Belangrijk verschil - Depolarisatie versus repolarisatie
Onze hersenen zijn verbonden met de rest van de organen en spieren in ons lichaam. Wanneer onze hand beweegt, sturen de hersenen signalen door de zenuwcellen naar de spieren in de hand om samen te trekken. De zenuwcellen sturen veel elektrische impulsen en vertellen de spieren in de handen om samen te trekken. Deze elektrische impulsen in zenuwcellen staan bekend als actiepotentiaal. De actiepotentiaal ontstaat als gevolg van de concentratiegradiënt van ionen (Na+, K+ of Cl–). Drie belangrijke gebeurtenissen in een actiepotentiaal zijn: depolarisatie, repolarisatie en hyperpolarisatie. Bij depolarisatie worden de Na+ ionenpoorten geopend. Het zorgt voor de instroom van Na+-ionen in de cel en daarom wordt de neuroncel gedepolariseerd. De actiepotentiaal gaat door de axonen. Bij repolarisatie keert de cel terug naar de rustmembraanpotentiaal door de instroom van Na+ ionen te stoppen. De K+ ionen stromen uit de neuroncel in repolarisatie. Wanneer actiepotentiaal te lang door de K+ gepoorte kanalen gaat, verliest het neuron meer K+ ionen. Dit betekent dat de neuroncel gehyperpolariseerd wordt (negatiever dan rustmembraanpotentiaal). Het belangrijkste verschil tussen depolarisatie en repolarisatie is dat depolarisatie de actiepotentiaal veroorzaakt doordat Na+-ionen het axonmembraan binnengaan door Na+/K + pompt tijdens repolarisatie, K+ gaat het axonmembraan uit via Na+/K + pompt waardoor de cel weer in rust komt.
Wat is depolarisatie?
Depolarisatie is een triggerproces dat plaatsvindt in de neuroncel, waardoor de polarisatie ervan verandert. Het signaal komt van de andere cellen die verbonden zijn met het neuron. De positief geladen Na+ -ionen stromen het cellichaam binnen via “m” spanningsafhankelijke kanalen. De specifieke chemicaliën die bekend staan als neurotransmitters binden zich aan deze ionenkanalen waardoor ze op het juiste moment opengaan. De binnenkomende Na+ -ionen brengen de membraanpotentiaal dichter bij “nul”. Dat wordt beschreven als depolarisatie van de neuroncel.
Als het cellichaam een stimulus krijgt die de drempelwaarde overschrijdt, kan het de natriumkanalen in het axon activeren. Daarna worden de actiepotentiaal of elektrische impulsen verzonden. Hierdoor kunnen de positief geladen Na+-ionen in negatief geladen axonen stromen. En het depolariseert de omringende axonen. Hier, wanneer een kanaal opent en de positieve ionen binnenlaat, triggert het de andere kanalen om hetzelfde te doen langs de axonen.
Figuur 01: Depolarisatie
Terwijl het actiepotentiaal door de neuronschommelingen gaat, passeert het het evenwicht en wordt het snel positief geladen. Zodra de cel positief geladen is, is het depolarisatieproces voltooid. Wanneer het neuron wordt gedepolariseerd, worden de "h"-spanningspoorten uitgeschakeld en blokkeren ze de Na+-ionen die de cel binnenkomen. Dit initieert de volgende stap die bekend staat als repolarisatie en die het neuron naar zijn rustpotentieel brengt.
Wat is repolarisatie?
Het proces van repolarisatie brengt de neuroncel terug naar het rustpotentiaal van het membraan. Het inactivatieproces van natriumgestuurde kanalen zorgt ervoor dat ze dichterbij komen. Het stopt de innerlijke stroom van positieve Na+-ionen naar de neuroncel. Tegelijkertijd worden kaliumkanalen die bekend staan als "n" -kanalen geopend. Er is veel K+ ionenconcentratie in de cel dan in de buitenste cel. Dus wanneer deze K+ kanalen worden geopend, stromen er meer kaliumionen uit het membraan dan wanneer ze binnenkomen. De cel verliest zijn positieve ionen. Daarom keert de cel terug naar de rustfase. Dit hele proces wordt beschreven als repolarisatie.
