Depolaryzacja

Depolaryzacja to proces polegający na zmniejszeniu różnicy potencjału elektrycznego między dwiema stronami granicy dielektrycznej lub błony komórkowej. W kontekście biologicznym najczęściej odnosi się do depolaryzacji błonowej, gdy wnętrze komórki staje się mniej ujemnie naładowane w stosunku do zewnątrza.

W układach nerwowych depolaryzacja błony jest kluczowym etapem przekazywania sygnału. Błona spoczynkowa komórki nerwowej ma potencjał około -70 mV. Po pobudzeniu otwierają się kanały sodowe, co powoduje napływ Na+ i szybki wzrost potencjału błonowego w stronę wartości dodatnich. Następnie otwierają się kanały potasowe, prowadząc do wypływu K+ i repolaryzacji, a często także krótkotrwałej hiperpolaryzacji. W neuronach depolaryzacja inicjuje impuls czynnościowy; w mięśniach i sercu przebieg depolaryzacji może mieć charakter zależny od typu komórki i towarzyszyć mu faza plateau. Depolaryzacja odgrywa również rolę w lokalnych, warunkowych zmianach napięcia i synapsach.

W naukach materiałowych depolaryzacja odnosi się do utraty lub zmniejszenia polaryzacji w materiałach dielektrycznych lub ferroelectricznych. W ferroelectricach polaryzacja wynika z uporządkowania dipoli; depolaryzacja może nastąpić po wyłączeniu zewnętrznego pola elektrycznego lub po przekroczeniu temperatury Curie, co prowadzi do zaniku uporządkowania dipolowego. Skutki obejmują zmiany właściwości elektrycznych, takich jak charakterystyka dielektryczna, i mają zastosowania w pamięciach ferroelectricznych, kondensatorach oraz czujnikach.

Depolaryzacja występuje także w innych kontekstach, łącząc fizjologię z materiałoznawstwem i technologią elektroniki. W obu zakresach zjawisko jest kluczowe dla funkcjonowania systemów ukierunkowanych na kontrolę przepływu ładunku.