Sự khác biệt chính - Khử cực và Tái cực
Bộ não của chúng ta được kết nối với phần còn lại của các cơ quan và cơ bắp trong cơ thể. Khi tay của chúng ta di chuyển, não sẽ gửi tín hiệu qua các tế bào thần kinh đến các cơ ở tay để co lại. Các tế bào thần kinh gửi rất nhiều xung điện để bảo các cơ ở tay co lại. Các xung điện này trong tế bào thần kinh được gọi là điện thế hoạt động. Điện thế hoạt động phát sinh do gradien nồng độ của các ion (Na+, K+hoặc Cl-). Ba sự kiện kích hoạt chính trong điện thế hoạt động là: khử cực, tái cực và siêu phân cực. Trong quá trình khử cực, các cổng ion Na+được mở ra. Nó mang theo dòng ion Na+vào tế bào và do đó, tế bào thần kinh bị khử cực. Điện thế hoạt động truyền qua sợi trục. Trong quá trình tái phân cực, tế bào quay trở lại điện thế màng nghỉ bằng cách ngăn dòng ion Na+vào. Các ion K+chảy ra khỏi tế bào nơron trong quá trình tái phân cực. Khi điện thế hoạt động đi qua các kênh K+quá lâu, tế bào thần kinh mất đi nhiều ion K+hơn. Điều này có nghĩa là tế bào thần kinh bị siêu phân cực (tiêu cực hơn điện thế màng nghỉ). Sự khác biệt chính giữa khử cực và tái phân cực là, sự khử cực gây ra điện thế hoạt động do các ion Na+đi vào bên trong màng sợi trục qua Na+/ K+bơm khi đang tái phân cực, K+đi ra ngoài màng sợi trục qua Na+/ K +bơm khiến tế bào trở lại trạng thái nghỉ ngơi.
Khử cực là gì?
Khử cực là một quá trình kích hoạt diễn ra trong tế bào nơ-ron làm thay đổi sự phân cực của nó. Tín hiệu đến từ các tế bào khác được kết nối với tế bào thần kinh. Các ion Na+tích điện dương chảy vào cơ thể tế bào thông qua các kênh kiểm soát điện áp “m”. Các hóa chất cụ thể được gọi là chất dẫn truyền thần kinh liên kết với các kênh ion này khiến chúng mở ra vào đúng thời điểm. Các ion Na+đến đưa điện thế màng gần về “không”. Điều đó được mô tả là sự khử cực của tế bào thần kinh.
Nếu cơ thể tế bào nhận được một kích thích vượt qua ngưỡng tiềm năng, nó có thể kích hoạt các kênh Natri trong sợi trục. Sau đó, điện thế hoạt động hoặc xung điện sẽ được gửi đi. Điều này cho phép các ion Na+tích điện dương chảy thành các sợi trục mang điện tích âm. Và nó khử cực các sợi trục xung quanh. Ở đây, khi một kênh mở ra và cho các ion dương vào, nó sẽ kích hoạt các kênh khác làm điều tương tự đối với các sợi trục.
Hình 01: Sự khử cực
Khi điện thế hoạt động đi qua chuyển động của nơ-ron, nó sẽ vượt qua trạng thái cân bằng và trở nên tích điện dương một cách nhanh chóng. Khi tế bào trở nên tích điện dương, quá trình khử cực sẽ hoàn tất. Khi tế bào thần kinh bị khử cực, các cổng điện áp “h” sẽ đóng lại và chặn các ion Na+xâm nhập vào tế bào. Điều này bắt đầu bước tiếp theo được gọi là tái phân cực, đưa tế bào thần kinh về điện thế nghỉ của nó.
Tái phân cực là gì?
Quá trình tái phân cực đưa tế bào thần kinh trở lại điện thế nghỉ của màng. Quá trình bất hoạt của các kênh được kiểm soát natri sẽ làm cho chúng đóng lại. Nó ngăn chặn dòng ion Na+dương vào trong tế bào thần kinh. Đồng thời, các kênh kali được gọi là kênh “n” được mở ra. Nồng độ ion K+bên trong tế bào nhiều hơn so với bên ngoài tế bào. Do đó, khi các kênh K+này được mở ra, nhiều ion kali chảy ra khỏi màng hơn là khi chúng đi vào. Tế bào mất đi các ion dương. Do đó tế bào quay trở lại giai đoạn nghỉ ngơi. Toàn bộ quá trình này được mô tả là tái phân cực.
