Polarizasyon, depolarizasyon ve repolarizasyon nedir

Polarizasyon, dinlenme durumundaki (uyartı göndermeyen) bir sinir hücresi belirli bir zar potansiyeline sahiptir. Hücre içi ve hücre dışı iyon konsantrasyonları sodyum-potasyum pompası sayesinde korunur. Dinlenme konumundaki bir nöronun aksonu hücre içi negatif, hücre dışı pozitif elektriksel yüklü olduğundan polarize (kutuplu) durumdadır. Bu durum polarizasyon olarak adlandırılır.

Depolarizasyon, Aksonun hücre zarı üzerinde voltaj değişmelerine duyarlı voltaj kapılı iyon kanalları adı verilen Na+ ya da K+ iyonlarının kolaylaştırılmış difüzyonunu sağlayan proteinler bulunur. Çeşitli uyaranlarla akson zar potansiyeli değiştiğinde normalde kapalı olan bu kanallar açılır ve iyonların geçişine izin verilir. Zar potansiyelinin değişmesi sonucu açılan sodyum kanallarından Na+ iyonunun hücre içine doğru difüzyonu artar. Hücre içi dışarıya göre daha pozitif hâle gelir ve zar depolarize olur. Bu durum depolarizasyon olarak adlandırılır. Eğer bir depolarizasyon, zar potansiyelini yeterince değiştirirse (eşik değeri geçerse) zar voltajında aksiyon potansiyeli adı verilen büyük bir değişiklik gerçekleşir. Aksiyon potansiyelleri depolarizasyon bölgesinde komşu kanalların açılmasını sağlayan bir akım başlatır. Aksiyon potansiyeli bu şekilde zar boyunca yayılarak zar potansiyelinin değişmesini başlatan uyarıyı akson uçlarına kadar taşır.

Repolarizasyon, Sodyum kanallarından sonra daha yavaş açılan potasyum kanalları K+ iyonlarının hücre dışına difüzyonunu kolaylaştırır ve hücre dışı yeniden hücre içine göre daha pozitif hâle geçer. Zar yeniden polarize olmuştur. Bu duruma repolarizasyon denir. Sinir hücresi eski polarize durumuna dönmüştür ancak sodyum kanalları etkisiz olduğundan ikinci bir depolarizasyon gerçekleştiremez. Yeniden impuls oluşturabilmesi için hücre içi potasyum ve hücre dışı sodyum konsantrasyonlarının eski hâline dönmesi gerekir. Bu durumda yine sodyum-potasyum pompası devreye girerek hücre içi ve hücre dışı iyon konsantrasyonlarını başlangıçtaki oranlara getirir.