Neirons tiek uzskatīts par nervu sistēmas strukturālo vienību. Tas ietver dažādu nervu stimulu pārnešanu šūnas laikā uz šūnu saziņu. Neironi sūta ziņojumus elektroķīmiski, iesaistot dažādus jonus. Citiem vārdiem sakot, elektriski uzlādētas ķīmiskas vielas, kas ir joni, rada signālus. Svarīgākie joni ir nātrijs, kālijs, kalcijs un hlorīds. Šo jonu pārvietošanās pa membrānu, kas ieskauj nervu šūnas, izraisa divu veidu potenciālus (sprieguma atšķirības); atpūtas potenciāls un rīcības potenciāls. Atpūtas potenciāls rodas, kad neirons atrodas miera stāvoklī un impulsi netiek pārraidīti. Atpūtas potenciālu var definēt kā sprieguma starpību starp neirona iekšpusi un ārpusi, kad neirons atrodas miera stāvoklī. Darbības potenciāls rodas, kad signāli tiek pārraidīti pa neirona aksonu. Līdz ar to, Darbības potenciālu var definēt kā elektriskā potenciāla izmaiņas, kad signāla pārraide notiek caur aksoniem. Neirona (īpaši aksona) membrānas potenciāls svārstās ar strauju kāpumu un kritumu. Tas ir galvenā atšķirība starp atpūtas potenciālu un rīcības potenciālu.
1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kāds ir atpūtas potenciāls
3. Kāds ir rīcības potenciāls
4. Atpūtas potenciāla un darbības potenciāla līdzības
5. Salīdzinājums blakus - atpūtas potenciāls pret darbības potenciālu tabulas formā
6. Kopsavilkums
Atpūtas potenciāls ir parādība, kas rodas neironā, kad tas atrodas miera stāvoklī. Vienkārši izsakoties, atpūtas potenciāls rodas, ja neirons neiesaistās nervu impulsu vai signālu nosūtīšanā. Šādus apstākļus sauc par miera potenciālu, ja neirons atrodas miera stāvoklī. Šī stāvokļa laikā neirona membrānā ir atšķirīga maksa. Membrānas iekšējais reģions ir negatīvāk uzlādēts, salīdzinot ar membrānas ārējā reģiona lādiņu. Šādas lādiņu atšķirības parasti tiek izlīdzinātas dažādu jonu apmaiņas dēļ pāri membrānai vienā virzienā; iekšā vai ārā.
Tomēr atpūtas potenciāla laikā lādiņu līdzsvarošana nenotiek, jo jonu kanāli, kas atrodas membrānā, neļauj pāriet noteiktiem joniem. Tas nodrošina pāreju tikai uz K+ (kālija joni) un kavē Cl kustību- joni (hlorīds) un Na+ joni (nātrijs). Arī membrāna kavē olbaltumvielu molekulu pāreju, kas ir negatīvi lādēti un atrodas neirona iekšienē. Šos jonu kanālus sauc par selektīviem jonu kanāliem.
Bez šiem kanāliem ir jonu sūknis, kas ietver Na apmaiņu+ joni un K+ joni pāri membrānai. Šis sūknis darbojas ar enerģijas izmantošanu. Kad tas darbojas, tas ļauj apmainīties ar diviem K+ joni neironā un trīs Na+ joni vienlaicīgi iziet no neirona. Šo sūkni sauc par aktīvo katjonu sūkni. Atpūtas laikā vairāk K+ joni atrodas neironā un vairāk Na+ joni atrodas ārpus neirona.
01. attēls. Atpūtas potenciāls
Atpūtas potenciāla spriegumu (sprieguma starpību starp neirona ārpusi un iekšpusi) mēra, kad beidzot ir izlīdzināti visi lādiņu spēki. Normālos apstākļos neirona atpūtas potenciāls ir -70 mV.
Darbības potenciāls rodas neironā, kad neirons pārraida impulsus. Šīs signāla pārraides laikā neirona (īpaši aksona) membrānas potenciāls (atšķirība starp šūnas ārpusi un iekšpusi) mainās ar strauju kāpumu un kritumu. Darbības potenciāli nenotiek tikai neironos. Tas notiek dažādās citās uzbudināmajās šūnās, piemēram, muskuļu šūnās, endokrīnās šūnās, kā arī dažās augu šūnās. Darbības potenciāla laikā impulsu nervu pārraide notiek pa neirona aksonu līdz sinaptiskajām pogām, kas atrodas aksona galā. Darbības potenciāla galvenā loma ir komunikāciju starp šūnām atvieglošana.
Darbības potenciālu parasti rada depolarizējošā strāva. Sakarā ar K atvēršanu+ jonu kanāli ilgāku laiku izraisa darbības potenciāla sprieguma pārsniegšanu -70 mV. Bet kad Na+ jonu kanāli aizveras, šī vērtība tiek atjaunota līdz -70mV. Šie apstākļi ir attiecīgi zināmi kā hiperpolarizācija un repolarizācija.
Darbības potenciālu parasti rada depolarizējošā strāva. Citiem vārdiem sakot, stimuls, kas rada darbības potenciālu, izraisa neirona miera potenciāla samazināšanos līdz 0mV un tālāk līdz vērtībai -55mV. To sauc par sliekšņa vērtību. Ja neirons nesasniedz sliekšņa vērtību, darbības potenciāls netiks ģenerēts. Līdzīgi kā atpūtas potenciālam, darbības potenciāls rodas dažādu jonu šķērsošanas dēļ neirona membrānā. Sākumā Na+ jonu kanāli tiek atvērti, reaģējot uz stimulu. Tika minēts, ka atpūtas laikā neirona iekšpuse ir negatīvāk uzlādēta un satur vairāk Na+ joni ārpusē. Sakarā ar Na atklāšanu+ jonu kanāli darbības potenciāla laikā, vairāk Na+ joni iestāsies neironā visā membrānā. Sakarā ar + ve nātrija jonu lādiņu membrāna kļūst pozitīvāk uzlādēta un depolarizējas.
02. Attēls. Rīcības potenciāls
Šī depolarizācija tiek mainīta, atverot K+ jonu kanāli, kas pārvieto lielāku K skaitu+ joni no neirona. Reiz K+ jonu kanāli atveras, Na+ jonu kanāli aizveras. Sakarā ar K atvēršanu+ jonu kanāli ilgāku laiku izraisa darbības potenciāla sprieguma pārsniegšanu -70 mV. Šis nosacījums ir pazīstams kā hiperpolarizācija. Bet kad Na+ jonu kanāli aizveras, šī vērtība tiek atjaunota līdz -70mV. To sauc par repolarizāciju.
Atpūtas potenciāls pret darbības potenciālu | |
Atpūtas potenciāls ir sprieguma starpība visā neirona membrānā, kad tā nepārraida signālus. | Darbības potenciāls ir sprieguma starpība starp neironu membrānām, kad tā pārraida signālus gar aksoniem. |
Notikums | |
Atpūtas potenciāls rodas, ja neirons nenodarbojas ar nervu impulsu vai signālu nosūtīšanu. | Darbības potenciāls rodas, kad signāli tiek pārraidīti gar neironiem. |
spriegums | |
-70mV ir miera potenciāls. | +40 mV ir darbības potenciāls. |
Joni | |
Vairāk Na+ joni un mazāk K+ joni ārpus neironiem, kad rodas miera potenciāls. | Vairāk Na+ un mazāk K+ joni neirona iekšpusē, kad rodas darbības potenciāls. |
Atpūtas potenciāls rodas, ja neirons nenodarbojas ar nervu impulsu vai signālu nosūtīšanu. Membrānas iekšējais reģions ir negatīvāk uzlādēts, salīdzinot ar membrānas ārējā reģiona lādiņu. Atpūtas laikā vairāk K+ joni atrodas neironā un vairāk Na+ joni atrodas ārpus neirona. Normālos apstākļos neirona atpūtas potenciāls ir -70 mV. Darbības potenciāls ir membrānas potenciāls, kad signāla pārraide notiek pa aksonu. Darbības potenciālu parasti rada depolarizācijas strāva. Sakarā ar K atvēršanu+ jonu kanāli ilgāku laiku izraisa darbības potenciāla sprieguma pārsniegšanu -70 mV. Bet kad Na+ jonu kanāli aizveras, šī vērtība tiek atjaunota līdz -70mV. Šie apstākļi ir attiecīgi zināmi kā hiperpolarizācija un repolarizācija. Šī ir atšķirība starp atpūtas potenciālu un rīcības potenciālu.
Varat lejupielādēt šī raksta PDF versiju un izmantot to bezsaistes vajadzībām, kā norādīts citēšanas piezīmē. Lūdzu, lejupielādējiet PDF versiju šeit: Atšķirība starp atpūtas potenciālu un darbības potenciālu
1.Encyclopædia Britannica redaktori. “Atpūtas potenciāls.” Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, inc., 2017. gada 17. novembris. Pieejams šeit
2.White, John A. “Darbības potenciāls.” Cilvēka smadzeņu enciklopēdija, 2002. gads, 1.-12. Lpp., Doi: 10.1016 / b0-12-227210-2 / 00004-2
3. “Neironu darbības potenciāls: smadzeņu signāla radīšana.” Hanas akadēmija. Pieejams šeit
1. Sinapsis ar NMDAR un AMPAR'By Diberri (saruna) (Augšupielādes) - Autors: Diberri., (CC BY-SA 3.0), izmantojot Wikipedia
2. “Darbības potenciāls” Synaptidude mākslas darbs en.wikipedia, (CC BY-SA 3.0), izmantojot Commons Wikimedia