Nøgleforskel – hvilepotentiale vs handlingspotentiale
Neuronen betragtes som den strukturelle enhed i nervesystemet. Det involverer overførsel af forskellige nervestimuli under celle til celle kommunikation. Neuroner sender meddelelser elektrokemisk med involvering af forskellige ioner. Med andre ord, elektrisk ladede kemikalier, der er ionerne, forårsager signalerne. De vigtigste ioner er natrium, kalium, calcium og chlorid. Bevægelsen af disse ioner hen over membranen, der omgiver nerveceller, forårsager to typer potentialer (spændingsforskelle); hvilepotentiale og handlingspotentiale. Hvilepotentiale opstår, når neuronen er i hvile, og der ikke sker nogen overførsel af impulser. Hvilepotentiale kan defineres som forskellen i spændingen mellem indersiden og ydersiden af neuronen, når neuronen er i hvile. Aktionspotentiale opstår, når signalerne transmitteres langs axonen af en neuron. Derfor kan aktionspotentiale defineres som den elektriske potentialændring, når sign altransmissionen sker gennem axonerne. Membranpotentialet i neuronen (specifikt axonet) svinger med hurtige stigninger og fald. Dette er den vigtigste forskel mellem hvilepotentiale og handlingspotentiale.
Hvad er hvilepotentiale?
Hvilepotentiale er et fænomen, der opstår i en neuron, når den er i hvile. Enkelt sagt opstår hvilepotentiale, når neuronen ikke involverer sig i at sende nogen nerveimpulser eller signaler. Sådanne tilstande omtales som hvilepotentiale, hvor neuronen er i 'hvile'. Under denne tilstand indeholder neurons membran en forskel i ladninger. Den indvendige region af membranen er mere negativt ladet sammenlignet med ladningen af den udvendige region af membranen. Sådanne forskelle i ladninger udlignes norm alt på grund af udvekslingen af forskellige ioner over membranen til begge retninger; ind eller ud.
Men under hvilepotentiale sker balanceringen af ladninger ikke, da ionkanalerne, der er til stede i membranen, ikke tillader passage af visse ioner. Det giver kun passage til K+ (kaliumioner) og hæmmer bevægelsen af Cl–-ioner (chlorid) og Na + ioner (natrium). Membranen hæmmer også passagen af proteinmolekyler, der er negativt ladede og til stede inde i neuronet. Disse ionkanaler omtales som selektive ionkanaler.
Udover disse kanaler er der en ionpumpe, der involverer udveksling af Na+ ioner og K+ ioner over membranen. Denne pumpe arbejder med udnyttelse af energi. Når det virker, tillader det udveksling af to K+ ioner ind i neuronen og tre Na+ ioner ud af neuronen ad gangen. Denne pumpe kaldes kationaktiv pumpe. Under hvilepotentiale er flere K+ ioner til stede inde i neuronet, og flere Na+ ioner er til stede uden for neuronen.
Figur 01: Hvilepotentiale
Spændingen af hvilepotentialet (forskellen i spænding mellem ydersiden og indersiden af neuronen) måles, når alle ladningskræfter endelig er udlignet. Under normale forhold er en neurons hvilepotentiale -70 mV.
Hvad er handlingspotentiale?
Aktionspotentiale opstår i en neuron, når neuronen transmitterer impulser. Under denne sign altransmission svinger membranpotentialet (forskellen i elektrisk potentiale mellem ydersiden og indersiden af en celle) af neuronen (specifikt axonen) med hurtige stigninger og fald. Handlingspotentialer forekommer ikke kun i neuroner. Det forekommer i forskellige andre excitable celler såsom muskelceller, endokrine celler og også i nogle planteceller. Under et aktionspotentiale foregår nervetransmissionen af impulser langs neuronets axon op til de synaptiske knopper, der er placeret for enden af axonen. Den primære rolle for et handlingspotentiale er at lette kommunikationen mellem celler.
Aktionspotentiale genereres norm alt på grund af en depolariserende strøm. På grund af åbningen af K+ får ionkanaler i længere perioder spændingen af aktionspotentialet til at gå forbi -70 mV. Men når Na+ ionkanalerne lukker, bringes denne værdi tilbage til -70mV. Disse tilstande er kendt som henholdsvis hyperpolarisering og repolarisering.
