Pagrindinis skirtumas – poilsio potencialas ir veiksmo potencialas
Neuronas laikomas struktūriniu nervų sistemos vienetu. Tai apima skirtingų nervinių dirgiklių perdavimą ląstelės į ląstelę komunikacijos metu. Neuronai siunčia pranešimus elektrocheminiu būdu, dalyvaujant skirtingiems jonams. Kitaip tariant, elektra įkrautos cheminės medžiagos, kurios yra jonai, sukelia signalus. Svarbiausi jonai yra natrio, kalio, kalcio ir chlorido jonai. Šių jonų judėjimas per membraną, kuri supa nervines ląsteles, sukelia dviejų tipų potencialus (įtampos skirtumus); poilsio potencialas ir veikimo potencialas. Ramybės potencialas atsiranda, kai neuronas yra ramybės būsenoje ir nevyksta joks impulsų perdavimas. Ramybės potencialas gali būti apibrėžtas kaip įtampos skirtumas tarp neurono vidaus ir išorės, kai neuronas yra ramybės būsenoje. Veikimo potencialas atsiranda, kai signalai perduodami palei neurono aksoną. Taigi veikimo potencialas gali būti apibrėžtas kaip elektrinio potencialo pokytis, kai signalas perduodamas per aksonus. Neurono (konkrečiai aksono) membranos potencialas svyruoja su sparčiais kilimais ir kritimais. Tai yra pagrindinis skirtumas tarp ramybės ir veikimo potencialo.
Kas yra poilsio potencialas?
Potencialas ramybės būsenoje yra reiškinys, atsirandantis neurone, kai jis yra ramybės būsenoje. Paprastai tariant, ramybės potencialas atsiranda, kai neuronas nesiunčia jokių nervinių impulsų ar signalų. Tokios sąlygos vadinamos ramybės potencialu, kai neuronas yra „ramybės būsenoje“. Šios būklės metu neurono membranoje yra krūvių skirtumas. Vidinė membranos sritis yra labiau neigiamai įkrauta, palyginti su išorinės membranos srities krūviu. Tokie krūvių skirtumai paprastai yra subalansuoti dėl skirtingų jonų mainų per membraną bet kuria kryptimi; įeina arba išeina.
Tačiau esant ramybės potencialui, krūvių balansavimas nevyksta, nes membranoje esantys jonų kanalai neleidžia praeiti tam tikriems jonams. Jis suteikia galimybę patekti tik į K+ (kalio jonus) ir slopina Cl– jonų (chlorido) ir Na judėjimą. + jonų (natrio). Be to, membrana slopina b altymų molekulių, kurios yra neigiamai įkrautos ir yra neurono viduje, praėjimą. Šie jonų kanalai vadinami selektyviais jonų kanalais.
Be šių kanalų, yra jonų siurblys, kuris apima Na+ jonų ir K+ jonų mainus per membraną.. Šis siurblys veikia naudodamas energiją. Kai jis veikia, jis leidžia vienu metu keistis dviem K+ jonais į neuroną ir trimis Na+ jonais iš neurono vienu metu. Šis siurblys vadinamas katijonų aktyviu siurbliu. Ramybės potencialo metu daugiau K+ jonų yra neurono viduje, o daugiau Na+ jonų yra už neurono ribų.
01 pav.: Potencialus poilsis
Ramybinio potencialo įtampa (įtampos skirtumas tarp neurono išorės ir vidaus) išmatuojama, kai galutinai subalansuojamos visos krūvių jėgos. Normaliomis sąlygomis neurono ramybės potencialas yra -70 mV.
Kas yra veiksmų potencialas?
Veikimo potencialas atsiranda neurone, kai neuronas perduoda impulsus. Šio signalo perdavimo metu neurono (konkrečiai aksono) membranos potencialas (elektrinio potencialo skirtumas tarp ląstelės išorės ir vidaus) svyruoja su greitais kilimais ir kritimais. Veiksmų potencialai atsiranda ne tik neuronuose. Jis atsiranda įvairiose kitose jaudinamose ląstelėse, tokiose kaip raumenų ląstelės, endokrininės ląstelės, taip pat kai kuriose augalų ląstelėse. Veikimo potencialo metu nervinis impulsų perdavimas vyksta palei neurono aksoną iki sinaptinių gumbelių, esančių aksono gale. Pagrindinis veikimo potencialo vaidmuo yra palengvinti ryšį tarp ląstelių.
