Rozdíl mezi depolarizací a repolarizací

2024 Autor: Alex Aldridge | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 13:34

Klíčový rozdíl – depolarizace vs repolarizace

Náš mozek je propojen se zbytkem orgánů a svalů v našem těle. Když se naše ruka pohybuje, mozek vysílá signály přes nervové buňky do svalů v ruce, aby se stáhly. Nervové buňky vysílají mnoho elektrických impulzů, které říkají svalům v rukou, aby se stáhly. Tyto elektrické impulsy v nervových buňkách jsou známé jako akční potenciál. Akční potenciál vzniká jako výsledek koncentračního gradientu iontů (Na⁺, K⁺ nebo Cl^{–). Tři hlavní spouštěcí události v akčním potenciálu jsou: depolarizace, repolarizace a hyperpolarizace. Při depolarizaci se otevírají brány iontů Na}+^{. Přináší přítok Na}+ ^{iontů do buňky a tím dochází k depolarizaci neuronové buňky. Akční potenciál prochází axony. Při repolarizaci se buňka opět vrátí do klidového membránového potenciálu zastavením přítoku Na}+ ^{iontů. Ionty K}+ ^{proudí ven z buňky neuronu v repolarizaci. Když akční potenciál prochází přes kanály K}+ ^{příliš dlouho, neuron ztratí více iontů K}+^{. To znamená, že neuronová buňka se hyperpolarizuje (negativnější než klidový membránový potenciál). Klíčový rozdíl mezi depolarizací a repolarizací je v tom, že depolarizace způsobuje akční potenciál v důsledku iontů Na}+^{, které procházejí axonovou membránou přes Na}+^/K + ^{pumpy při repolarizaci, K}+ ^{vycházejí z axonové membrány přes Na}+^{/K +} pumpy způsobí, že se buňka vrátí do klidového potenciálu.

Co je depolarizace?

Depolarizace je spouštěcí proces, který probíhá v neuronové buňce a který mění její polarizaci. Signál přichází z ostatních buněk, které jsou připojeny k neuronu. Kladně nabité ionty Na⁺ proudí do těla buňky přes „m“napěťově řízené kanály. Na tyto iontové kanály se vážou specifické chemikálie známé jako neurotransmitery, které je otevírají ve správný čas. Vstupní ionty Na^{+přibližují membránový potenciál k „nule“. To je popisováno jako depolarizace neuronové buňky.}

Pokud buněčné tělo dostane stimul, který překročí prahový potenciál, může spustit sodíkové kanály v axonu. Poté bude odeslán akční potenciál nebo elektrické impulsy. To umožňuje kladně nabitým iontům Na^{+ proudit do záporně nabitých axonů. A depolarizuje okolní axony. Zde, když se jeden kanál otevře a vpustí kladné ionty dovnitř, spustí to ostatní kanály, aby udělaly totéž v axonech.}

Obrázek 01: Depolarizace

Jak akční potenciál prochází přes neuron kolísá, přechází do rovnováhy a rychle se kladně nabíjí. Jakmile se buňka kladně nabije, proces depolarizace je dokončen. Když se neuron depolarizuje, napěťové brány „h“se vypnou a blokují ionty Na^{+ vstupující do buňky. To zahájí další krok, který je známý jako repolarizace, která přivede neuron k jeho klidovému potenciálu.}

Co je repolarizace?

Proces repolarizace přivádí neuronovou buňku zpět k membránovému klidovému potenciálu. Proces inaktivace sodíkových kanálů způsobí jejich uzavření. Zastavuje přísun kladných iontů Na⁺ do buňky neuronu. Současně se otevírají draslíkové kanály známé jako „n“kanály. Uvnitř buňky je větší koncentrace iontů K⁺ než ve vnější buňce. Když se tedy tyto kanály K^{+ otevřou, vytéká membránou více draselných iontů, než když přicházejí dovnitř. Buňka ztrácí své kladné ionty. Proto se buňka vrací zpět do klidové fáze. Celý tento proces je popsán jako repolarizace.}

