Nøkkelforskjell – hvilepotensial vs handlingspotensial
Nevronet regnes som den strukturelle enheten i nervesystemet. Det innebærer overføring av forskjellige nervestimuli under cellen til celle kommunikasjon. Nevroner sender meldinger elektrokjemisk med involvering av forskjellige ioner. Med andre ord, elektrisk ladede kjemikalier som er ionene forårsaker signalene. De viktigste ionene er natrium, kalium, kalsium og klorid. Bevegelsen av disse ionene over membranen som omgir nerveceller forårsaker to typer potensialer (spenningsforskjeller); hvilepotensial og handlingspotensial. Hvilepotensial oppstår når nevronet er i ro og ingen overføring av impulser finner sted. Hvilepotensial kan defineres som forskjellen i spenningen mellom innsiden og utsiden av nevronet når nevronet er i ro. Aksjonspotensial oppstår når signalene overføres langs aksonet til et nevron. Derfor kan aksjonspotensial defineres som den elektriske potensialendringen når signaloverføringen skjer gjennom aksonene. Membranpotensialet til nevronet (spesifikt aksonet) svinger med raske stigninger og fall. Dette er hovedforskjellen mellom hvilepotensial og handlingspotensial.
Hva er hvilepotensiale?
Hvilepotensial er et fenomen som oppstår i et nevron når det er i ro. Enkelt sagt oppstår hvilepotensial når nevronet ikke involverer seg i å sende noen nerveimpulser eller signaler. Slike forhold omtales som hvilepotensiale der nevronet er i "hvile". Under denne tilstanden inneholder membranen til nevronet en forskjell i ladninger. Den indre delen av membranen er mer negativt ladet sammenlignet med ladningen til den ytre delen av membranen. Slike forskjeller i ladninger balanseres norm alt ut på grunn av utveksling av forskjellige ioner over membranen til begge retninger; inn eller ut.
Men under hvilepotensiale skjer ikke balanseringen av ladninger siden ionekanalene som er tilstede i membranen ikke tillater passering av visse ioner. Den gir kun passasje til K+ (kaliumioner), og hemmer bevegelsen av Cl– ioner (klorid) og Na + ioner (natrium). Membranen hemmer også passasjen av proteinmolekyler som er negativt ladet og tilstede inne i nevronet. Disse ionekanalene omtales som selektive ionekanaler.
Bortsett fra disse kanalene er det en ionepumpe som involverer utveksling av Na+ ioner og K+ ioner over membranen. Denne pumpen jobber med utnyttelse av energi. Når det fungerer, tillater det utveksling av to K+ ioner inn i nevronet og tre Na+ ioner ut av nevronet om gangen. Denne pumpen kalles kationaktiv pumpe. Under hvilepotensial er flere K+ ioner tilstede inne i nevronet og flere Na+ ioner er til stede utenfor nevronet.
Figur 01: Hvilepotensial
Spenningen til hvilepotensialet (forskjellen i spenning mellom utsiden og innsiden av nevronet) måles når alle ladningskrefter er balansert til slutt. Under normale forhold er hvilepotensialet til en nevron -70 mV.
Hva er handlingspotensial?
Handlingspotensialet oppstår i et nevron når nevronet overfører impulser. Under denne signaloverføringen svinger membranpotensialet (forskjellen i elektrisk potensial mellom utsiden og innsiden av en celle) til nevronet (spesielt aksonet) med raske stigninger og fall. Handlingspotensialer forekommer ikke bare i nevroner. Det forekommer i forskjellige andre eksitable celler som muskelceller, endokrine celler og også i noen planteceller. Under et aksjonspotensial skjer nerveoverføringen av impulser langs aksonet til nevronet opp til de synaptiske knottene, plassert i enden av aksonet. Hovedrollen til et handlingspotensial er å lette kommunikasjonen mellom celler.
Aksjonspotensial genereres norm alt på grunn av en depolariserende strøm. På grunn av åpningen av K+ fører ionekanaler i lengre perioder til at spenningen til aksjonspotensialet går forbi -70 mV. Men når Na+ ionekanalene lukkes, bringes denne verdien tilbake til -70mV. Disse forholdene er kjent som henholdsvis hyperpolarisering og repolarisering.
