Differenza chiave: depolarizzazione vs ripolarizzazione
Il nostro cervello è connesso al resto degli organi e dei muscoli del nostro corpo. Quando la nostra mano si muove, il cervello invia segnali attraverso le cellule nervose ai muscoli in mano per contrarsi. Le cellule nervose inviano molti impulsi elettrici che dicono ai muscoli delle mani di contrarsi. Questi impulsi elettrici nelle cellule nervose sono noti come potenziali d'azione. Il potenziale d'azione nasce come risultato del gradiente di concentrazione degli ioni (Na+, K+ o Cl–). Tre principali eventi scatenanti in un potenziale d'azione sono: depolarizzazione, ripolarizzazione e iperpolarizzazione. Nella depolarizzazione, le porte ioniche Na+ vengono aperte. Porta l'afflusso di ioni Na+ nella cellula e quindi la cellula neuronale è depolarizzata. Il potenziale d'azione passa attraverso gli assoni. Nella ripolarizzazione, la cellula torna nuovamente al potenziale di membrana a riposo interrompendo l'afflusso di ioni Na+ . Gli ioni K+ fuoriescono dalla cellula neuronale in ripolarizzazione. Quando il potenziale d'azione passa troppo a lungo attraverso i canali gated K+, il neurone perde più ioni K+. Ciò significa che la cellula neuronale viene iperpolarizzata (più negativa del potenziale di membrana a riposo). Il differenza fondamentale tra depolarizzazione e ripolarizzazione è quello, la depolarizzazione provoca il potenziale d'azione dovuto agli ioni Na+ che entrano all'interno della membrana dell'assone attraverso Na+/K + pompa mentre è in ripolarizzazione, K+ esce dalla membrana assonale attraverso Na+/K + pompa facendo tornare la cellula al potenziale di riposo.
Cos'è la depolarizzazione?
La depolarizzazione è un processo di innesco che avviene nella cellula neuronale e ne cambia la polarizzazione. Il segnale proviene dalle altre cellule che sono collegate al neurone. Gli ioni Na+ caricati positivamente fluiscono nel corpo cellulare attraverso canali a voltaggio “m”. Le sostanze chimiche specifiche note come neurotrasmettitori si legano a questi canali ionici che li fanno aprire al momento giusto. Gli ioni Na+in entrata portano il potenziale di membrana più vicino a "zero". Ciò è descritto come depolarizzazione della cellula neuronale.
Se il corpo cellulare riceve uno stimolo che supera il potenziale di soglia, può attivare i canali del sodio nell'assone. Successivamente verrà inviato il potenziale d'azione o gli impulsi elettrici. Ciò consente agli ioni Na+ caricati positivamente di fluire negli assoni caricati negativamente. E depolarizza gli assoni circostanti. Qui, quando un canale si apre e lascia entrare gli ioni positivi, fa sì che gli altri canali facciano lo stesso lungo gli assoni.
Figura 01: Depolarizzazione
Quando il potenziale d'azione passa attraverso le oscillazioni del neurone, supera l'equilibrio e si carica rapidamente positivamente. Una volta che la cellula si carica positivamente, il processo di depolarizzazione si completa. Quando il neurone viene depolarizzato, i gate di tensione "h" vengono chiusi e bloccano gli ioni Na+ che entrano nella cellula. Questo avvia il passaggio successivo noto come ripolarizzazione che porta il neurone al suo potenziale di riposo.
Cos'è la ripolarizzazione?
Il processo di ripolarizzazione riporta la cellula neuronale al potenziale di riposo della membrana. Il processo di inattivazione dei canali sodio gated li farà chiudere. Arresta la corsa verso l'interno di ioni Na+ positivi nella cellula neuronale. Allo stesso tempo, vengono aperti i canali del potassio noti come canali "n". C'è molta concentrazione di ioni K+ all'interno della cellula rispetto alla cellula esterna. Quindi, quando questi canali K+ vengono aperti, più ioni potassio fuoriescono dalla membrana rispetto a quando entrano. La cellula perde i suoi ioni positivi. Quindi la cellula ritorna alla fase di riposo. L'intero processo è descritto come ripolarizzazione.
