ionen in Ihrem Nervensystem.
Natrium-Kalium-Pumpe
Reines Wasser leitet keinen Strom. Kalium, Natrium und andere Elektrolyte lösen sich in Wasser und tragen zur elektrischen Ladung bei. Die Zellen in Ihrem Körper benötigen Elektrolyte, um elektrische Impulse zu transportieren und aufrechtzuerhalten. Die Natrium-Kalium-Pumpe beschreibt einen Mechanismus, bei dem sich Natrium- und Kaliumionen in Ihre Zellen hinein und aus diesen heraus bewegen. Jedes Mal, wenn dies geschieht, wird eine elektrische Ladung erzeugt. Die Natrium-Kalium-Pumpe reagiert auch auf Stromanforderungen Ihres Nervensystems. Der richtige Elektrolythaushalt ist wichtig für Ihr Blut, Ihre Flüssigkeitszufuhr und hilft, andere lebenswichtige Körperfunktionen aufrechtzuerhalten.
Ionenkonzentration
Die Natrium-Kalium-Pumpe wählt sorgfältig aus, welche Ionen in oder aus Zellen zugelassen werden sollen. Dies hält die elektrische Ladung aufrecht. Zu jedem Zeitpunkt sind drei Natriumionen in einer Zelle zulässig. Beim Einziehen von Natriumionen ist die Zelle so positioniert, dass sie Ionen anzieht, die wie Natriumionen geformt sind. Es kehrt dann die Position um, setzt die Natriumionen frei und zieht zwei Kaliumionen ein. In "Biological Psychology" schreibt James W. Kalat, dass das Ergebnis dieses Prozesses ist, dass Natriumionen außerhalb Ihrer Zellmembranen stärker konzentriert sind, während Kaliumionen innerhalb der Zellmembranen stärker konzentriert sind.
Ruhepotential
Das Ruhepotential einer Zelle ist die Menge an Energie, die verfügbar ist, wenn sich eine Zelle in Ruhe befindet. Ihr Körper verbraucht viel Energie beim Betrieb der Natrium-Kalium-Pumpe. Das daraus resultierende Ruhepotential ermöglicht eine schnelle Reaktion auf Anfragen Ihres Gehirns. In "Biological Psychology" vergleicht Kalat das Ruhepotential mit einem Pfeil und Bogen, der bereit und feuerbereit ist. Ein Bogenschütze zieht am Bogen und wartet auf ein Ziel, gerade als die Natrium-Kalium-Pumpe vorbereitet und einsatzbereit ist.
Aktionspotential
Wenn ein simuliertes Neuron eine Anfrage stellt, schießen Natriumionen wie Pfeile in Ihre Zellen und erzeugen eine Energieexplosion. Natriumionen bewegen sich aufgrund der ungleichmäßigen Konzentration zwischen Natrium- und Kaliumionen zuerst. Es dauert etwas länger, bis sich Kaliumionen außerhalb Ihrer Zellen bewegen. Wenn sie dies tun, erzeugt der Ein- und Ausstrom von Kalium- und Natriumionen eine Polarisation und eine umgekehrte Polarisation. Dies ist das Aktionspotential. Schließlich setzen sich die Ionen ab und kehren zum Ruhepotential zurück.
