הבדל בין דה-פולריזציה ל-Repolarization

2024 מְחַבֵּר: Alex Aldridge | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 13:39

הבדל מפתח - דה-פולריזציה לעומת קוטב מחדש

המוח שלנו מחובר לשאר האיברים והשרירים בגופנו. כאשר היד שלנו זזה, המוח שולח אותות דרך תאי העצב אל השרירים שביד כדי להתכווץ. תאי העצב שולחים הרבה דחפים חשמליים שאומרים לשרירים בידיים להתכווץ. דחפים חשמליים אלה בתאי עצב ידועים כפוטנציאל פעולה. פוטנציאל הפעולה נוצר כתוצאה משיפוע הריכוז של יונים (Na⁺, K⁺ או Cl^{–). שלושה אירועים מעוררים עיקריים בפוטנציאל פעולה הם: דה-פולריזציה, ריפולריזציה והיפר-פולריזציה.בדה-פולריזציה, שערי יונים Na}+ ^{נפתחים. היא מביאה זרימה של יוני Na}+ ^{לתוך התא, ומכאן, תא הנוירון עובר דה-פולריזציה. פוטנציאל הפעולה עובר דרך האקסונים. בקיטוב מחדש, התא חוזר לפוטנציאל הממברנה המנוחה שוב על ידי עצירת הזרימה של יונים Na}+ ^{. יוני K}+ ^{זורמים החוצה מתא הנוירון בקיטוב מחדש. כאשר פוטנציאל הפעולה עובר דרך הערוצים המגודרים של K}+ ^{למשך זמן רב מדי, הנוירון מאבד יותר יונים של K}+^{. המשמעות היא שתא הנוירון מקבל היפרפולריזציה (יותר שלילי מפוטנציאל הממברנה במנוחה). ההבדל העיקרי בין דה-פולריזציה ל-Repolarization הוא שד-פולריזציה גורמת לפוטנציאל הפעולה עקב יוני Na}+ ^{העוברים לתוך קרום האקסון דרך Na}+^/K + ^{שואב בזמן הקיטוב מחדש, K}+ ^{יוצא מקרום האקסון דרך Na}+^{/K +} משאבות גורמות לתא לחזור לפוטנציאל מנוחה.

מה זה דפולריזציה?

דה-פולריזציה היא תהליך מעורר המתרחש בתא הנוירון שמשנה את הקיטוב שלו. האות מגיע מהתאים האחרים המחוברים לנוירון. ה-Na⁺ יוני Na^{+ הטעונים באופן חיובי זורמים לתוך גוף התא דרך ערוצים מגודי מתח "m". הכימיקלים הספציפיים הידועים בתור נוירוטרנסמיטורים נקשרים לתעלות היונים הללו שגורמות להם להיפתח בזמן הנכון. יוני Na+הנכנסים מקרבים את פוטנציאל הממברנה ל"אפס". זה מתואר כדפולריזציה של תא הנוירון.}

אם גוף התא מקבל גירוי שעובר את פוטנציאל הסף הוא יכול להפעיל את תעלות הנתרן באקסון. לאחר מכן יישלחו פוטנציאל הפעולה או הדחפים החשמליים. זה מאפשר ליוני Na^{+ בעלי מטען חיובי לזרום לאקסונים בעלי מטען שלילי. וזה גורם לדה-פולריזציה של האקסונים שמסביב. כאן, כאשר ערוץ אחד נפתח ומאפשר ליונים החיוביים להיכנס, זה מפעיל את הערוצים האחרים לעשות את אותו הדבר במורד האקסונים.}

איור 01: דה-פולריזציה

כאשר פוטנציאל הפעולה עובר דרך תנודות הנוירון, הוא עובר את שיווי המשקל והופך לטעון חיובי במהירות. ברגע שהתא הופך למטען חיובי, תהליך הדפולריזציה מסתיים. כאשר הנוירון מקבל דה-קוטביות, שערי המתח "h" נכבים וחוסמים את כניסת יוני Na^{+ לתא. זה מתחיל את השלב הבא הידוע בשם ריפולריזציה שמביאה את הנוירון לפוטנציאל המנוחה שלו.}

מה זה ריפולריזציה?

