Что такое гиперполяризация?

Гиперполяризация происходит, когда разница в электрическом потенциале между двумя сторонами клеточной мембраны значительно изменяется, что приводит к большому электрическому потенциалу через мембрану. В частности, значение электрического потенциала через мембрану становится более отрицательным, а это означает, что заряд на внутренней стороне мембраны клетки является более отрицательным, чем заряд на внешней стороне мембраны. Этот процесс обычно наблюдается в нейробиологии, так как нейроны активируются посредством процессов, связанных с изменениями электрического потенциала. Противоположностью гиперполяризации является деполяризация, при которой потенциал клетки становится более положительным, а это означает, что внутри клеточной мембраны значительно меньше отрицательного заряда.

Электрохимические процессы, как правило, ответственны за возникновение гиперполяризации через клеточные мембраны. Концентрации различных химических веществ на разных сторонах мембраны могут вызвать электрический потенциал через мембрану. Как правило, когда электрический потенциал достигает определенной точки, начинается некоторый биологический процесс, например, запуск нейрона. После этой точки мембрана имеет тенденцию возвращаться к своему потенциалу покоя или электрическому потенциалу до того, как какие-либо раздражители вызовут электрохимическое событие. В нейронах этот процесс происходит непрерывно; стимулы вызывают поляризацию над мембраной, и когда степень этой поляризации пересекает определенный порог, нейрон срабатывает и возвращается к своему потенциалу покоя.

Нейрон не сработает, пока его электрический потенциал не преодолеет определенный порог. При достижении порога электрический потенциал резко увеличивается, что позволяет нейрону отправлять электрический сигнал в другие части тела. Гиперполяризация происходит после этого всплеска потенциала; электрохимический потенциал на короткое время становится отрицательным, падая ниже потенциала покоя, прежде чем вернуться к потенциалу покоя. Обычно эта стадия гиперполяризации длится всего короткую долю секунды.

Гиперполяризация и электрические потенциалы на мембранах обычно включают перенос электронов в ионы. Ион - это атом, который имеет положительный или отрицательный заряд. Ионы калия и хлора обычно участвуют в электрохимических потенциалах; их относительные концентрации определяют величину электрохимического клеточного потенциала. На стадии покоя калий находится внутри клеточной мембраны; при воздействии раздражителя калий выбрасывается, и отрицательные ионы хлора попадают в клетку через мембрану. Иногда ионы натрия и кальция также вызывают электрохимические клеточные потенциалы через клеточные мембраны.