membranpolarisering

Membranpolarisering är processen där elektrisk laddning separeras över ett biologiskt cellmembran och därmed skapas en spänningsskillnad mellan cellens in- och utsida. Vid vilomembranpotentialen är insidan normalt negativt laddad i förhållande till utsidan.

Polariseringen upprätthålls huvudsakligen av jongradienter mellan intracellulär och extracellulär vätska och av membranets selektivitet för olika joner, särskilt Na+, K+, Cl- och Ca2+. Denna skillnad upprätthålls av Na+/K+-pumpen och av olika jonkanaler som släpper igenom specifika joner. I vila ligger membranpotentialen vanligtvis mellan cirka -60 och -70 mV i många nervceller, medan andra celltyper kan ha olika vilopotentialer.

Vid stimulering öppnas spänningskänsliga natriumkanaler och cellen depolariseras när Na+ strömmar in, vilket gör insidan mindre negativ. Efterföljande öppning av kaliumkanaler leder till repolarisation när K+ lämnar cellen. I många celler följs en kort hyperpolarisation innan vilomembranpotentialen återställs.

Membranpolarisering är central för elektrisk excitabilitet och snabb signalering i nervsystemet samt för muskelkontraktion och hjärtats rytm. Den kan studeras med elektrofysiologiska metoder såsom patch-clamp-teknik och olika farmakologiska verktyg som påverkar jonkanalerna.

Polarisering är ett grundläggande begrepp inom cellbiologi och fysiologi, som påverkas av jonkoncentrationer, temperatur, membranpermeabilitet och aktiv transport. Förändringar i polarisationen möjliggör signalöverföring och cellkommunikation.

---