Avainero depolarisaation ja hyperpolarisaation välillä on, että depolarisaation yhteydessä natriumkanavat avautuvat, jolloin Na+-ionit virtaavat solun sisällä, mikä tekee kalvopotentiaalin vähemmän negatiiviseksi, kun taas hyperpolarisaatiossa ylimääräiset kaliumkanavat avautuvat, jolloin K+-ionit vapautuvat. virtaa ulos solusta, jolloin kalvopotentiaali on negatiivisempi kuin lepopotentiaali.
Aktiopotentiaali on tila, jolla hermosolut lähettävät sähköisiä signaaleja. Se tapahtuu, kun neuroni lähettää tietoa aksonia pitkin pois solurungosta. Toimintapotentiaalissa on kolme päävaihetta. Ne ovat depolarisaatio, repolarisaatio ja hyperpolarisaatio. Depolarisaatio laukaisee toimintapotentiaalin. Depolarisaatio tapahtuu, kun solun sisäosa tulee vähemmän negatiiviseksi. Na+ kanavat avautuvat ja sallivat Na+-ionien mennä solun sisään, mikä tekee siitä vähemmän negatiivista. Siksi kalvopotentiaali menee -70 mV:sta 0 mV:iin depolarisaatiossa. Hyperpolarisaatio tapahtuu, kun solun sisältä tulee negatiivisempi jopa alkuperäistä lepopotentiaalia. Se tapahtuu K+ kanavan avaamisen seurauksena, jolloin enemmän K+ ioneja voi virrata ulos solusta. Kalvopotentiaali vaihtelee -70 mV:sta -90 mV:iin hyperpolarisaatiossa.
Mitä on depolarisaatio?
Depolarisaatio on prosessi, joka laukaisee toimintapotentiaalin. Depolarisaatio lisää kalvopotentiaalia ja tekee siitä vähemmän negatiivista. Silloin kalvopotentiaali ylittää -55 mV:n kynnysarvon. Kynnysarvoissa natriumkanavat avautuvat ja sallivat natriumionien virrata solun sisällä. Natrium-ionien sisäänvirtaus tekee kalvopotentiaalista positiivisemman ja saavuttaa jopa +40 mV laukaisemalla toimintapotentiaalin. Depolarisaatio on kalvopotentiaalin nouseva vaihe. Yleensä se vaihtelee -70 mV:sta +40 mV:iin.
Kuva 01: Toimintapotentiaali neuronissa
Kun kalvopotentiaali saavuttaa huipputoimintapotentiaalin, natriumkanavat inaktivoivat itsensä ja pysäyttävät natriumionien sisäänvirtauksen. Sitten alkaa repolarisaatio eli laskuvaihe. Kaliumkanavat avautuvat, jolloin kalium-ionit voivat virrata ulos solusta. Lopulta kalvopotentiaali palaa normaaliin lepopotentiaaliin.
Mitä on hyperpolarisaatio?
Hyperpolarisaatio on tapahtuma, joka tekee kalvopotentiaalista negatiivisemman kuin lepopotentiaalin. Tämä johtuu siitä, että ylimääräiset kaliumkanavat jäävät auki. Toisin sanoen hyperpolarisaatio tapahtuu sen seurauksena, että kaliumkanavat pysyvät auki hieman pidempään kuin tarvitaan. Tämä johtaa liialliseen kaliumin ulosvirtaukseen solusta. Kalvopotentiaali vaihtelee -70 mV:sta -90 mV:iin hyperpolarisaation vuoksi. Jonkin ajan kuluttua kaliumkanavat kuitenkin sulkeutuvat ja kalvopotentiaali stabiloituu lepopotentiaaliin. Lisäksi natriumkanavat palaavat normaalitilaansa.
Mitä yhtäläisyyksiä depolarisaation ja hyperpolarisaation välillä on?
- Hyperpolarisaatio on päinvastainen depolarisaation prosessi.
- Molemmat esiintyvät, kun kalvon ionikanavat avautuvat tai sulkeutuvat.
- Ne tuottavat arvostetun potentiaalin.
Mitä eroa on depolarisaation ja hyperpolarisaation välillä?
Depolarisaatio vähentää kalvopotentiaalia, negatiivinen laukaisee toimintapotentiaalin, kun taas hyperpolarisaatio tekee kalvopotentiaalista negatiivisemman kuin lepopotentiaali. Joten tämä on avainero depolarisaation ja hyperpolarisaation välillä.
Alla olevassa infografiikassa luetellaan lisää eroja depolarisaation ja hyperpolarisaation välillä.
Yhteenveto – Depolarisaatio vs hyperpolarisaatio
Depolarisaatio ja hyperpolarisaatio ovat kaksi kalvopotentiaalin vaihetta. Depolarisaatiossa kalvopotentiaali on vähemmän negatiivinen, kun taas hyperpolarisaatiossa kalvopotentiaali on negatiivisempi, jopa lepopotentiaali. Lisäksi depolarisaatio tapahtuu natrium-ionien sisäänvirtauksen vuoksi soluun, kun taas hyperpolarisaatio tapahtuu liiallisesta kaliumin ulosvirtauksesta solusta. Depolarisaation yhteydessä natriumkanavat avautuvat, kun taas hyperpolarisaatiossa kaliumkanavat pysyvät avoimina. Siten tämä tiivistää eron depolarisaation ja hyperpolarisaation välillä.