תהליך הקיטוב מחדש מחזיר את תא הנוירון לפוטנציאל המנוחה של הממברנה. תהליך אי ההפעלה של תעלות נתרן יגרום להן להתקרב. זה מפסיק את הבלאגן פנימה של יוני Na⁺ חיוביים לתוך תא הנוירון.במקביל, נפתחות תעלות אשלגן הידועות בשם "n" ערוצי. יש הרבה K⁺ ריכוז יונים בתוך התא מאשר בתא החיצוני. מכאן שכאשר תעלות K^{+ אלו נפתחות, יותר יוני אשלגן זורמים מהממברנה מאשר כשהם נכנסים פנימה. התא מאבד את היונים החיוביים שלו. מכאן שהתא חוזר בחזרה לשלב המנוחה. כל התהליך הזה מתואר כ-Repolarization.}

במדעי המוח זה מוגדר כשינוי בפוטנציאל הממברנה לערך השלילי שוב רק לאחר שלב הדפולריזציה של פוטנציאל הפעולה. זה ידוע בדרך כלל כשלב הנפילה של פוטנציאל פעולה. ישנם עוד מספר ערוצים K⁺ שתורמים לתהליך הקיטוב מחדש, כגון ערוצים מסוג A, מיישרים מושהים ו-Ca²⁺ מופעל K ^{+ ערוצים.}

ההבדל העיקרי בין דה-פולריזציה ל-Repolarization

איור 02: קיטוב מחדש

הקיטוב מחדש מביא בסופו של דבר לשלב ההיפרפולריזציה. במקרה זה, פוטנציאל הממברנה נהיה שלילי מדי מפוטנציאל המנוחה. ההיפרפולריזציה נובעת בדרך כלל מהזרימה של יונים K⁺ מערוצי K⁺ או זרימה של Cl^– יונים מ-Cl^{– ערוצים.}

מהם הדמיון בין דה-פולריזציה ל-Repolarization?

שניהם הם שלבים של פוטנציאל הפעולה.
שניהם חשובים מאוד לשמירה על פוטנציאל קרום הנוירון.
שניהם מופעלים עקב שיפוע ריכוז של יונים בתא הנוירון ומחוצה לו (Na⁺, K⁺⁾
שניהם מתחילים עקב זרימה ויציאה של היונים דרך תעלות המתח בקרום תאי הנוירון.

מה ההבדל בין דה-פולריזציה ל-Repolarization?

דה-פולריזציה לעומת Repolarization
דה-פולריזציה הוא התהליך שמתחיל זרימה של יוני Na^{+ לתוך התא ויוצר פוטנציאל פעולה בתא הנוירון.}	Repolarization הוא התהליך שמחזיר את תא הנוירון לפוטנציאל המנוחה שלו לאחר דה-פולריזציה על ידי עצירת זרימת Na⁺ יונים לתא ושליחת עוד K ^{+ יונים מחוץ לתא הנוירון.}
חיוב נטו
בדיפולריזציה, לגוף תאי הנוירון יש מטען חיובי.	בקיטוב מחדש, לגוף תאי הנוירון יש מטען שלילי.
כניסה ויציאה של יונים
יונים בעלי מטען חיובי יותר של Na^{+ זרימת יונים לתא הנוירון מתרחשת בדה-פולריזציה.}	K^{+ מטען חיובי יותר יציאת יונים של תא הנוירון מתרחשת בקיטוב מחדש.}
ערוצים בשימוש
בדה-פולריזציה, נעשה שימוש בערוצים מגודי מתח נתרן.	בקיטוב מחדש, נעשה שימוש בערוצים מגודי מתח אשלגן וערוצי אשלגן אחרים (ערוצים מסוג A, מיישרים מושהים ו-Ca²⁺ מופעל K ^{+ ערוצים).}
קיטוב תאי נוירון
בדה-פולריזציה יש פחות קוטביות בתא הנוירון.	ב-Repolarization יש יותר קוטביות בתא הנוירון.
פוטנציאל מנוחה
בדיפולריזציה פוטנציאל המנוחה אינו משוחזר.	בקיטוב מחדש פוטנציאל המנוחה משוחזר.
פעילות מכנית
דה-פולריזציה מפעילה פעילות מכנית.	קיטוב מחדש אינו מפעיל פעילות מכנית.

סיכום – דה-פולריזציה לעומת Repolarization

הדחפים החשמליים המופעלים בתאי עצב ידועים כפוטנציאל פעולה. פוטנציאל הפעולה נוצר על סמך שיפוע הריכוז של יונים (Na⁺, K⁺ או Cl^–) על פני קרום האקסון. שלושה אירועי טריגר עיקריים בפוטנציאל פעולה מתוארים כ: דה-פולריזציה, ריפולריזציה והיפר-פולריזציה. במהלך הדפולריזציה נוצר פוטנציאל פעולה עקב נהירה של Na⁺ לתוך האקסון דרך תעלות נתרן הממוקמות בממברנה. דפולריזציה גוררת אחריה קיטוב מחדש. תהליך הקיטוב מחדש מביא את קרום האקסון המפוטא לפוטנציאל המנוחה שלו על ידי פתיחת תעלות אשלגן ושליחת יונים K^{+ אל מחוץ לממברנת האקסון.זה ההבדל בין דה-פולריזציה ל-Repolarization.}