V neurovědě je definována jako změna membránového potenciálu na zápornou hodnotu opět těsně po depolarizační fázi akčního potenciálu. Toto je obvykle známé jako klesající fáze akčního potenciálu. Existuje několik dalších kanálů K⁺, které přispívají k procesu repolarizace, jako jsou kanály typu A, zpožděné usměrňovače a Ca²⁺ aktivované K ^{+ kanálů.}

Klíčový rozdíl mezi depolarizací a repolarizací

Obrázek 02: Repolarizace

Repolarizace nakonec vyústí ve fázi hyperpolarizace. V tomto případě je membránový potenciál příliš negativní než klidový potenciál. Hyperpolarizace je obvykle způsobena výtokem iontů K⁺ z kanálů K⁺ nebo přílivem Cl^– ionty z Cl^{– channels.}

Jaké jsou podobnosti mezi depolarizací a repolarizací?

Obě jsou fázemi akčního potenciálu.
Obojí je velmi důležité pro udržení potenciálu neuronové membrány.
Oba jsou iniciovány v důsledku koncentračního gradientu iontů uvnitř a ven z neuronové buňky (Na⁺, K⁺⁾
Oba jsou iniciovány v důsledku přílivu a odtoku iontů přes napěťově řízené kanály v membráně neuronů.

Jaký je rozdíl mezi depolarizací a repolarizací?

Depolarizace vs repolarizace
Depolarizace je proces, který iniciuje přítok Na^{+ iontů do buňky a vytváří akční potenciál v buňce neuronu.}	Repolarizace je proces, který vrací neuronovou buňku do jejího klidového potenciálu po depolarizaci zastavením přítoku Na⁺ iontů do buňky a odesláním dalšího K ^{+ iontů z buňky neuronu.}
Čistý poplatek
Při depolarizaci má tělo neuronů kladný náboj.	Při repolarizaci má tělo neuronů záporný náboj.
Přítok a odtok iontů
Více kladně nabitých Na^{+ iontů vniká do neuronové buňky při depolarizaci.}	Více kladně nabitých K^{+ výtok iontů z neuronové buňky probíhá repolarizací.}
Použité kanály
Při depolarizaci se používají sodíkové „m“napěťově hradlové kanály.	Při repolarizaci se používají draslíkové „n“napěťově hradlové kanály a další draslíkové kanály (kanály typu A, zpožděné usměrňovače a Ca²⁺ aktivované K ^{+ kanálů).}
Polarizace neuronových buněk
Při depolarizaci je v buňce neuronu menší polarita.	Při repolarizaci je v neuronové buňce více polarity.
Klidový potenciál
Při depolarizaci se klidový potenciál neobnoví.	Při repolarizaci se obnoví klidový potenciál.
Mechanická činnost
Depolarizace spouští mechanickou aktivitu.	Repolarizace nespouští mechanickou aktivitu.

Shrnutí – Depolarizace vs Repolarizace

Elektrické impulsy, které jsou iniciovány v nervových buňkách, jsou známé jako akční potenciál. Akční potenciál vzniká na základě koncentračního gradientu iontů (Na⁺, K⁺ nebo Cl^–) přes axonovou membránu. Tři hlavní spouštěcí události v akčním potenciálu jsou popsány jako: depolarizace, repolarizace a hyperpolarizace. Během depolarizace vzniká akční potenciál v důsledku přílivu Na⁺ do axonu přes sodíkové kanály umístěné v membráně. Po depolarizaci následuje repolarizace. Repolarizační proces přivádí depolarizovanou membránu axonu do jejího klidového potenciálu otevřením draslíkových kanálů a vysláním iontů K^{+ ven axonovou membránou. Toto je rozdíl mezi depolarizací a repolarizací.}

Stáhněte si PDF verzi Depolarizace vs Repolarizace

Můžete si stáhnout PDF verzi tohoto článku a použít ji pro offline účely podle citace. Stáhněte si PDF verzi zde Rozdíl mezi depolarizací a repolarizací