Skillnad mellan vilande potential och åtgärdspotential

Huvudskillnad - vila Potential vs Action Potential
 

Neuron anses vara den strukturella enheten i nervsystemet. Det innebär överföring av olika nervstimuli under cellen till cellkommunikation. Neuroner skickar meddelanden elektrokemiskt med involvering av olika joner. Med andra ord, elektriskt laddade kemikalier som är joner orsakar signalerna. De viktigaste joner är natrium, kalium, kalcium och klorid. Förflyttningen av dessa joner över membranet som omger nervceller orsakar två typer av potentialer (spänningsskillnader); vilopåverkan och handlingspotential. Vila möjliggör när neuronen ligger i vila och ingen överföring av impulser sker. Vila potential kan definieras som skillnaden i spänningen mellan insidan och utsidan av neuron när neuronen är i vila. Åtgärdspotential uppstår när signalerna överförs längs axonen hos en neuron. Därav, Åtgärdspotential kan definieras som den elektriska potentialförändringen när signalöverföringen sker genom axonerna. Membranpotentialen hos neuron (specifikt axonen) fluktuerar med snabba uppgångar och faller. Det här är nyckelskillnad mellan vilopåverkan och handlingspotential.

INNEHÅLL

1. Översikt och nyckelskillnad
2. Vad är viloläge
3. Vad är åtgärdspotential
4. Likheter mellan vilande potential och handlingspotential
5. Jämförelse vid sida vid sida - Viloläge mot åtgärdspotential i tabellform
6. Sammanfattning

Vad är viloläge?

Vila potential är ett fenomen som uppstår inom en neuron när det är i vila. I enkla termer uppstår vilopotential när neuron inte involverar att skicka några nervimpulser eller signaler. Sådana förhållanden kallas vilopotential där neuronen är i "vila". Under detta tillstånd innehåller neuronets membran en skillnad i avgifter. Membranets inre region är mer negativt laddad jämfört med laddningen av membrans utsida. Sådana skillnader i laddningar balanseras normalt ut på grund av utbytet av olika joner över membranet i båda riktningarna; in eller ut.

Under vilopotentialen uppstår dock inte balansering av laddningar eftersom jonkanalerna som finns närvarande i membranet inte tillåter passage av vissa joner. Det ger endast passage till K+ (kaliumjoner) och hämmar rörelsen av Cl- joner (klorid) och Na+ joner (natrium). Membranet hämmar också passagen av proteinmolekyler som är negativt laddade och närvarande i neuronen. Dessa jonkanaler kallas selektiva jonkanaler.

Bortsett från dessa kanaler finns en jonpump som innebär utbyte av Na+ joner och K+ joner över membranet. Denna pump arbetar med energianvändningen. När det fungerar kan det utbyte av två K+ joner i neuron och tre Na+ joner ur neuronen i taget. Denna pump kallas katjonaktiv pump. Under vilopotentialen, mer K+ joner är närvarande i nervsystemet och mer Na+ joner är närvarande utanför neuronen.

Figur 01: Vila potential

Spänningen i vilopotentialen (skillnaden i spänning mellan utsidan och insidan av nervsystemet) mäts när alla belastningskrafter är balanserade ut äntligen. Under normala förhållanden är vilopotentialen hos en neuron -70 mV.

Vad är åtgärdspotential?

Åtgärdspotential sker inom en neuron när neuron överför impulser. Under denna signalöverföring fluktuerar membranpotentialen (skillnaden i elektrisk potential mellan utsidan och insidan av en cell) av neuron (specifikt axonen) med snabba uppstigningar och faller. Aktivitetspotentialer uppträder inte endast i neuroner. Det förekommer i olika andra excitativa celler som muskelceller, endokrina celler och även i vissa växtceller. Under en aktionspotential sker nervtransmissionen av impulser längs axon av nervsystemet upp till synaptiska knopparna, som ligger vid axonens ände. Huvudrollen för en åtgärdspotential är att underlätta kommunikationen mellan celler.

Handlingspotential genereras normalt på grund av en depolariserande ström. På grund av öppningen av K+ jonkanaler under längre perioder medför att spänningen i åtgärdspotentialen går över -70 mV. Men när Na+ jonkanalerna stängs detta värde tillbaka till -70mV. Dessa betingelser är kända som hyperpolarisation respektive repolarisering.