Nelle neuroscienze è definito come il cambiamento del potenziale di membrana al valore negativo di nuovo subito dopo la fase di depolarizzazione del potenziale d'azione. Questa è solitamente nota come la fase di caduta di un potenziale d'azione. Ci sono molti altri canali K+ che contribuiscono al processo di ripolarizzazione come canali di tipo A, raddrizzatori ritardati e K attivato Ca2+ + canali.
Figura 02: Ripolarizzazione
La ripolarizzazione alla fine porta allo stadio di iperpolarizzazione. In questo caso, il potenziale di membrana diventa troppo negativo rispetto al potenziale di riposo. L'iperpolarizzazione è normalmente dovuta all'efflusso di ioni K+ dai canali K+ o all'afflusso di Cl– ioni da Cl– canali.
Quali sono le somiglianze tra depolarizzazione e ripolarizzazione?
- Entrambi sono fasi del potenziale d'azione.
- Entrambi sono molto importanti per mantenere il potenziale della membrana neuronale.
- Entrambi vengono avviati a causa del gradiente di concentrazione degli ioni dentro e fuori la cellula neuronale (Na+, K+)
- Entrambi vengono avviati a causa dell'afflusso e del deflusso degli ioni attraverso i canali voltaggio-dipendenti nella membrana cellulare del neurone.
Qual è la differenza tra depolarizzazione e ripolarizzazione?
Depolarizzazione vs ripolarizzazione |
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| La depolarizzazione è il processo che avvia l'afflusso di ioni Na+ nella cellula e crea potenziale d'azione nella cellula neuronale. | La ripolarizzazione è il processo che riporta la cellula neuronale al suo potenziale di riposo dopo la depolarizzazione interrompendo l'afflusso di ioni Na+ nella cellula e inviando più K + ioni fuori dalla cellula neuronale. |
| Addebito netto | |
| Nella depolarizzazione, il corpo cellulare del neurone ha una carica positiva. | Nella ripolarizzazione, il corpo cellulare del neurone ha una carica negativa. |
| Afflusso e deflusso di ioni | |
| L'afflusso di ioni Na+ con carica più positiva alla cellula neuronale avviene in depolarizzazione. | Il deflusso di ioni K+ più carichi positivamente dalla cellula neuronale avviene durante la ripolarizzazione. |
| Canali utilizzati | |
| Nella depolarizzazione, vengono utilizzati i canali a voltaggio regolato al sodio “m”. | Nella ripolarizzazione, vengono utilizzati canali voltaggio-dipendenti di potassio "n" e altri canali di potassio (canali di tipo A, raddrizzatori ritardati e Ca2+ K attivato + canali). |
| Polarizzazione delle cellule neuronali | |
| Nella depolarizzazione c'è meno polarità nella cellula neuronale. | Nella ripolarizzazione c'è più polarità nella cellula neuronale. |
| Potenziale di riposo | |
| Nella depolarizzazione il potenziale di riposo non viene ripristinato. | Nella ripolarizzazione viene ripristinato il potenziale di riposo. |
| Attività meccanica | |
| La depolarizzazione innesca un'attività meccanica. | La ripolarizzazione non attiva un'attività meccanica. |
Riepilogo – Depolarizzazione vs ripolarizzazione
Gli impulsi elettrici che vengono avviati nelle cellule nervose sono conosciuti come potenziali d'azione. Il potenziale d'azione sorge in base al gradiente di concentrazione degli ioni (Na+, K+ o Cl–) attraverso la membrana dell'assone. Tre principali eventi scatenanti in un potenziale d'azione sono descritti come: depolarizzazione, ripolarizzazione e iperpolarizzazione. Durante la depolarizzazione, viene creato un potenziale d'azione dovuto all'afflusso di Na+ nell'assone attraverso i canali del sodio situati nella membrana. La depolarizzazione è seguita dalla ripolarizzazione. Il processo di ripolarizzazione porta la membrana dell'assone depolarizzata nel suo potenziale di riposo aprendo i canali del potassio e inviando K+ ioni K+ dalla membrana dell'assone. Questa è la differenza tra depolarizzazione e ripolarizzazione.
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