hyperpolarization

hyperpolarization एक जैविक प्रक्रिया है जिसमें झिल्ली का तनाव बढ़ता है और विश्राम मूल्य से अधिक होता है। यह तंत्र मानव शरीर में मांसपेशी, तंत्रिका और संवेदी कोशिकाओं के कार्य के लिए महत्वपूर्ण है। यह मांसपेशियों को स्थानांतरित करने या शरीर द्वारा सक्षम और नियंत्रित करने जैसी दृष्टि को सक्षम बनाता है।

हाइपरपोलराइजेशन क्या है?

मानव शरीर में कोशिकाएं एक झिल्ली से घिरी होती हैं। इसे प्लाज्मा झिल्ली के रूप में भी जाना जाता है और इसमें लिपिड बाईलेयर होता है। यह इंट्रासेल्युलर क्षेत्र, साइटोप्लाज्म को आसपास के क्षेत्र से अलग करता है।

मानव शरीर में कोशिकाओं के झिल्ली तनाव, जैसे कि मांसपेशियों, तंत्रिका या आंख में संवेदी कोशिकाएं, आराम करने पर आराम करने की क्षमता होती हैं। यह झिल्ली तनाव इस तथ्य से उत्पन्न होता है कि सेल के अंदर और बाह्य क्षेत्र में एक नकारात्मक चार्ज होता है, अर्थात। कोशिकाओं के बाहर, एक सकारात्मक चार्ज है।

आराम करने की क्षमता का मान सेल प्रकार के आधार पर भिन्न होता है। यदि यह झिल्ली वोल्टेज की आराम क्षमता को पार कर जाता है, तो झिल्ली का हाइपरप्लोरीकरण होता है। यह बाकी की क्षमता के दौरान झिल्ली वोल्टेज को अधिक नकारात्मक बनाता है, अर्थात। सेल के अंदर का चार्ज और भी नकारात्मक हो जाता है।

यह आमतौर पर झिल्ली में आयन चैनलों के उद्घाटन या समापन के बाद होता है। ये आयन चैनल पोटेशियम, कैल्शियम, क्लोराइड और सोडियम चैनल हैं जो वोल्टेज-निर्भर तरीके से कार्य करते हैं।

हाइपरप्लोरीकरण वोल्टेज-निर्भर पोटेशियम चैनलों के कारण होता है जिन्हें आराम करने की क्षमता से अधिक होने के बाद बंद करने के लिए एक निश्चित समय की आवश्यकता होती है। वे सकारात्मक चार्ज किए गए पोटेशियम आयनों को बाह्य क्षेत्र में परिवहन करते हैं। यह संक्षेप में सेल के अंदर एक अधिक नकारात्मक चार्ज की ओर जाता है, हाइपरप्‍लाइराइजेशन।

कार्य और कार्य

कोशिका झिल्ली का हाइपरप्लोरीकरण तथाकथित कार्रवाई क्षमता का हिस्सा है। इसमें विभिन्न चरण होते हैं। पहला चरण कोशिका झिल्ली की दहलीज क्षमता से अधिक है, इसके बाद विध्रुवण होता है, कोशिका के अंदर अधिक धनात्मक आवेश होता है। इसके बाद पुनरावृत्ति की ओर जाता है, जिसका अर्थ है कि आराम करने की क्षमता फिर से पहुंच जाती है। तब पुन: आराम करने की क्षमता तक सेल पहुंचने से पहले हाइपरप्‍लाइराइजेशन हो जाता है।

इस प्रक्रिया का उपयोग संकेतों को रिले करने के लिए किया जाता है। तंत्रिका कोशिकाएं एक संकेत प्राप्त होने के बाद अक्षतंतु टीले के क्षेत्र में कार्रवाई क्षमता बनाती हैं। यह तब एक्शन पोटेंशिअल के रूप में अक्षतंतु के साथ गुजरता है।

तंत्रिका कोशिकाओं के सिनैप्स फिर सिग्नल को अगले तंत्रिका कोशिका में न्यूरोट्रांसमीटर के रूप में संचारित करते हैं। इनका सक्रिय प्रभाव हो सकता है या इनका अवरोधक प्रभाव भी हो सकता है। यह प्रक्रिया संकेतों के प्रसारण में आवश्यक है, उदाहरण के लिए मस्तिष्क में।

देखना एक समान तरीके से किया जाता है। आंख में कोशिकाएं, तथाकथित छड़ें और शंकु, बाहरी प्रकाश उत्तेजना से संकेत प्राप्त करते हैं। इससे एक्शन पोटेंशिअल का निर्माण होता है और उत्तेजना मस्तिष्क तक पहुंच जाती है। दिलचस्प बात यह है कि उत्तेजना का विकास विध्रुवण के माध्यम से नहीं होता है, जैसा कि अन्य तंत्रिका कोशिकाओं के साथ होता है।