Veikimo potencialas paprastai susidaro dėl depoliarizuojančios srovės. Dėl K+ jonų kanalų atsidarymo ilgesniam laikui veikimo potencialo įtampa viršija -70 mV. Bet kai Na+ jonų kanalai užsidaro, ši vertė grąžinama iki -70 mV. Šios sąlygos vadinamos atitinkamai hiperpoliarizacija ir repoliarizacija.
Veikimo potencialas paprastai susidaro dėl depoliarizuojančios srovės. Kitaip tariant, stimulas, sukuriantis veikimo potencialą, sukelia neurono ramybės potencialo sumažėjimą iki 0 mV ir toliau iki -55 mV vertės. Tai vadinama ribine verte. Jei neuronas nepasieks slenkstinės vertės, veikimo potencialas nebus sukurtas. Panašiai kaip ir ramybės potencialai, veikimo potencialai atsiranda dėl skirtingų jonų kirtimo per neurono membraną. Iš pradžių Na+ jonų kanalai atsidaro reaguojant į dirgiklį. Buvo paminėta, kad ramybės potencialo metu neurono vidus yra labiau neigiamai įkrautas ir išorėje yra daugiau Na+ jonų. Dėl Na+ jonų kanalų atsidarymo veikimo potencialo metu daugiau Na+ jonų pateks į neuroną per membraną. Dėl + ve natrio jonų krūvio membrana tampa labiau įkraunama ir depoliarizuojama.
02 paveikslas: Veiksmo potencialas
Šią depoliarizaciją panaikina atsivėrus K+ jonų kanalai, kurie iš neurono iškelia didesnį skaičių K+ jonų.. Kai atsidaro K+ jonų kanalai, Na+ jonų kanalai užsidaro. Dėl K+ jonų kanalų atsidarymo ilgesniam laikui veikimo potencialo įtampa viršija -70 mV. Ši būklė vadinama hiperpoliarizacija. Bet kai Na+ jonų kanalai užsidaro, ši vertė grąžinama iki -70 mV. Tai žinoma kaip repoliarizacija.
Koks yra poilsio ir veiksmų potencialo panašumas?
Poilsio potencialas ir veikimo potencialas atsiranda dėl skirtingų jonų judėjimo per neurono membraną
Kuo skiriasi poilsio ir veiksmų potencialas?
Poilsio potencialas ir veiklos potencialas |
|
| Ramybės potencialas yra įtampos skirtumas neurono membranoje, kai ji neperduoda signalų. | Veikimo potencialas yra įtampos skirtumas neurono membranoje, kai jis perduoda signalus išilgai aksonų. |
| Įvykis | |
| Poilsio potencialas atsiranda, kai neuronas nesiunčia jokių nervinių impulsų ar signalų. | Veikimo potencialas atsiranda, kai signalai perduodami neuronais. |
| Įtampa | |
| -70 mV yra ramybės potencialas. | +40 mV yra veikimo potencialas. |
| Jonai | |
| Daugiau Na+ jonų ir mažiau K+ jonų už neuronų, kai atsiranda ramybės potencialas. | Daugiau Na+ ir mažiau K+ jonų neurono viduje, kai atsiranda veikimo potencialas. |
Santrauka – poilsio potencialas ir veiksmų potencialas
Poilsio potencialas atsiranda, kai neuronas nesiunčia jokių nervinių impulsų ar signalų. Vidinė membranos sritis yra labiau neigiamai įkrauta, palyginti su išorinės membranos srities krūviu. Ramybės potencialo metu daugiau K+ jonų yra neurono viduje, o daugiau Na+ jonų yra už neurono ribų. Normaliomis sąlygomis neurono ramybės potencialas yra -70 mV. Veikimo potencialas yra membranos potencialas, kai signalas perduodamas išilgai aksono. Veikimo potencialas paprastai susidaro dėl depoliarizuojančios srovės. Dėl K+ jonų kanalų atsidarymo ilgesniam laikui veikimo potencialo įtampa viršija -70 mV. Bet kai Na+ jonų kanalai užsidaro, ši vertė grąžinama iki -70 mV. Šios sąlygos vadinamos atitinkamai hiperpoliarizacija ir repoliarizacija. Tai yra skirtumas tarp ramybės ir veikimo potencialo.
Atsisiųskite poilsio potencialo ir veiksmų potencialo PDF versiją
Galite atsisiųsti šio straipsnio PDF versiją ir naudoti ją neprisijungus, kaip nurodyta citatos pastaboje. Atsisiųskite PDF versiją čia: Skirtumas tarp poilsio ir veiksmų potencialo