Trong khoa học thần kinh, nó được định nghĩa là sự thay đổi điện thế màng trở lại giá trị âm ngay sau giai đoạn khử cực của điện thế hoạt động. Đây thường được gọi là giai đoạn giảm của điện thế hoạt động. Có một số kênh K+khác góp phần vào quá trình tái phân cực chẳng hạn như kênh loại A, bộ chỉnh lưu trễ và Ca2 +được kích hoạt K+kênh.
Hình 02: Tái phân cực
Sự tái phân cực cuối cùng dẫn đến giai đoạn siêu phân cực. Trong trường hợp này, điện thế màng quá âm so với điện thế nghỉ. Sự siêu phân cực thường là do dòng chảy của các ion K+từ các kênh K+hoặc dòng Cl- ions từ các kênh Cl-.
Điểm giống nhau giữa khử cực và tái phân cực là gì?
- Cả hai đều là các giai đoạn của tiềm năng hoạt động.
- Cả hai đều rất quan trọng để duy trì tiềm năng màng tế bào thần kinh.
- Cả hai đều được bắt đầu do gradient nồng độ của các ion trong và ngoài tế bào thần kinh (Na+, K+)
- Cả hai đều được bắt đầu do dòng vào và dòng ra của các ion qua các kênh kiểm soát điện thế trong màng tế bào nơ-ron.
Sự khác biệt giữa khử cực và tái phân cực là gì?
Khử cực so với tái phân cực |
|
| Khử cực là quá trình khởi động dòng ion Na+vào tế bào và tạo ra điện thế hoạt động trong tế bào thần kinh. | Tái cực là quá trình đưa tế bào thần kinh trở lại điện thế nghỉ sau khi khử cực bằng cách ngăn dòng ion Na+vào tế bào và gửi thêm K+ion ra khỏi tế bào thần kinh. |
| Phí thuần | |
| Trong quá trình khử cực, thân tế bào thần kinh mang điện tích dương. | Trong quá trình tái cực, thân tế bào thần kinh mang điện tích âm. |
| Dòng vào và Dòng ra của các ion | |
| Các ion Na+tích điện dương hơn đi vào tế bào thần kinh xảy ra hiện tượng khử cực. | Tích điện dương hơn các ion K+chảy ra khỏi tế bào thần kinh xảy ra trong quá trình tái phân cực. |
| Kênh được sử dụng | |
| Trong quá trình khử cực, các kênh định lượng điện áp "m" Natri được sử dụng. | Trong tái phân cực, các kênh định lượng điện áp Kali “n” và các kênh Kali khác được sử dụng (Kênh loại A, bộ chỉnh lưu trễ và Ca2 +được kích hoạt K+kênh). |
| Phân cực tế bào thần kinh | |
| Trong quá trình khử cực, tế bào thần kinh ít phân cực hơn. | Trong tái phân cực, tế bào nơ-ron có nhiều phân cực hơn. |
| Nghỉ ngơi Tiềm năng | |
| Ở điện thế nghỉ khử cực không được phục hồi. | Trong điện thế nghỉ tái phân cực được phục hồi. |
| Hoạt động cơ học | |
| Sự khử cực kích hoạt hoạt động cơ học. | Tái phân cực không kích hoạt hoạt động cơ học. |
Tóm tắt - Khử cực và tái phân cực
Các xung điện được bắt đầu trong các tế bào thần kinh được gọi là điện thế hoạt động. Điện thế hoạt động phát sinh dựa trên gradien nồng độ của các ion (Na+, K+hoặc Cl-) qua màng sợi trục. Ba sự kiện kích hoạt chính trong điện thế hoạt động được mô tả là: khử cực, tái cực và siêu phân cực. Trong quá trình khử cực, một điện thế hoạt động được tạo ra do dòng Na+vào sợi trục qua các kênh natri nằm trong màng. Sau đó là quá trình khử cực. Quá trình tái phân cực đưa màng sợi trục đã khử cực vào điện thế nghỉ của nó bằng cách mở các kênh kali và gửi các ion K+ra khỏi màng sợi trục. Đây là sự khác biệt giữa khử cực và tái phân cực.
Tải xuống phiên bản PDF của quá trình khử cực và tái phân cực
Bạn có thể tải xuống phiên bản PDF của bài viết này và sử dụng nó cho mục đích ngoại tuyến theo ghi chú trích dẫn. Vui lòng tải xuống phiên bản PDF tại đây Sự khác biệt giữa khử cực và tái cực
