ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการสลับขั้วและไฮเปอร์โพลาไรเซชันก็คือ ในการสลับขั้ว ช่องโซเดียมเปิดขึ้น ปล่อยให้ไอออน Na+ ไหลภายในเซลล์ ทำให้ศักย์เมมเบรนเป็นลบน้อยลง ในขณะที่ไฮเปอร์โพลาไรเซชัน ช่องโพแทสเซียมส่วนเกินเปิดขึ้น ทำให้ K+ ไอออน ไหลออกจากเซลล์ ทำให้ศักย์เมมเบรนเป็นลบมากกว่าศักยภาพในการพัก
ศักยภาพในการดำเนินการคือโหมดที่เซลล์ประสาทส่งสัญญาณไฟฟ้า เกิดขึ้นเมื่อเซลล์ประสาทส่งข้อมูลไปตามซอนจากร่างกายของเซลล์ มีสามขั้นตอนหลักในการดำเนินการที่มีศักยภาพ พวกมันคือการสลับขั้ว การรีโพลาไรเซชัน และไฮเปอร์โพลาไรเซชันการสลับขั้วทำให้เกิดศักยภาพในการดำเนินการ การสลับขั้วเกิดขึ้นเมื่อภายในเซลล์มีค่าลบน้อยลง Na+ ช่องเปิดขึ้นและอนุญาตให้ Na+ ไอออนเข้าไปในเซลล์ ทำให้ประจุลบน้อยลง ดังนั้นศักย์ของเมมเบรนจะเปลี่ยนจาก -70 mV ถึง 0 mV ในการขั้ว การเกิดไฮเปอร์โพลาไรเซชันเกิดขึ้นเมื่อภายในเซลล์กลายเป็นลบมากกว่าศักยภาพการพักเดิม มันเกิดขึ้นจากการเปิดช่อง K+ ทำให้ไอออน K+ ไหลออกจากเซลล์มากขึ้น ศักยภาพของเมมเบรนเปลี่ยนจาก -70 mV เป็น -90 mV ในไฮเปอร์โพลาไรเซชัน
การสลับขั้วคืออะไร
การสลับขั้วเป็นกระบวนการที่กระตุ้นให้เกิดการดำเนินการ การสลับขั้วจะเพิ่มศักยภาพของเมมเบรนและทำให้เป็นลบน้อยลง จากนั้นศักย์เมมเบรนจะผ่านค่าเกณฑ์ที่ -55 mV ที่ค่าขีดจำกัด ช่องโซเดียมจะเปิดขึ้นและปล่อยให้โซเดียมไอออนไหลภายในเซลล์ การไหลเข้าของโซเดียมไอออนทำให้ศักย์เมมเบรนเป็นบวกมากขึ้น และสูงถึง +40 mV ในการยิงศักยะงานDepolarization เป็นเฟสที่เพิ่มขึ้นของศักยภาพของเมมเบรน โดยทั่วไปจะเปลี่ยนจาก -70 mV เป็น +40 mV
รูปที่ 01: ศักยภาพในการดำเนินการในเซลล์ประสาท
เมื่อศักย์ของเมมเบรนไปถึงศักยภาพในการดำเนินการสูงสุด ช่องโซเดียมจะหยุดทำงาน หยุดการไหลเข้าของโซเดียมไอออน จากนั้นการรีโพลาไรเซชันหรือเฟสตกจะเริ่มขึ้น ช่องโพแทสเซียมเปิดออกเพื่อให้ไอออนโพแทสเซียมไหลออกจากเซลล์ ในที่สุด ศักย์ของเมมเบรนก็จะกลับมาเป็นศักย์พักปกติ
ไฮเปอร์โพลาไรเซชันคืออะไร
ไฮเปอร์โพลาไรเซชันเป็นเหตุการณ์ที่ทำให้ศักยภาพของเมมเบรนเป็นลบมากกว่าศักยภาพในการพักผ่อน สิ่งนี้เกิดขึ้นจากการเปิดช่องโพแทสเซียมส่วนเกินที่เหลืออยู่ กล่าวอีกนัยหนึ่งไฮเปอร์โพลาไรเซชันเกิดขึ้นเนื่องจากช่องโพแทสเซียมเปิดอยู่นานกว่าที่จำเป็นเล็กน้อยสิ่งนี้นำไปสู่โพแทสเซียมที่ไหลออกจากเซลล์มากเกินไป ศักยภาพของเมมเบรนเปลี่ยนจาก -70 mV ถึง -90 mV เนื่องจากไฮเปอร์โพลาไรเซชัน อย่างไรก็ตาม หลังจากผ่านไประยะหนึ่ง ช่องโพแทสเซียมจะปิดลง และศักย์ของเมมเบรนจะคงตัวที่ศักย์พัก นอกจากนี้ ช่องโซเดียมกลับเข้าสู่สภาวะปกติ
ความคล้ายคลึงกันระหว่างการดีโพลาไรเซชันกับไฮเปอร์โพลาไรเซชันคืออะไร
- ไฮเปอร์โพลาไรเซชั่นเป็นกระบวนการที่ตรงกันข้ามกับการสลับขั้ว
- ทั้งสองเกิดขึ้นเมื่อช่องไอออนในเมมเบรนเปิดหรือปิด
- พวกมันสร้างศักยภาพอย่างมีระดับ
ความแตกต่างระหว่างการดีโพลาไรซ์และไฮเปอร์โพลาไรเซชันคืออะไร
การสลับขั้วทำให้ศักย์ของเมมเบรนน้อยลง ประจุลบกระตุ้นศักย์ไฟฟ้ากระทำ ในขณะที่ไฮเปอร์โพลาไรเซชันทำให้ศักย์ของเมมเบรนเป็นลบมากกว่าศักย์พัก นี่คือข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างการสลับขั้วและไฮเปอร์โพลาไรเซชัน
อินโฟกราฟิกด้านล่างแสดงความแตกต่างเพิ่มเติมระหว่างการสลับขั้วและไฮเปอร์โพลาไรเซชัน
สรุป – Depolarization vs Hyperpolarization
การสลับขั้วและไฮเปอร์โพลาไรเซชันเป็นสองขั้นตอนของศักยภาพของเมมเบรน ในการสลับขั้ว ศักย์ของเมมเบรนจะเป็นลบน้อยกว่า ในขณะที่ในไฮเปอร์โพลาไรเซชัน ศักย์ของเมมเบรนจะเป็นลบมากกว่า แม้กระทั่งศักยภาพในการวางตัว ยิ่งไปกว่านั้น การสลับขั้วเกิดขึ้นเนื่องจากการไหลเข้าของโซเดียมไอออนเข้าสู่เซลล์ ในขณะที่ไฮเปอร์โพลาไรเซชันเกิดขึ้นเนื่องจากโพแทสเซียมที่ไหลออกจากเซลล์มากเกินไป ในการสลับขั้ว ช่องโซเดียมเปิด ขณะที่ไฮเปอร์โพลาไรเซชัน ช่องโพแทสเซียมยังคงเปิดอยู่ ดังนั้น นี่จึงสรุปความแตกต่างระหว่างการสลับขั้วและไฮเปอร์โพลาไรเซชัน