In de neurowetenschappen wordt het gedefinieerd als de verandering in membraanpotentiaal naar de negatieve waarde net na de depolarisatiefase van actiepotentiaal. Dit staat meestal bekend als de dalende fase van een actiepotentiaal. Er zijn verschillende andere K+ kanalen die bijdragen aan het repolarisatieproces, zoals A-type kanalen, vertraagde gelijkrichters en Ca2+ geactiveerde K + kanalen.
Figuur 02: Repolarisatie
De repolarisatie resulteert uiteindelijk in de hyperpolarisatiefase. In dit geval wordt de membraanpotentiaal te negatief dan de rustpotentiaal. De hyperpolarisatie is normaal gesproken het gevolg van de uitstroom van K+ ionen uit K+ kanalen of de instroom van Cl– ionen van Cl– channels.
Wat zijn de overeenkomsten tussen depolarisatie en repolarisatie?
- Beide zijn stadia van de actiepotentiaal.
- Beide zijn erg belangrijk om het neuronmembraanpotentieel te behouden.
- Beide worden geïnitieerd door de concentratiegradiënt van ionen in en uit de neuroncel (Na+, K+)
- Beide worden geïnitieerd door de instroom en uitstroom van de ionen door de spanningsafhankelijke kanalen in het celmembraan van de neuron.
Wat is het verschil tussen depolarisatie en repolarisatie?
Depolarisatie versus repolarisatie |
|
| Depolarisatie is het proces dat de instroom van Na+-ionen in de cel initieert en een actiepotentiaal in de neuroncel creëert. | Repolarisatie is het proces dat de neuroncel na depolarisatie terugbrengt naar zijn rustpotentiaal door de instroom van Na+ ionen in de cel te stoppen en meer K te sturen + ionen uit de neuroncel. |
| Nettokosten | |
| Bij depolarisatie heeft het cellichaam van de neuron een positieve lading. | Bij repolarisatie heeft het cellichaam van de neuron een negatieve lading. |
| Instroom en uitstroom van ionen | |
| Meer positief geladen Na+ ionen instroom naar de neuroncel gebeurt in depolarisatie. | Meer positief geladen K+ ionen uitstroom van de neuroncel vindt plaats in repolarisatie. |
| Gebruikte kanalen | |
| Bij depolarisatie worden natrium "m" spanningsafhankelijke kanalen gebruikt. | Bij repolarisatie worden kalium "n" spanningsafhankelijke kanalen en andere kaliumkanalen gebruikt (A-type kanalen, vertraagde gelijkrichters en Ca2+ geactiveerde K + kanalen). |
| Neuroncelpolarisatie | |
| Bij depolarisatie is er minder polariteit in de neuroncel. | Bij repolarisatie is er meer polariteit in de neuroncel. |
| Rustpotentieel | |
| In depolarisatie wordt het rustpotentieel niet hersteld. | In repolarisatie wordt de rustpotentiaal hersteld. |
| Mechanische activiteit | |
| Depolarisatie veroorzaakt een mechanische activiteit. | Repolarisatie veroorzaakt geen mechanische activiteit. |
Samenvatting – Depolarisatie versus repolarisatie
De elektrische impulsen die in zenuwcellen worden geïnitieerd, staan bekend als actiepotentiaal. De actiepotentiaal ontstaat op basis van de concentratiegradiënt van ionen (Na+, K+ of Cl–) over het axonmembraan. Drie belangrijke triggering-gebeurtenissen in een actiepotentiaal worden beschreven als: depolarisatie, repolarisatie en hyperpolarisatie. Tijdens de depolarisatie wordt een actiepotentiaal gecreëerd door de instroom van Na+ in het axon via natriumkanalen in het membraan. Depolarisatie wordt gevolgd door repolarisatie. Het repolarisatieproces brengt het gedepolariseerde axonmembraan in zijn rustpotentiaal door kaliumkanalen te openen en K+-ionen uit het axonmembraan te sturen. Dit is het verschil tussen depolarisatie en repolarisatie.
Download de PDF-versie van depolarisatie versus repolarisatie
U kunt de PDF-versie van dit artikel downloaden en gebruiken voor offline doeleinden volgens de citatienota. Download hier de PDF-versie. Verschil tussen depolarisatie en repolarisatie