Handlingspotential genereras normalt på grund av en depolariserande ström. Med andra ord kan en stimulans som genererar en åtgärdspotential orsaka en neurons vilpotential att minska upp till 0mV och längre ner till ett värde av -55mV. Detta kallas tröskelvärdet. Om inte neuron når gränsvärdet, kommer en åtgärdspotential inte att genereras. På liknande sätt som vilopauser, uppträder åtgärdspotentialer på grund av korsningen av olika joner över neuronets membran. Ursprungligen var Na+ jonkanaler öppnas som svar på stimulansen. Det nämndes att under viloperioden är neurons insida mer negativt laddad och innehåller mer Na+ joner utanför. På grund av öppningen av Na+ jonkanaler under en åtgärdspotential, mer Na+ joner kommer att hoppa in i neuronen över membranet. På grund av + -laddningen av natriumjoner blir membranet mer positivt laddat och får depolariseras.

Figur 02: Handlingspotential

Denna depolarisering reverseras genom öppningen av K+ jonkanaler som flyttar ett högre antal K+ joner ur neuronen. När K+ jon kanaler öppnas, Na+ jonkanaler nära. På grund av öppningen av K+ jonkanaler under längre perioder medför att spänningen i åtgärdspotentialen går över -70 mV. Detta tillstånd är känt som hyperpolarisation. Men när Na+ jonkanalerna stängs detta värde tillbaka till -70mV. Detta kallas repolarisation.

Vad är likheten mellan vilande potential och handlingspotential?

  • Vila potential och Action potential uppstår på grund av rörelsen av olika joner över neuronets membran

Vad är skillnaden mellan vilande potential och handlingspotential?

Vilande potential mot åtgärdspotential

Vila potential är spänningsskillnaden över neuronmembranet när den inte sänder signalerna. Åtgärdspotential är spänningsskillnaden över neuronmembranet när den överför signalerna längs axonen.
 Förekomst
Vila potential uppträder när neuron inte involverar i att skicka några nervimpulser eller signaler. Åtgärdspotential uppstår när signaler överförs längs neuronerna.
Spänning
-70mV är vilopotentialen. +40mV är åtgärdspotentialen.
 joner
Mer Na+ joner och mindre K+ joner utanför neuronerna när vilopotentialen uppträder. Mer Na+ och mindre K+ ioner inuti neuron när åtgärdspotentialen uppträder.

Sammanfattning - Vila Potential vs Action Potential

Vila potential uppträder när neuron inte involverar i att skicka några nervimpulser eller signaler. Membranets inre region är mer negativt laddad jämfört med laddningen av membrans utsida. Under vilopotentialen, mer K+ joner är närvarande i nervsystemet och mer Na+ joner är närvarande utanför neuronen. Under normala förhållanden är vilopotentialen hos en neuron -70 mV. Åtgärdspotential är membranpotentialen när överföringen av en signal sker längs axonen. Åtgärdspotentialen genereras normalt på grund av en depolariserande ström. På grund av öppningen av K+ jonkanaler under längre perioder medför att spänningen i åtgärdspotentialen går över -70 mV. Men när Na+ jonkanalerna stängs detta värde tillbaka till -70mV. Dessa betingelser är kända som hyperpolarisation respektive repolarisering. Detta är skillnaden mellan vilopotential och åtgärdspotential.

Ladda ner PDF-versionen av viloläge mot åtgärdspotential

Du kan ladda ner PDF-versionen av den här artikeln och använda den för offline-ändamål enligt citationsnotat. Vänligen ladda ner PDF-versionen här: Skillnad mellan viloläge och åtgärdspotential

Referens:

1. Editors of Encyclopædia Britannica. "Vila potential". Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, inc., 17 november 2017. Tillgänglig här 
2.White, John A. "Action Potential." Encyclopedia of the Human Brain, 2002, s. 1-12., Doi: 10.1016 / b0-12-227210-2 / 00004-2
3. "Neuron Action Potentials: Skapandet av en hjärnsignal." Khan Academy. Tillgänglig här  

Image Courtesy:

1.Synapse med NMDAR och AMPAR'By Diberri (talk) (Uppladdningar) - Ritad av Diberri., (CC BY-SA 3.0) via Wikipedia  
2.Action potential vert'By Konstverk av Synaptidude på en.wikipedia, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia