Galvenā atšķirība - atpūtas potenciāls pret darbības potenciālu
Neirons tiek uzskatīts par nervu sistēmas struktūrvienību. Tas ietver dažādu nervu stimulu pārnešanu no šūnas uz šūnu komunikācijas laikā. Neironi sūta ziņojumus elektroķīmiski, iesaistot dažādus jonus. Citiem vārdiem sakot, elektriski uzlādētas ķīmiskas vielas, kas ir joni, izraisa signālus. Vissvarīgākie joni ir nātrijs, kālijs, kalcijs un hlorīds. Šo jonu kustība pa membrānu, kas ieskauj nervu šūnas, izraisa divu veidu potenciālus (sprieguma atšķirības); atpūtas potenciāls un darbības potenciāls. Atpūtas potenciāls rodas, kad neirons atrodas miera stāvoklī un nenotiek impulsu pārraide. Miera potenciālu var definēt kā sprieguma starpību starp neirona iekšpusi un ārpusi, kad neirons atrodas miera stāvoklī. Darbības potenciāls rodas, kad signāli tiek pārraidīti gar neirona aksonu. Tādējādi darbības potenciālu var definēt kā elektriskā potenciāla izmaiņas, kad signāls tiek pārraidīts caur aksoniem. Neirona (īpaši aksona) membrānas potenciāls svārstās ar straujiem kāpumiem un kritumiem. Šī ir galvenā atšķirība starp miera potenciālu un darbības potenciālu.
Kas ir atpūtas potenciāls?
Atpūtas potenciāls ir parādība, kas rodas neironā, kad tas ir miera stāvoklī. Vienkārši izsakoties, miera potenciāls rodas, ja neirons nav iesaistīts nekādu nervu impulsu vai signālu nosūtīšanā. Šādus apstākļus sauc par miera potenciālu, ja neirons atrodas “atpūtas stāvoklī”. Šajā stāvoklī neirona membrāna satur lādiņu atšķirību. Membrānas iekšējais reģions ir negatīvāk uzlādēts, salīdzinot ar membrānas ārējā reģiona lādiņu. Šādas lādiņu atšķirības parasti tiek līdzsvarotas, jo membrānā notiek dažādu jonu apmaiņa abos virzienos; iekšā vai ārā.
Tomēr miera potenciāla laikā lādiņu līdzsvarošana nenotiek, jo membrānā esošie jonu kanāli neļauj iziet atsevišķiem joniem. Tas nodrošina pāreju tikai uz K+ (kālija joniem) un kavē Cl– jonu (hlorīda) un Na kustību. + joni (nātrijs). Arī membrāna kavē negatīvi lādētu proteīnu molekulu pāreju, kas atrodas neironā. Šie jonu kanāli tiek saukti par selektīviem jonu kanāliem.
Papildus šiem kanāliem ir arī jonu sūknis, kas ietver Na+ jonu un K+ jonu apmaiņu pa membrānu.. Šis sūknis darbojas ar enerģijas izmantošanu. Kad tas darbojas, tas ļauj apmainīt divus K+ jonus neironā un trīs Na+ jonus no neirona vienlaikus. Šis sūknis tiek saukts par katjonu aktīvo sūkni. Miera potenciāla laikā vairāk K+ jonu atrodas neirona iekšpusē un vairāk Na+ jonu atrodas ārpus neirona.
Attēls 01: Atpūtas potenciāls
Atpūtas potenciāla spriegumu (sprieguma starpību starp neirona ārpusi un iekšpusi) mēra, kad visi lādiņu spēki ir beidzot līdzsvaroti. Normālos apstākļos neirona miera potenciāls ir -70 mV.
Kas ir rīcības potenciāls?
Darbības potenciāls rodas neironā, kad neirons pārraida impulsus. Šīs signāla pārraides laikā neirona (īpaši aksona) membrānas potenciāls (elektriskā potenciāla atšķirība starp šūnas ārpusi un iekšpusi) svārstās ar straujiem kāpumiem un kritumiem. Darbības potenciāls rodas ne tikai neironos. Tas notiek dažādās citās uzbudināmās šūnās, piemēram, muskuļu šūnās, endokrīnās šūnās un arī dažās augu šūnās. Darbības potenciāla laikā impulsu pārnešana ar nervu notiek gar neirona aksonu līdz sinaptiskajiem pogām, kas atrodas aksona galā. Darbības potenciāla galvenā loma ir veicināt saziņu starp šūnām.
