Erinevus depolarisatsiooni ja repolarisatsiooni vahel

2024 Autor: Alex Aldridge | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 13:37

Peamised erinevused – depolarisatsioon vs repolarisatsioon

Meie aju on ühendatud meie keha ülejäänud elundite ja lihastega. Kui meie käsi liigub, saadab aju närvirakkude kaudu signaale käes olevatele lihastele kokkutõmbumiseks. Närvirakud saadavad palju elektrilisi impulsse, käskudes käte lihastel kokku tõmbuda. Neid närvirakkude elektrilisi impulsse nimetatakse aktsioonipotentsiaaliks. Aktsioonipotentsiaal tekib ioonide (Na⁺, K⁺ või Cl^{–) tulemusena.). Kolm peamist aktsioonipotentsiaali käivitavat sündmust on: depolarisatsioon, repolarisatsioon ja hüperpolarisatsioon. Depolarisatsioonil avatakse Na}+ ^{ioonide väravad. See toob rakku Na}+ ^{ioonide sissevoolu ja seega neuronirakk depolariseerub. Aktsioonipotentsiaal läbib aksoneid. Repolarisatsioonil naaseb rakk taas puhkemembraani potentsiaali, peatades Na}+ ^{ioonide sissevoolu. K}+ ^{ioonid voolavad repolarisatsioonis neuronirakust välja. Kui aktsioonipotentsiaal läbib K}+ ^{suletud kanaleid liiga kaua, kaotab neuron rohkem K}+ ^{ioone. See tähendab, et neuronirakk muutub hüperpolariseerituks (negatiivsem kui puhkemembraani potentsiaal). Peamine erinevus depolarisatsiooni ja repolarisatsiooni vahel on see, et depolarisatsioon põhjustab aktsioonipotentsiaali, mis on tingitud Na}+ ^{ioonidest, mis lähevad aksoni membraani läbi Na}+^/K + ^{pumpab repolarisatsiooni ajal, K}+ ^{väljub aksonmembraanist läbi Na}+^{/K +} pumpab, mis põhjustab raku puhkepotentsiaali taastumise.

Mis on depolarisatsioon?

Depolarisatsioon on neuronirakus toimuv käivitav protsess, mis muudab selle polarisatsiooni. Signaal tuleb teistelt neuroniga ühendatud rakkudelt. Positiivselt laetud Na⁺ ioonid voolavad raku kehasse läbi "m" pingega piiratud kanalite. Spetsiifilised kemikaalid, mida nimetatakse neurotransmitteriteks, seonduvad nende ioonikanalitega, mis muudavad need õigel ajal avanevad. Sissetulevad Na^{+ ioonid viivad membraanipotentsiaali “nullile” lähemale. Seda kirjeldatakse kui neuroniraku depolarisatsiooni.}

Kui raku keha saab stiimuli, mis ületab lävipotentsiaali, võib see käivitada aksonis olevad naatriumikanalid. Seejärel saadetakse aktsioonipotentsiaal ehk elektriimpulsid. See võimaldab positiivselt laetud Na^{+ ioonidel voolata negatiivselt laetud aksonitesse. Ja see depolariseerib ümbritsevad aksonid. Siin, kui üks kanal avaneb ja laseb positiivsetel ioonidel sisse, käivitab see teised kanalid sama tegema aksonites.}

Erinevus depolarisatsiooni ja repolarisatsiooni vahel

Joonis 01: Depolarisatsioon

Kui aktsioonipotentsiaal läbib neuronite kõikumisi, läbib see tasakaalu ja saab kiiresti positiivse laengu. Kui rakk saab positiivselt laetud, lõpeb depolarisatsiooniprotsess. Kui neuron depolariseerub, suletakse "h" pingeväravad ja blokeerivad Na^{+ ioonide sisenemise rakku. See käivitab järgmise etapi, mida nimetatakse repolarisatsiooniks ja mis viib neuroni puhkepotentsiaali.}

Mis on repolarisatsioon?

Repolarisatsiooniprotsess toob neuronirakud tagasi membraani puhkepotentsiaali. Naatriumiga suletud kanalite inaktiveerimisprotsess paneb need sulgema. See peatab positiivsete Na⁺ ioonide sissetungimise neuronirakku. Samal ajal avatakse kaaliumikanalid, mida nimetatakse n-kanaliteks. Raku sees on palju K⁺ ioonide kontsentratsiooni kui välisrakus. Seega, kui need K^{+ kanalid avatakse, voolab membraanist välja rohkem kaaliumiioone kui sissetulemisel. Rakk kaotab oma positiivsed ioonid. Seega naaseb rakk tagasi puhkefaasi. Kogu seda protsessi kirjeldatakse kui repolarisatsiooni.}