Aktionspotentiale genereres norm alt på grund af en depolariserende strøm. Med andre ord får en stimulus, der genererer et aktionspotentiale, et neurons hvilepotentiale til at falde op til 0mV og længere ned til en værdi på -55mV. Dette kaldes tærskelværdien. Medmindre neuronen når tærskelværdien, vil et aktionspotentiale ikke blive genereret. I lighed med hvilepotentialer opstår aktionspotentialer på grund af krydsning af forskellige ioner over neurons membran. Til at begynde med åbnes Na+ ionkanalerne som reaktion på stimulus. Det blev nævnt, at under hvilepotentiale er indersiden af neuronen mere negativt ladet og indeholder flere Na+ ioner udenfor. På grund af åbningen af Na+-ionkanalerne under et aktionspotentiale, vil flere Na+-ioner strømme ind i neuronen på tværs af membranen. På grund af + ve ladningen af natriumioner bliver membranen mere positivt ladet og depolariseret.
Figur 02: Handlingspotentiale
Denne depolarisering vendes ved åbningen af K+ ionkanaler, der flytter et højere antal K+ ioner ud af neuronen. Når K+ ionkanalerne åbner, lukker Na+ ionkanalerne. På grund af åbningen af K+ får ionkanaler i længere perioder spændingen af aktionspotentialet til at gå forbi -70 mV. Denne tilstand er kendt som hyperpolarisering. Men når Na+ ionkanalerne lukker, bringes denne værdi tilbage til -70mV. Dette er kendt som repolarisering.
Hvad er ligheden mellem hvilepotentiale og handlingspotentiale?
Hvilepotentiale og aktionspotentiale opstår på grund af bevægelsen af forskellige ioner over neurons membran
Hvad er forskellen mellem hvilepotentiale og handlingspotentiale?
Hvilepotentiale vs. handlingspotentiale |
|
| Hvilepotentiale er spændingsforskellen over neuronmembranen, når den ikke transmitterer signalerne. | Aktionspotentiale er spændingsforskellen over neuronmembranen, når den transmitterer signalerne langs axonerne. |
| Forekomst | |
| Hvilepotentiale opstår, når neuronen ikke er involveret i at sende nogen nerveimpulser eller -signaler. | Aktionspotentiale opstår, når signaler transmitteres langs neuronerne. |
| Voltage | |
| -70mV er hvilepotentialet. | +40mV er aktionspotentialet. |
| Ioner | |
| Flere Na+ ioner og færre K+ ioner uden for neuronerne, når hvilepotentialet opstår. | Mere Na+ og færre K+ ioner inde i neuronen, når aktionspotentialet opstår. |
Opsummering – Hvilepotentiale vs. handlingspotentiale
Hvilepotentiale opstår, når neuronen ikke er involveret i at sende nogen nerveimpulser eller -signaler. Den indvendige region af membranen er mere negativt ladet sammenlignet med ladningen af den udvendige region af membranen. Under hvilepotentiale er flere K+ ioner til stede inde i neuronen, og flere Na+ ioner er til stede uden for neuronen. Under normale forhold er hvilepotentialet for en neuron -70 mV. Aktionspotentiale er membranpotentialet, når transmissionen af et signal sker langs aksonet. Aktionspotentialet genereres norm alt på grund af en depolariserende strøm. På grund af åbningen af K+ får ionkanaler i længere perioder spændingen af aktionspotentialet til at gå forbi -70 mV. Men når Na+ ionkanalerne lukker, bringes denne værdi tilbage til -70mV. Disse tilstande er kendt som henholdsvis hyperpolarisering og repolarisering. Dette er forskellen mellem hvilepotentiale og aktionspotentiale.
Download PDF-versionen af Resting Potential vs Action Potential
Du kan downloade PDF-versionen af denne artikel og bruge den til offline-formål i henhold til citatnotat. Download venligst PDF-versionen her: Difference Between Resting Potential and Action Potential
