Wat is repolarisatie?

Zenuwcellen in het zenuwstelsel verzenden signalen die actiepotentialen worden genoemd, waarbij de soma of het cellichaam van het neuron een elektrisch signaal door het axon stuurt. Wanneer het niet signaleert, is een neuron hypergepolariseerd, wat betekent dat het een negatieve lading heeft in vergelijking met de buitenkant. Wanneer een actiepotentiaal signaal over het axon reist, veroorzaakt dit dat de cel depolariseert of positiever wordt geladen. Nadat het signaal eindigt, doorloopt de cel repolarisatie, waar hij terugkeert naar zijn oorspronkelijke negatieve polarisatie.

Een neuron bestaat uit een soma, of een cellichaam, van waaruit dendrieten reiken als takken van een boom. Aan het ene uiteinde van het neuron bevindt zich een lange kabel, het axon genaamd, die eindigt in de synaptische knoppen. Opwindende en remmende signalen reizen van andere neuronen naar de dendrieten en het cellichaam, en deze signalen worden opgeteld bij de axonheuvel, die net voor het begin van het axon rust. Deze signalen kunnen de cel hyperpolariseren of depolariseren. Repolarisatie brengt de cel terug naar zijn rusttoestand.

Hyperpolarisatie, depolarisatie en repolarisatie van een neuron worden allemaal veroorzaakt door de stroom van ionen of geladen moleculen in en uit de cel. Wanneer een cel in rust is, blijven deze ionenkanalen gesloten, maar wanneer de membraanpotentiaal een bepaald punt bereikt, de drempelpotentiaal genoemd, openen ze zich. Het cellichaam ontvangt berichten van andere cellen die de cel depolariseren of hyperpolariseren, en als voldoende berichten worden ontvangen, zal de cel de drempelpotentiaal bereiken.

Wanneer het drempelpotentieel wordt bereikt, openen kalium- en natriumkanalen, waardoor positief geladen kalium- en natriumionen de cel kunnen binnendringen. Tegelijkertijd laten chloride-kanalen negatief geladen chloride-ionen de cel verlaten. Dit veroorzaakt depolarisatie, waarbij de cel minder negatief wordt geladen dan wanneer deze in rust is.

Nadat het actiepotentiaal de cel depolariseert, begint het het proces van repolarisatie. De natrium- en kaliumkanalen sluiten, waardoor positief geladen ionen de cel niet kunnen binnendringen. Tegelijkertijd keren de negatief geladen chloride-ionen terug naar de cel.

Het eerste deel van repolarisatie wordt de vuurvaste periode genoemd, en er zijn twee fasen in deze fase, de absolute vuurvaste periode en de relatieve vuurvaste periode. Tijdens de absolute refractaire periode weigert de cel een ander actiepotentiaal te genereren. Tijdens de relatieve refractaire periode is het mogelijk dat de cel een ander actiepotentiaal genereert, maar er is een groter dan normaal signaal nodig. Deze refractaire periode van repolarisatie treedt op omdat er een hyperpolarisatie van de cel is vanwege de instroom van kaliumionen nadat een actiepotentiaal is verstreken.