उनके आराम करने की स्थिति में, तंत्रिका कोशिकाओं में -65mV की झिल्ली क्षमता होती है, जबकि दृश्य कोशिकाओं में एक आराम क्षमता में -40mV की झिल्ली क्षमता होती है। उनके पास आराम करने पर भी तंत्रिका कोशिकाओं की तुलना में अधिक सकारात्मक झिल्ली क्षमता होती है। दृश्य कोशिकाओं में, अतिवृद्धि के माध्यम से उत्तेजना विकसित होती है। नतीजतन, दृश्य कोशिकाएं कम न्यूरोट्रांसमीटर छोड़ती हैं और डाउनस्ट्रीम तंत्रिका कोशिकाएं न्यूरोट्रांसमीटर में कमी के आधार पर प्रकाश संकेत की तीव्रता निर्धारित कर सकती हैं। यह संकेत तब मस्तिष्क में संसाधित और मूल्यांकन किया जाता है।

हाइपरप्लोरीकरण दृष्टि के मामले में या कुछ न्यूरॉन्स में एक निरोधात्मक पोस्टसिनेप्टिक पोटेंशिअल (IPSP) को ट्रिगर करता है। इसके विपरीत, न्यूरॉन्स अक्सर पोस्टसिनेप्टिक क्षमता को सक्रिय कर रहे हैं (APSP)।

हाइपरपोलराइजेशन का एक अन्य महत्वपूर्ण कार्य यह है कि यह सेल को अन्य संकेतों के आधार पर एक एक्शन पोटेंशिअल को भी जल्दी से ट्रिगर करने से रोकता है। तो यह अस्थायी रूप से तंत्रिका कोशिका में उत्तेजना की पीढ़ी को रोकता है।

बीमारियाँ और बीमारियाँ

हृदय और मांसपेशियों की कोशिकाओं में एचसीएन चैनल होता है। एचसीएन का मतलब हाइपरप्‍लाइराइजेशन-एक्टिवेटेड साइक्लिक न्यूक्लियोटाइड-गेटेड सेशन चैनल है। ये cation चैनल हैं जो कोशिका के हाइपरप्लोरीकरण द्वारा नियंत्रित होते हैं। इन HCN चैनलों के 4 रूप मनुष्यों में जाने जाते हैं। उन्हें HCN-4 के माध्यम से HCN-1 कहा जाता है। वे हृदय की लय के नियमन में और तंत्रिका कोशिकाओं को सहज रूप से सक्रिय करने में शामिल हैं। न्यूरॉन्स में, वे हाइपरप्‍लाइराइजेशन का प्रतिकार करते हैं ताकि कोशिका आराम की क्षमता तक अधिक तेजी से पहुंच सके। इसलिए वे तथाकथित दुर्दम्य अवधि को छोटा करते हैं, जो कि विध्रुवण के बाद के चरण का वर्णन करता है। दूसरी ओर हृदय कोशिकाओं में, वे डायस्टोलिक विध्रुवण को नियंत्रित करते हैं, जो हृदय के साइनस नोड में उत्पन्न होता है।

चूहों के साथ अध्ययन में, एचसीएन -1 के नुकसान को एक मोटर आंदोलन दोष बनाने के लिए दिखाया गया है। HCN-2 की अनुपस्थिति से न्यूरोनल और कार्डियक क्षति होती है और HCN-4 के नष्ट होने से पशुओं की मृत्यु हो जाती है। यह अनुमान लगाया गया है कि ये चैनल मनुष्यों में मिर्गी से जुड़े हो सकते हैं।

इसके अलावा, HCN-4 रूप में उत्परिवर्तन ज्ञात हैं जो मानव में हृदय अतालता का कारण बनते हैं। इसका अर्थ है कि HCN-4 चैनल के कुछ उत्परिवर्तन से हृदय की लय में गड़बड़ी हो सकती है।इसलिए एचसीएन चैनल हृदय अतालता के लिए चिकित्सा उपचारों का लक्ष्य भी हैं, लेकिन यह न्यूरोलॉजिकल दोषों के लिए भी है जिसमें न्यूरॉन्स के हाइपरप्लोरीकरण बहुत लंबे समय तक रहता है।

हृदय अतालता वाले रोगियों को एचसीएन -4 चैनल की खराबी का पता लगाया जा सकता है जो विशिष्ट अवरोधकों के साथ इलाज किया जाता है। हालांकि, यह उल्लेख किया जाना चाहिए कि एचसीएन चैनलों से संबंधित अधिकांश उपचार अभी भी प्रायोगिक चरण में हैं और इसलिए अभी तक मनुष्यों के लिए सुलभ नहीं हैं।