Ключевая разница - деполяризация и реполяризация
Наш мозг связан с остальными органами и мышцами нашего тела. Когда наша рука двигается, мозг посылает сигналы через нервные клетки мышцам руки, чтобы они сокращались. Нервные клетки посылают множество электрических импульсов, заставляя мышцы рук сокращаться. Эти электрические импульсы в нервных клетках известны как потенциал действия. Потенциал действия возникает в результате градиента концентрации ионов (Na+, K+ или Cl–). Три основных запускающих события в потенциале действия: деполяризация, реполяризация и гиперполяризация. При деполяризации открываются ворота ионов Na+. Это вызывает приток ионов Na+ в клетку и, следовательно, нейронная клетка деполяризуется. Потенциал действия проходит по аксонам. При реполяризации клетка снова возвращается к мембранному потенциалу покоя, останавливая приток ионов Na+ . Ионы K+ вытекают из нейронной клетки при реполяризации. Когда потенциал действия проходит через закрытые каналы K+ слишком долго, нейрон теряет больше ионов K+. Это означает, что нейронная клетка становится гиперполяризованной (более отрицательной, чем мембранный потенциал покоя). Ключевое различие между деполяризацией и реполяризацией заключается в том, что деполяризация вызывает потенциал действия из-за ионов Na+, проникающих внутрь мембраны аксона через Na+/K. + насосы во время реполяризации, K+ выходят из мембраны аксона через Na+/K + насосы, возвращающие клетку к потенциалу покоя.
Что такое деполяризация?
Деполяризация - это пусковой процесс, который происходит в нейронной клетке и изменяет ее поляризацию. Сигнал поступает от других клеток, которые связаны с нейроном. Положительно заряженные ионы Na+ поступают в тело клетки через «m» потенциалозависимых каналов. Специфические химические вещества, известные как нейротрансмиттеры, связываются с этими ионными каналами, благодаря чему они открываются в нужное время. Поступающие ионы Na+приближают мембранный потенциал к «нулю». Это описывается как деполяризация нейронной клетки.
Если тело клетки получает стимул, который превышает пороговый потенциал, это может активировать натриевые каналы в аксоне. После этого будет отправлен потенциал действия или электрические импульсы. Это позволяет положительно заряженным ионам Na+ течь в отрицательно заряженные аксоны. И это деполяризует окружающие аксоны. Здесь, когда один канал открывается и пропускает положительные ионы, он запускает другие каналы, чтобы сделать то же самое по аксонам.
Рисунок 01: Деполяризация
Поскольку потенциал действия проходит через колебания нейрона, он выходит из равновесия и быстро становится положительно заряженным. Как только клетка становится положительно заряженной, процесс деполяризации завершается. Когда нейрон деполяризуется, потенциальные ворота «h» закрываются и блокируют ионы Na+, поступающие в клетку. Это инициирует следующий шаг, известный как реполяризация, который приводит нейрон к его потенциалу покоя.
Что такое реполяризация?
Процесс реполяризации возвращает нейронную клетку к потенциалу покоя мембраны. Процесс инактивации натриевых каналов заставит их закрыться. Он останавливает поступление положительных ионов Na+ внутрь нейронной клетки. В то же время открываются калиевые каналы, известные как «n» каналы. Концентрация ионов K+ внутри клетки выше, чем снаружи клетки. Следовательно, когда эти K+ каналы открыты, из мембраны вытекает больше ионов калия, чем когда они входят. Клетка теряет свои положительные ионы. Следовательно, клетка возвращается обратно в стадию покоя. Весь этот процесс описывается как реполяризация.
В неврологии это определяется как изменение мембранного потенциала до отрицательного значения снова сразу после фазы деполяризации потенциала действия. Это обычно называют падающей фазой потенциала действия. Есть несколько других каналов K+, которые способствуют процессу реполяризации, такие как каналы A-типа, выпрямители с задержкой и Ca2+ активированный K + каналов.
Рисунок 02: Реполяризация
Реполяризация в конечном итоге приводит к стадии гиперполяризации. В этом случае мембранный потенциал становится слишком отрицательным, чем потенциал покоя. Гиперполяризация обычно возникает из-за оттока ионов K+ из каналов K+ или притока Cl– ионы из Cl– каналы.
Каковы сходства между деполяризацией и реполяризацией?
- Оба являются стадиями потенциала действия.
- И то, и другое очень важно для поддержания потенциала нейронной мембраны.
- Оба инициируются из-за градиента концентрации ионов внутри и снаружи нейронной клетки (Na+, K+)
- Оба инициируются за счет притока и оттока ионов через потенциалзависимые каналы в мембране нейронных клеток.
В чем разница между деполяризацией и реполяризацией?
Деполяризация против реполяризации |
|
| Деполяризация – это процесс, который инициирует приток ионов Na+ в клетку и создает потенциал действия в нейронной клетке. | Реполяризация - это процесс, который возвращает нейронную клетку к ее потенциалу покоя после деполяризации, останавливая приток ионов Na+ в клетку и посылая больше K + ионов из нейронной клетки. |
| Стоимость | |
| При деполяризации тело нейрона имеет положительный заряд. | При реполяризации тело нейрона имеет отрицательный заряд. |
| Приток и отток ионов | |
| Приток большего количества положительно заряженных ионов Na+ в нейронную клетку происходит при деполяризации. | Отток более положительно заряженных ионов K+ из нейронной клетки происходит при реполяризации. |
| Используемые каналы | |
| При деполяризации используются натриевые «m» потенциалзависимые каналы. | При реполяризации используются калиевые «n» потенциалзависимые каналы и другие калиевые каналы (каналы типа А, выпрямители с задержкой и Ca2+ активированный K + каналов). |
| Поляризация нейронов | |
| При деполяризации в нейронной клетке меньше полярности. | При реполяризации в нейронной клетке больше полярности. |
| Потенциал покоя | |
| При деполяризации потенциал покоя не восстанавливается. | При реполяризации восстанавливается потенциал покоя. |
| Механическая активность | |
| Деполяризация вызывает механическую активность. | Реполяризация не вызывает механической активности. |
Резюме – Деполяризация против реполяризации
Электрические импульсы, которые инициируются в нервных клетках, известны как потенциал действия. Потенциал действия возникает на основе градиента концентрации ионов (Na+, K+ или Cl–) через мембрану аксона. Три основных запускающих события в потенциале действия описываются как: деполяризация, реполяризация и гиперполяризация. Во время деполяризации создается потенциал действия за счет поступления Na+ в аксон через натриевые каналы, расположенные в мембране. За деполяризацией следует реполяризация. Процесс реполяризации приводит деполяризованную мембрану аксона в состояние покоя, открывая калиевые каналы и посылая ионы K+ через мембрану аксона. В этом разница между деполяризацией и реполяризацией.
Загрузить PDF-версию книги «Деполяризация против реполяризации»
Вы можете загрузить PDF-версию этой статьи и использовать ее в автономном режиме в соответствии с примечанием к цитированию. Пожалуйста, загрузите PDF-версию здесь. Разница между деполяризацией и реполяризацией
