Depolarizasyon

Depolarizasyon, tıpta ve biyolojide biyolojik bir hücre zarı boyunca yük farkı veya potansiyelindeki değişim sürecini tanımlamak için kullanılan bir terimdir. “Depolarizasyon” terimi, zıt yüklerin ayrılmış olması durumunu ifade eden “polarizasyon” kelimesinden gelmektedir.

Biyolojik sistemlerde, hücre zarları normalde polarizedir, yani hücrenin içi ve dışı arasında elektrik yükü farkı vardır. Bu fark, iyon kanalları aracılığıyla iyonların hücre zarı boyunca seçici hareketi ile korunur. Hücre zarının her iki tarafında belirli iyonların birikmesi, hücre zarı potansiyeli olarak bilinen bir elektrik potansiyeli yaratır.

Nöronlar gibi uyarılabilir hücrelerde elektriksel bir sinyal olan aksiyon potansiyelinin oluşumu sırasında hücre depolarizasyona uğrar. Bu depolarizasyon, hücre zarındaki iyon kanalları açılarak iyonların zar boyunca akışına izin verdiğinde meydana gelir. İyonlar zar boyunca hareket ettikçe, hücre zarı potansiyeli azalır veya zayıflar.

Örneğin bir sinir hücresi söz konusu olduğunda, ilk dinlenme durumunda hücrenin dışında daha fazla pozitif iyon (sodyum gibi) ve hücrenin içinde daha fazla negatif iyon (potasyum gibi) bulunur. Sinir hücresi uyarıldığında, iyon kanalları açılarak pozitif iyonların girişine ve negatif iyonların çıkışına neden olur. Bu, hücre zarı boyunca yük dağılımının geçici olarak tersine dönmesine yol açarak depolarizasyona neden olur.

Depolarizasyon sırasında hücre oksijen (O2) tüketir ve hücrelerin enerji para birimi olan ATP‘yi (adenozin trifosfat) kullanır. Sonuç olarak karbondioksit (CO2) ve ısı üretilir. Elektriksel impulsun iletimi tamamlandığında, hücre repolarizasyona uğrayarak önceki polarize durumuna geri döner.

Depolarizasyon durumundaki bir sinir hücresinin repolarize olana kadar ikinci bir uyarana yanıt veremeyeceğini unutmamak önemlidir. Repolarizasyon, tipik olarak iyon pompaları ve kanallarının etkisiyle hücre zarı boyunca orijinal iyon konsantrasyon gradyanlarının restorasyonunu içerir.

Özetle, depolarizasyon, iyon kanallarının açılması ve iyonların membran boyunca hareket etmesi nedeniyle bir hücre zarının elektrik potansiyelini kaybetme sürecini ifade eder. Biyolojik sistemlerde elektrik sinyalinin temel bir yönüdür.