nyckelskillnad – vilopotential vs handlingspotential
Neuronen anses vara den strukturella enheten i nervsystemet. Det innebär överföring av olika nervstimuli under kommunikationen mellan cellen och cellen. Neuroner skickar meddelanden elektrokemiskt med inblandning av olika joner. Med andra ord, elektriskt laddade kemikalier som är jonerna orsakar signalerna. De viktigaste jonerna är natrium, kalium, kalcium och klorid. Rörelsen av dessa joner över membranet som omger nervceller orsakar två typer av potentialer (spänningsskillnader); vilopotential och handlingspotential. Vilopotential uppstår när neuronen är i vila och ingen överföring av impulser äger rum. Vilopotential kan definieras som skillnaden i spänningen mellan insidan och utsidan av neuronen när neuronen är i vila. Aktionspotential uppstår när signalerna överförs längs axonet av en neuron. Därför kan aktionspotential definieras som den elektriska potentialändringen när signalöverföringen sker genom axonerna. Membranpotentialen hos neuronen (särskilt axonet) fluktuerar med snabba stigningar och fall. Detta är den viktigaste skillnaden mellan vilopotential och handlingspotential.
Vad är vilopotential?
Vilopotential är ett fenomen som uppstår i en neuron när den är i vila. Enkelt uttryckt uppstår vilopotential när neuronen inte är involverad i att skicka några nervimpulser eller signaler. Sådana tillstånd hänvisas till som vilopotential där neuronen är i "vila". Under detta tillstånd innehåller neurons membran en skillnad i laddningar. Den inre delen av membranet är mer negativt laddad jämfört med laddningen av den yttre delen av membranet. Sådana skillnader i laddningar balanseras norm alt ut på grund av utbytet av olika joner över membranet i endera riktningen; in eller ut.
Men under vilopotential sker inte balanseringen av laddningar eftersom jonkanalerna som finns i membranet inte tillåter passage av vissa joner. Den ger endast passage till K+ (kaliumjoner), och hämmar rörelsen av Cl– joner (klorid) och Na + joner (natrium). Dessutom hämmar membranet passagen av proteinmolekyler som är negativt laddade och finns inuti neuronen. Dessa jonkanaler kallas selektiva jonkanaler.
Förutom dessa kanaler finns det en jonpump som involverar utbyte av Na+ joner och K+ joner över membranet. Denna pump arbetar med utnyttjande av energi. När det fungerar tillåter det utbyte av två K+ joner till neuronen och tre Na+ joner ut ur neuronen åt gången. Denna pump kallas katjonaktiv pump. Under vilopotential finns fler K+ joner inuti neuronen och fler Na+ joner är närvarande utanför neuronen.
Figur 01: Vilopotential
Spänningen för vilopotentialen (skillnaden i spänning mellan utsidan och insidan av neuronen) mäts när alla laddningskrafter till slut balanseras ut. Under normala förhållanden är vilopotentialen för en neuron -70 mV.
Vad är handlingspotential?
Handlingspotential uppstår i en neuron när neuronen sänder impulser. Under denna signalöverföring fluktuerar membranpotentialen (skillnaden i elektrisk potential mellan utsidan och insidan av en cell) hos neuronen (särskilt axonet) med snabba stigningar och fall. Handlingspotentialer förekommer inte bara i neuroner. Det förekommer i olika andra exciterbara celler såsom muskelceller, endokrina celler och även i vissa växtceller. Under en aktionspotential sker nervöverföringen av impulser längs neuronets axon upp till de synaptiska knopparna, belägna i slutet av axonet. Den främsta rollen för en handlingspotential är att underlätta kommunikationen mellan celler.
Aktionspotential genereras norm alt på grund av en depolariserande ström. På grund av öppnandet av K+ får jonkanaler under längre tidsperioder att spänningen i aktionspotentialen går över -70 mV. Men när jonkanalerna Na+ stänger, kommer detta värde tillbaka till -70mV. Dessa tillstånd är kända som hyperpolarisering respektive repolarisering.
Aktionspotential genereras norm alt på grund av en depolariserande ström. Med andra ord, en stimulans som genererar en aktionspotential gör att vilopotentialen hos en neuron minskar upp till 0mV och längre ner till ett värde på -55mV. Detta kallas tröskelvärdet. Om inte neuronen når tröskelvärdet kommer en aktionspotential inte att genereras. I likhet med vilopotentialer uppstår aktionspotentialer på grund av korsning av olika joner över neurons membran. Inledningsvis öppnas Na+ jonkanalerna som svar på stimulansen. Det nämndes att under vilopotential är insidan av neuronen mer negativt laddad och innehåller fler Na+ joner utanför. På grund av öppnandet av Na+ jonkanalerna under en aktionspotential kommer fler Na+ joner att rusa in i neuronen över membranet. På grund av + ve-laddningen av natriumjoner blir membranet mer positivt laddat och depolariseras.
Figur 02: Åtgärdspotential
Denna depolarisering vänds genom att K+ öppnas jonkanaler som flyttar ett högre antal K+ joner ut ur neuronen. När jonkanalerna K+ öppnas stängs jonkanalerna Na+. På grund av öppnandet av K+ får jonkanaler under längre tidsperioder att spänningen i aktionspotentialen går över -70 mV. Detta tillstånd är känt som hyperpolarisering. Men när jonkanalerna Na+ stänger, kommer detta värde tillbaka till -70mV. Detta kallas repolarisering.
Vad är likheten mellan vilopotential och handlingspotential?
Vilopotential och aktionspotential uppstår på grund av att olika joner rör sig över neurons membran
Vad är skillnaden mellan vilopotential och handlingspotential?
Vilopotential vs Action Potential |
|
| Vilopotential är spänningsskillnaden över neuronmembranet när det inte sänder signalerna. | Aktionspotential är spänningsskillnaden över neuronmembranet när det sänder signalerna längs axonerna. |
| Förekomst | |
| Vilopotential uppstår när neuronen inte är involverad i att skicka några nervimpulser eller signaler. | Handlingspotential uppstår när signaler överförs längs nervcellerna. |
| Voltage | |
| -70mV är vilopotentialen. | +40mV är aktionspotentialen. |
| Joner | |
| Fler Na+ joner och mindre K+ joner utanför neuronerna när vilopotentialen uppstår. | Mer Na+ och mindre K+ joner inuti neuronen när aktionspotentialen uppstår. |
Sammanfattning – vilopotential kontra handlingspotential
Vilopotential uppstår när neuronen inte är involverad i att skicka några nervimpulser eller signaler. Den inre delen av membranet är mer negativt laddad jämfört med laddningen av den yttre delen av membranet. Under vilopotential finns fler K+ joner inuti neuronen och fler Na+ joner är närvarande utanför neuronen. Under normala förhållanden är vilopotentialen för en neuron -70 mV. Aktionspotential är membranpotentialen när överföringen av en signal sker längs axonet. Aktionspotentialen genereras norm alt på grund av en depolariserande ström. På grund av öppnandet av K+ får jonkanaler under längre tidsperioder att spänningen i aktionspotentialen går över -70 mV. Men när jonkanalerna Na+ stänger, kommer detta värde tillbaka till -70mV. Dessa tillstånd är kända som hyperpolarisering respektive repolarisering. Detta är skillnaden mellan vilopotential och aktionspotential.
Ladda ner PDF-versionen av Vilapotential vs Action Potential
Du kan ladda ner PDF-versionen av den här artikeln och använda den för offlineändamål enligt citat. Ladda ner PDF-versionen här: Difference Between Resting Potential och Action Potential
