Pagrindinis skirtumas – depoliarizacija vs repoliarizacija
Mūsų smegenys yra sujungtos su kitais mūsų kūno organais ir raumenimis. Kai mūsų ranka juda, smegenys siunčia signalus per nervines ląsteles į rankos raumenis, kad jie susitrauktų. Nervų ląstelės siunčia daug elektros impulsų, liepdamos rankų raumenims susitraukti. Šie elektriniai impulsai nervų ląstelėse yra žinomi kaip veikimo potencialas. Veikimo potencialas atsiranda dėl jonų koncentracijos gradiento (Na+, K+ arba Cl–). Trys pagrindiniai veikimo potencialą sukeliantys įvykiai yra: depoliarizacija, repoliarizacija ir hiperpoliarizacija. Depoliarizuojant atsidaro Na+ jonų vartai. Dėl to į ląstelę patenka Na+ jonų, todėl neuronų ląstelė yra depoliarizuota. Veiksmo potencialas praeina per aksonus. Repoliarizacijos metu ląstelė vėl grįžta į ramybės būsenos membranos potencialą, sustabdydama Na+ jonų srautą. K+ jonai teka iš neurono ląstelės repoliarizuodamiesi. Kai veikimo potencialas per ilgai praeina per K+ kanalus, neuronas praranda daugiau K+ jonų. Tai reiškia, kad neurono ląstelė tampa hiperpoliarizuota (daugiau neigiama nei ramybės membranos potencialas). Pagrindinis skirtumas tarp depoliarizacijos ir repoliarizacijos yra tas, kad depoliarizacija sukelia veikimo potencialą dėl Na+ jonų, patenkančių į aksono membraną per Na+/K + siurbliai kol vyksta repoliarizacija, K+ išeina pro aksono membraną per Na+/K + siurblių, dėl kurių ląstelė grįžta į ramybės potencialą.
Kas yra depoliarizacija?
Depoliarizacija yra neurono ląstelėje vykstantis paleidimo procesas, kuris keičia jos poliarizaciją. Signalas ateina iš kitų ląstelių, kurios yra prijungtos prie neurono. Teigiamai įkrauti Na+ jonai patenka į ląstelės kūną „m“įtampos kanalais. Specifinės cheminės medžiagos, žinomos kaip neurotransmiteriai, jungiasi prie šių jonų kanalų, todėl jie atsidaro tinkamu laiku. Įeinantys Na+jonai priartina membranos potencialą prie „nulio“. Tai apibūdinama kaip neuronų ląstelės depoliarizacija.
Jei ląstelės kūnas gauna stimulą, kuris viršija slenkstinį potencialą, jis gali suaktyvinti natrio kanalus aksone. Po to bus siunčiamas veikimo potencialas arba elektriniai impulsai. Tai leidžia teigiamai įkrautiems Na+ jonams tekėti į neigiamo krūvio aksonus. Ir depoliarizuoja aplinkinius aksonus. Čia, kai vienas kanalas atsidaro ir įleidžia teigiamus jonus, kiti kanalai paleidžia tą patį aksonuose.
01 pav.: Depoliarizacija
Kai veikimo potencialas praeina per neuronų svyravimus, jis pereina pusiausvyrą ir greitai įgyja teigiamą krūvį. Kai ląstelė tampa teigiamai įkrauta, depoliarizacijos procesas baigiasi. Kai neuronas depoliarizuojasi, „h“įtampos užtvarai išjungiami ir blokuoja Na+ jonų patekimą į ląstelę. Tai inicijuoja kitą žingsnį, vadinamą repoliarizacija, dėl kurios neuronas pasiekia ramybės potencialą.
Kas yra repoliarizacija?
Repoliarizacijos procesas grąžina neuronų ląstelę į membranos ramybės potencialą. Natrio kanalų inaktyvavimo procesas privers juos užsidaryti. Jis sustabdo teigiamų Na+ jonų veržimąsi į neuronų ląstelę. Tuo pačiu metu atidaromi kalio kanalai, žinomi kaip „n“kanalai. Ląstelės viduje yra daug K+ jonų koncentracijos nei išorinėje ląstelėje. Vadinasi, atidarius šiuos K+ kanalus, iš membranos išteka daugiau kalio jonų nei tada, kai jie patenka į vidų. Ląstelė praranda teigiamus jonus. Taigi ląstelė grįžta į ramybės stadiją. Visas šis procesas apibūdinamas kaip repoliarizacija.
