Depolarisasi

Itu Depolarisasi adalah pembatalan perbedaan muatan pada dua sisi membran dari sel saraf atau otot. Potensial membran berubah menjadi kurang negatif. Pada penyakit seperti epilepsi, perilaku depolarisasi sel saraf berubah.

Apa depolarisasi itu?

Polarisasi terjadi di antara dua sisi membran sel saraf yang utuh dalam keadaan istirahat, yang juga disebut sebagai potensial membran. Pemisahan muatan menciptakan kutub listrik di membran sel. Depolarisasi adalah hilangnya sifat-sifat ini seperti yang terjadi pada awal eksitasi. Selama depolarisasi, perbedaan muatan antara kedua sisi membran biologis dibatalkan untuk waktu yang singkat.

Dalam neurologi, depolarisasi dipahami sebagai perubahan potensi membran menjadi nilai positif atau kurang negatif, seperti yang terjadi ketika potensial aksi dilewatkan. Pembangunan kembali polarisasi asli berlangsung menjelang akhir proses ini dan juga dikenal sebagai repolarisasi.

Kebalikan dari depolarisasi adalah apa yang dikenal sebagai hiperpolarisasi, di mana tegangan antara bagian dalam dan luar membran biologis menjadi lebih kuat dan dengan demikian naik di atas tegangan potensial istirahat.

Fungsi & tugas

Membran sel sehat selalu terpolarisasi dan karenanya memiliki potensi membran. Potensial membran ini dihasilkan dari konsentrasi ion yang berbeda pada kedua sisi membran. Misalnya, pompa ion terletak di membran sel neuron. Pompa-pompa ini secara permanen membuat distribusi yang tidak rata pada permukaan membran, yang berbeda dengan muatan di bagian dalam membran. Terdapat kelebihan ion negatif di intraseluler dan membran sel bermuatan lebih positif di luar daripada di dalam. Ini menghasilkan perbedaan potensial negatif.

Membran sel neuron memiliki permeabilitas selektif dan oleh karena itu permeabilitas yang berbeda terhadap muatan yang berbeda. Sifat-sifat ini memberi neuron potensi membran listrik. Dalam keadaan istirahat, potensial membran disebut potensial istirahat dan berada di sekitar -70 mV.

Sel-sel konduktif elektrik terdepolarisasi segera setelah mencapai potensial aksi. Muatan membran melemah selama depolarisasi, saat saluran ion terbuka. Ion mengalir ke membran melalui saluran terbuka melalui difusi dan dengan demikian mengurangi potensi yang ada. Misalnya, ion natrium mengalir ke sel saraf.

Pergeseran muatan ini menyeimbangkan potensial membran dan dengan demikian membalikkan muatan. Dalam pengertian yang paling luas, membran masih terpolarisasi selama potensial aksi, tetapi dalam arah yang berlawanan.

Dalam sel saraf, depolarisasi baik subliminal atau supra-threshold. Ambang batas sesuai dengan potensi ambang untuk pembukaan saluran ion. Biasanya potensi ambang batas sekitar -50 mV. Nilai yang lebih besar memindahkan saluran ion ke pembukaan dan memicu potensial aksi. Depolarisasi subliminal menyebabkan potensial membran kembali ke potensial membran istirahat dan tidak memicu potensial aksi apapun.

Selain sel saraf, sel otot juga dapat terdepolarisasi saat mencapai potensi aksi. Eksitasi ditransmisikan dari serabut saraf pusat ke serabut otot melalui pelat akhir motorik. Pelat ujung memiliki saluran kation yang dapat menghantarkan ion natrium, kalium, dan kalsium. Di atas segalanya, arus ion natrium dan kalsium mengalir melalui saluran karena kekuatan pendorong khusus mereka dan dengan demikian mendepolarisasi sel otot.

Dalam sel otot, potensi endplate meningkat dari potensial membran istirahat ke yang disebut potensial generator. Ini adalah potensial elektrotonik yang, tidak seperti potensial aksi, menyebar secara pasif melintasi membran serat otot. Jika potensial generator berada di atas ambang batas, pembukaan saluran natrium menciptakan potensial aksi dan ion kalsium mengalir masuk. Beginilah kontraksi otot terjadi.

Penyakit & penyakit

Pada penyakit sistem saraf seperti epilepsi, perilaku depolarisasi alami sel saraf berubah. Hasilnya adalah kegembiraan yang berlebihan. Kejang epilepsi ditandai dengan pelepasan abnormal asosiasi saraf yang mengganggu aktivitas normal area otak. Hal ini menyebabkan persepsi dan gangguan yang tidak biasa pada keterampilan motorik, pemikiran dan kesadaran.

Epilepsi fokal mempengaruhi sistem limbik atau neokorteks. Transmisi glutamatergic memicu potensi postsynaptic rangsang dengan amplitudo tinggi di area ini. Saluran kalsium membran itu sendiri diaktifkan dan mengalami depolarisasi yang sangat tahan lama. Dengan cara ini, ledakan potensial aksi frekuensi tinggi dipicu, karena karakteristik epilepsi.

Aktivitas abnormal menyebar dalam kumpulan beberapa ribu sel saraf. Konektivitas sinaptik yang meningkat dari neuron juga berkontribusi pada pembentukan kejang. Hal yang sama berlaku untuk sifat membran intrinsik abnormal, yang terutama mempengaruhi saluran ion. Mekanisme transmisi sinaptik juga sering berubah dalam hal modifikasi reseptor. Kejang persisten mungkin hasil dari sistem loop sinaptik yang dapat mencakup area otak yang lebih luas.

Sifat depolarisasi sel saraf berubah tidak hanya pada epilepsi. Banyak obat juga memiliki efek pada depolarisasi dan memanifestasikan dirinya baik dalam rangsangan berlebih atau kurang. Obat-obatan ini termasuk, misalnya, pelemas otot yang benar-benar mengendurkan otot rangka dengan melakukan intervensi di sistem saraf pusat.

Administrasi umum untuk spastisitas tulang belakang, misalnya. Terutama pelemas otot depolarisasi memiliki efek stimulasi pada reseptor otot dan dengan demikian memulai depolarisasi jangka panjang. Pada awalnya, otot berkontraksi setelah pengobatan dan memicu tremor otot yang tidak terkoordinasi, tetapi tidak lama kemudian otot tersebut menyebabkan kelumpuhan lembek. Karena depolarisasi otot berlanjut, otot untuk sementara tidak dapat bergerak.