Neuroteaduses defineeritakse seda kui membraanipotentsiaali muutust uuesti negatiivse väärtuseni vahetult pärast aktsioonipotentsiaali depolarisatsioonifaasi. Seda nimetatakse tavaliselt aktsioonipotentsiaali langemise faasiks. On mitmeid teisi K⁺ kanaleid, mis aitavad kaasa repolarisatsiooniprotsessile, näiteks A-tüüpi kanalid, viivitusega alaldid ja Ca²⁺ aktiveeritud K ^{+ kanalit.}

Peamised erinevused depolarisatsiooni ja repolarisatsiooni vahel

Joonis 02: Repolarisatsioon

Repolarisatsiooni tulemuseks on lõpuks hüperpolarisatsiooni staadium. Sel juhul muutub membraanipotentsiaal liiga negatiivseks kui puhkepotentsiaal. Hüperpolarisatsioon on tavaliselt tingitud K⁺ ioonide väljavoolust K⁺ kanalitest või Cl^– ioonid Cl^{– kanalitest.}

Millised on depolarisatsiooni ja repolarisatsiooni sarnasused?

Mõlemad on tegevuspotentsiaali etapid.
Mõlemad on neuronimembraani potentsiaali säilitamiseks väga olulised.
Mõlemad käivituvad ioonide kontsentratsiooni gradiendi tõttu neuronirakus ja se alt välja (Na⁺, K⁺⁾
Mõlemad käivituvad ioonide sisse- ja väljavoolu tõttu neuroniraku membraani pingega seotud kanalite kaudu.

Mis vahe on depolarisatsioonil ja repolarisatsioonil?

Depolarisatsioon vs repolarisatsioon
Depolarisatsioon on protsess, mis käivitab Na^{+ ioonide sissevoolu rakku ja loob neuronirakus aktsioonipotentsiaali.}	Repolarisatsioon on protsess, mis taastab neuroniraku oma puhkepotentsiaali pärast depolarisatsiooni, peatades Na⁺ ioonide sissevoolu rakku ja saates rohkem K ^{+ ioonid neuronirakust välja.}
Netotasu
Depolarisatsiooni korral on neuroniraku kehal positiivne laeng.	Repolarisatsiooni korral on neuroniraku kehal negatiivne laeng.
Ioonide sissevool ja väljavool
Positiivsema laenguga Na^{+ ioonide sissevool neuronirakku toimub depolarisatsiooni käigus.}	Positiivsema laenguga K^{+ ioonide väljavool neuronirakust toimub repolarisatsioonis.}
Kasutatud kanalid
Depolarisatsioonis kasutatakse naatriumi "m" pingega kanaleid.	Repolarisatsioonis kasutatakse kaaliumi “n” pingega sillakanaleid ja muid kaaliumikanaleid (A-tüüpi kanalid, viivitusega alaldid ja Ca²⁺ aktiveeritud K ^{+ kanalit).}
Neuronirakkude polarisatsioon
Depolarisatsiooni korral on neuronirakus vähem polaarsust.	Repolarisatsiooni korral on neuronirakus rohkem polaarsust.
Puhkepotentsiaal
Depolarisatsiooni korral puhkepotentsiaal ei taastu.	Repolarisatsiooni korral puhkepotentsiaal taastub.
Mehaaniline tegevus
Depolarisatsioon käivitab mehaanilise aktiivsuse.	Repolarisatsioon ei käivita mehaanilist aktiivsust.

Kokkuvõte – depolarisatsioon vs repolarisatsioon

Närvirakkudes käivitatavaid elektrilisi impulsse nimetatakse aktsioonipotentsiaaliks. Aktsioonipotentsiaal tekib ioonide kontsentratsioonigradiendi põhjal (Na⁺, K⁺ või Cl^–) läbi aksoni membraani. Aktsioonipotentsiaalis kirjeldatakse kolme peamist käivitavat sündmust: depolarisatsioon, repolarisatsioon ja hüperpolarisatsioon. Depolarisatsiooni käigus tekib aktsioonipotentsiaal Na⁺ sissevoolu tõttu aksonisse membraanis paiknevate naatriumikanalite kaudu. Depolarisatsioonile järgneb repolarisatsioon. Repolarisatsiooniprotsess viib depolariseeritud aksoni membraani puhkepotentsiaali, avades kaaliumikanalid ja saates K^{+ ioonid aksonimembraanist välja. See on erinevus depolarisatsiooni ja repolarisatsiooni vahel.}

Laadige alla depolarisatsiooni ja repolarisatsiooni PDF-versioon

Saate alla laadida selle artikli PDF-versiooni ja kasutada seda võrguühenduseta kasutamiseks vastav alt tsitaadi märkusele. Palun laadige PDF-versioon alla siit. Erinevus depolarisatsiooni ja repolarisatsiooni vahel