Co je hyperpolarizace?

Hyperpolarizace nastává, když se rozdíl v elektrickém potenciálu mezi dvěma stranami buněčné membrány významně mění, což má za následek velký elektrický potenciál přes membránu. Konkrétně se hodnota elektrického potenciálu přes membránu stává zápornější, což znamená, že náboj na vnitřní straně buněčné membrány je zápornější než náboj na vnější straně membrány. Tento proces je běžně pozorován v neurovědě, protože neurony jsou aktivovány prostřednictvím procesů zahrnujících změny elektrického potenciálu. Opakem hyperpolarizace je depolarizace, ve které je potenciál buňky pozitivnější, což znamená, že uvnitř buněčné membrány je výrazně méně negativního náboje.

Elektrochemické procesy jsou obecně zodpovědné za výskyt hyperpolarizace přes buněčné membrány. Koncentrace různých chemikálií na různých stranách membrány mohou způsobit elektrický potenciál vyvíjet se přes membránu. Obecně, když elektrický potenciál dosáhne určitého bodu, bude zahájen nějaký biologický proces, jako je odpálení neuronu. Po tomto bodě má membrána tendenci se vracet ke svému klidovému potenciálu nebo k elektrickému potenciálu dříve, než jakékoli stimuly způsobí výskyt elektrochemické události. V neuronech se tento proces děje nepřetržitě; Stimuly způsobují, že k polarizaci dochází přes membránu, a když stupeň této polarizace překročí určitý práh, neuron vystřelí a vrátí se do klidového potenciálu.

Neuron nebude střílet, dokud jeho elektrický potenciál nepřekročí určitý práh. Po dosažení prahu se elektrický potenciál drasticky zvyšuje, což neuronu umožňuje vyslat elektrický signál do jiných částí těla. Hyperpolarizace nastane po tomto zvýšení potenciálu; elektrochemický potenciál se krátce stane negativním, klesne pod klidový potenciál, než se vrátí k klidovému potenciálu. Tato fáze hyperpolarizace obvykle trvá jen krátký zlomek sekundy.

Hyperpolarizace a elektrické potenciály přes membrány obecně zahrnují přenos elektronů v iontech. Ion je atom, který má buď kladný nebo záporný náboj. Draselné a chlorové ionty se běžně podílejí na elektrochemickém potenciálu; jejich relativní koncentrace určují velikost elektrochemického buněčného potenciálu. V klidové fázi leží draslík uvnitř buněčné membrány; po vystavení podnětu se draslík vynoří a negativní ionty chloru proudí do buňky přes membránu. Sodné a vápenaté ionty občas způsobují elektrochemický buněčný potenciál napříč buněčnými membránami.