Darbības potenciālu parasti rada depolarizējošā strāva. Pateicoties K+ jonu kanālu atvēršanai uz ilgāku laiku, darbības potenciāla spriegums pārsniedz -70 mV. Bet, kad Na+ jonu kanāli aizveras, šī vērtība tiek atgriezta līdz -70 mV. Šie apstākļi ir attiecīgi pazīstami kā hiperpolarizācija un repolarizācija.
Darbības potenciālu parasti rada depolarizējošā strāva. Citiem vārdiem sakot, stimuls, kas rada darbības potenciālu, izraisa neirona miera potenciāla samazināšanos līdz 0 mV un tālāk līdz -55 mV vērtībai. To sauc par sliekšņa vērtību. Ja neirons nesasniedz sliekšņa vērtību, darbības potenciāls netiks ģenerēts. Līdzīgi kā miera potenciāli, darbības potenciāli rodas dažādu jonu šķērsošanas dēļ pāri neirona membrānai. Sākotnēji Na+ jonu kanāli tiek atvērti, reaģējot uz stimulu. Tika minēts, ka miera potenciāla laikā neirona iekšpuse ir negatīvāk lādēta un satur vairāk Na+ jonu ārpusē. Sakarā ar Na+ jonu kanālu atvēršanu darbības potenciāla laikā, vairāk Na+ jonu ieplūdīs neironā pa membrānu. Nātrija jonu + ve lādiņa dēļ membrāna kļūst pozitīvāk uzlādēta un depolarizējas.
2. attēls: darbības potenciāls
Šo depolarizāciju maina K+ jonu kanālu atvēršana, kas pārvieto lielāku skaitu K+ jonu no neirona.. Kad atveras K+ jonu kanāli, Na+ jonu kanāli aizveras. Pateicoties K+ jonu kanālu atvēršanai uz ilgāku laiku, darbības potenciāla spriegums pārsniedz -70 mV. Šo stāvokli sauc par hiperpolarizāciju. Bet, kad Na+ jonu kanāli aizveras, šī vērtība tiek atgriezta līdz -70 mV. To sauc par repolarizāciju.
Kāda ir līdzība starp atpūtas potenciālu un darbības potenciālu?
Atpūtas potenciāls un darbības potenciāls rodas dažādu jonu kustības dēļ pa neirona membrānu
Kāda ir atšķirība starp atpūtas potenciālu un darbības potenciālu?
Atpūtas potenciāls pret darbības potenciālu |
|
| Atpūtas potenciāls ir sprieguma starpība neirona membrānā, kad tā nepārraida signālus. | Darbības potenciāls ir sprieguma starpība pāri neirona membrānai, kad tā pārraida signālus pa aksoniem. |
| Notikums | |
| Atpūtas potenciāls rodas, ja neirons nav iesaistīts nekādu nervu impulsu vai signālu sūtīšanā. | Darbības potenciāls rodas, kad signāli tiek pārraidīti gar neironiem. |
| Spriegums | |
| -70 mV ir miera potenciāls. | +40mV ir darbības potenciāls. |
| Joni | |
| Vairāk Na+ jonu un mazāk K+ jonu ārpus neironiem, kad iestājas miera potenciāls. | Vairāk Na+ un mazāk K+ jonu neironā, kad notiek darbības potenciāls. |
Kopsavilkums - atpūtas potenciāls pret darbības potenciālu
Atpūtas potenciāls rodas, ja neirons nav iesaistīts nekādu nervu impulsu vai signālu sūtīšanā. Membrānas iekšējais reģions ir negatīvāk uzlādēts, salīdzinot ar membrānas ārējā reģiona lādiņu. Miera potenciāla laikā vairāk K+ jonu atrodas neirona iekšpusē un vairāk Na+ jonu atrodas ārpus neirona. Normālos apstākļos neirona miera potenciāls ir -70 mV. Darbības potenciāls ir membrānas potenciāls, kad signāls tiek pārraidīts pa aksonu. Darbības potenciālu parasti rada depolarizējoša strāva. Pateicoties K+ jonu kanālu atvēršanai uz ilgāku laiku, darbības potenciāla spriegums pārsniedz -70 mV. Bet, kad Na+ jonu kanāli aizveras, šī vērtība tiek atgriezta līdz -70 mV. Šie apstākļi ir attiecīgi pazīstami kā hiperpolarizācija un repolarizācija. Šī ir atšķirība starp miera potenciālu un darbības potenciālu.
Lejupielādēt PDF versiju par atpūtas potenciālu pret darbības potenciālu
Varat lejupielādēt šī raksta PDF versiju un izmantot to bezsaistē saskaņā ar atsauces piezīmi. Lūdzu, lejupielādējiet PDF versiju šeit: Atšķirība starp atpūtas potenciālu un darbības potenciālu