Neurologijos moksle tai apibrėžiama kaip membranos potencialo pokytis iki neigiamos vertės vėl iškart po veikimo potencialo depoliarizacijos fazės. Tai paprastai vadinama veikimo potencialo kritimo faze. Yra keletas kitų K+ kanalų, kurie prisideda prie repoliarizacijos proceso, pvz., A tipo kanalai, uždelsti lygintuvai ir Ca2+ aktyvuotas K + kanalų.
02 pav.: Repoliarizacija
Repoliarizacija galiausiai sukelia hiperpoliarizacijos stadiją. Šiuo atveju membranos potencialas tampa per neigiamas nei ramybės potencialas. Hiperpoliarizacija paprastai atsiranda dėl K+ jonų ištekėjimo iš K+ kanalų arba Cl– jonai iš Cl– channels.
Kokie yra depoliarizacijos ir repoliarizacijos panašumai?
- Abu yra veikimo potencialo etapai.
- Abu yra labai svarbūs norint išlaikyti neuronų membranos potencialą.
- Abu inicijuojami dėl jonų koncentracijos gradiento neuroninėje ląstelėje ir iš jos (Na+, K+)
- Abu yra inicijuojami dėl jonų įtekėjimo ir ištekėjimo per įtampa reguliuojamus kanalus neuronų ląstelės membranoje.
Kuo skiriasi depoliarizacija ir repoliarizacija?
Depoliarizacija prieš repoliarizaciją |
|
| Depoliarizacija yra procesas, kuris inicijuoja Na+ jonų patekimą į ląstelę ir sukuria veikimo potencialą neuronų ląstelėje. | Repoliarizacija yra procesas, kurio metu po depoliarizacijos neurono ląstelė grąžinama į ramybės potencialą, sustabdant Na+ jonų įtekėjimą į ląstelę ir siunčiant daugiau K + jonų iš neurono ląstelės. |
| Grynasis mokestis | |
| Depoliarizacijoje neuronų ląstelės kūnas turi teigiamą krūvį. | Repoliarizacijoje neuronų ląstelės kūnas turi neigiamą krūvį. |
| Jonų įtekėjimas ir ištekėjimas | |
| Daugiau teigiamo krūvio Na+ jonų patekimas į neuronų ląstelę vyksta depoliarizuojant. | Teigiamo krūvio K+ jonų nutekėjimas iš neuronų ląstelės vyksta repoliarizuojant. |
| Naudoti kanalai | |
| Depoliarizacijoje naudojami natrio „m“įtampos kanalai. | Repoliarizacijoje naudojami kalio „n“įtampos kanalai ir kiti kalio kanalai (A tipo kanalai, uždelsti lygintuvai ir Ca2+ aktyvuoti K + kanalų). |
| Neuronų ląstelių poliarizacija | |
| Depoliarizacijos metu neuronų ląstelės poliškumas yra mažesnis. | Repoliarizuojant neuronų ląstelėje yra daugiau poliškumo. |
| Poilsio potencialas | |
| Depoliarizacijoje ramybės potencialas neatstatomas. | Repoliarizacijoje atkuriamas ramybės potencialas. |
| Mechaninė veikla | |
| Depoliarizacija sukelia mechaninį aktyvumą. | Repoliarizacija nesukelia mechaninio aktyvumo. |
Santrauka – depoliarizacija prieš repoliarizaciją
Nervinėse ląstelėse inicijuojami elektriniai impulsai yra žinomi kaip veikimo potencialas. Veikimo potencialas atsiranda pagal jonų koncentracijos gradientą (Na+, K+ arba Cl–) per aksono membraną. Trys pagrindiniai veikimo potencialą sukeliantys įvykiai apibūdinami kaip: depoliarizacija, repoliarizacija ir hiperpoliarizacija. Depoliarizacijos metu veikimo potencialas susidaro dėl Na+ įtekėjimo į aksoną per membranoje esančius natrio kanalus. Po depoliarizacijos seka repoliarizacija. Repoliarizacijos procesas paverčia depoliarizuotą aksono membraną į ramybės potencialą, atidarydamas kalio kanalus ir išsiųsdamas K+ jonus iš aksono membranos. Tai yra skirtumas tarp depoliarizacijos ir repoliarizacijos.
Atsisiųskite depoliarizavimo ir repoliarizavimo PDF versiją
Galite atsisiųsti šio straipsnio PDF versiją ir naudoti ją neprisijungus, kaip nurodyta citatos pastaboje. Atsisiųskite PDF versiją čia. Skirtumas tarp depoliarizacijos ir repoliarizacijos