Aksjonspotensial genereres norm alt på grunn av en depolariserende strøm. Med andre ord, en stimulus som genererer et aksjonspotensial fører til at hvilepotensialet til et nevron reduseres opp til 0mV og videre ned til en verdi på -55mV. Dette omtales som terskelverdien. Med mindre nevronet når terskelverdien, vil det ikke genereres et aksjonspotensial. I likhet med hvilepotensialer oppstår aksjonspotensialer på grunn av kryssing av forskjellige ioner over nevronmembranen. Til å begynne med åpnes Na+ ionekanalene som respons på stimulansen. Det ble nevnt at under hvilepotensial er innsiden av nevronet mer negativt ladet og inneholder flere Na+ ioner utenfor. På grunn av åpningen av Na+-ionekanalene under et aksjonspotensial, vil flere Na+-ioner strømme inn i nevronet over membranen. På grunn av + ve-ladningen til natriumioner, blir membranen mer positivt ladet og depolarisert.
Figur 02: Handlingspotensial
Denne depolariseringen reverseres ved åpning av K+ ionekanaler som flytter et høyere antall K+ ioner ut av nevronet. Så snart K+ ionekanalene åpnes, lukkes Na+ ionekanalene. På grunn av åpningen av K+ fører ionekanaler i lengre perioder til at spenningen til aksjonspotensialet går forbi -70 mV. Denne tilstanden er kjent som hyperpolarisering. Men når Na+ ionekanalene lukkes, bringes denne verdien tilbake til -70mV. Dette er kjent som repolarisering.
Hva er likheten mellom hvilepotensial og handlingspotensial?
Hvilepotensial og aksjonspotensial oppstår på grunn av bevegelsen av forskjellige ioner over membranen til nevronen
Hva er forskjellen mellom hvilepotensial og handlingspotensial?
Hvilepotensial kontra handlingspotensial |
|
| Hvilepotensialet er spenningsforskjellen over nevronmembranen når den ikke overfører signalene. | Aksjonspotensialet er spenningsforskjellen over nevronmembranen når den overfører signalene langs aksonene. |
| Forekomst | |
| Hvilepotensiale oppstår når nevronet ikke er med på å sende noen nerveimpulser eller signaler. | Handlingspotensiale oppstår når signaler overføres langs nevronene. |
| Voltage | |
| -70mV er hvilepotensialet. | +40mV er handlingspotensialet. |
| Ions | |
| Flere Na+ ioner og færre K+ ioner utenfor nevronene når hvilepotensialet oppstår. | Mer Na+ og mindre K+ ioner inne i nevronet når aksjonspotensialet oppstår. |
Sammendrag – hvilepotensial vs handlingspotensial
Hvilepotensiale oppstår når nevronet ikke er med på å sende noen nerveimpulser eller signaler. Den indre delen av membranen er mer negativt ladet sammenlignet med ladningen til den ytre delen av membranen. Under hvilepotensial er flere K+ ioner tilstede inne i nevronet og flere Na+ ioner er til stede utenfor nevronet. Under normale forhold er hvilepotensialet til en nevron -70 mV. Aksjonspotensial er membranpotensialet når overføringen av et signal skjer langs aksonet. Aksjonspotensialet genereres norm alt på grunn av en depolariserende strøm. På grunn av åpningen av K+ fører ionekanaler i lengre perioder til at spenningen til aksjonspotensialet går forbi -70 mV. Men når Na+ ionekanalene lukkes, bringes denne verdien tilbake til -70mV. Disse forholdene er kjent som henholdsvis hyperpolarisering og repolarisering. Dette er forskjellen mellom hvilepotensial og handlingspotensial.
Last ned PDF-versjonen av Resting Potential vs Action Potential
Du kan laste ned PDF-versjonen av denne artikkelen og bruke den til offline-formål i henhold til sitat. Last ned PDF-versjonen her: Difference Between Resting Potential and Action Potential
