Ključna razlika – potencijal mirovanja naspram potencijala djelovanja
Neuron se smatra strukturnom jedinicom živčanog sustava. Uključuje prijenos različitih živčanih podražaja tijekom međustanične komunikacije. Neuroni šalju poruke elektrokemijski uz sudjelovanje različitih iona. Drugim riječima, električki nabijene kemikalije koje su ioni uzrokuju signale. Najvažniji ioni su natrij, kalij, kalcij i klorid. Kretanje tih iona kroz membranu koja okružuje živčane stanice uzrokuje dvije vrste potencijala (razlike napona); potencijal mirovanja i akcijski potencijal. Potencijal mirovanja javlja se kada neuron miruje i nema prijenosa impulsa. Potencijal mirovanja može se definirati kao razlika u naponu između unutarnjeg i vanjskog dijela neurona kada neuron miruje. Akcijski potencijal se javlja kada se signali prenose duž aksona neurona. Stoga se akcijski potencijal može definirati kao promjena električnog potencijala kada se prijenos signala odvija kroz aksone. Membranski potencijal neurona (točnije aksona) fluktuira s brzim usponima i padovima. Ovo je ključna razlika između potencijala mirovanja i potencijala djelovanja.
Što je potencijal mirovanja?
Potencijal mirovanja je fenomen koji se javlja unutar neurona kada on miruje. Jednostavno rečeno, potencijal mirovanja javlja se kada neuron ne sudjeluje u slanju živčanih impulsa ili signala. Takvi se uvjeti nazivaju potencijalom mirovanja gdje je neuron u stanju mirovanja. Tijekom ovog stanja, membrana neurona sadrži razliku u nabojima. Unutarnji dio membrane je negativnije nabijen u usporedbi s nabojem vanjskog područja membrane. Takve razlike u nabojima normalno su uravnotežene zbog izmjene različitih iona preko membrane u oba smjera; unutra ili van.
Međutim, tijekom potencijala mirovanja ne dolazi do uravnoteženja naboja budući da ionski kanali prisutni u membrani ne dopuštaju prolaz određenim ionima. Omogućuje prolaz samo do K+ (ioni kalija) i inhibira kretanje Cl– iona (klorid) i Na + iona (natrij). Također, membrana inhibira prolazak proteinskih molekula koje su negativno nabijene i prisutne unutar neurona. Ovi ionski kanali se nazivaju selektivni ionski kanali.
Osim ovih kanala, postoji ionska pumpa koja uključuje izmjenu Na+ iona i K+ iona preko membrane. Ova pumpa radi uz korištenje energije. Kada radi, omogućuje izmjenu dva K+ iona u neuronu i tri Na+ iona izvan neurona odjednom. Ova pumpa se naziva kationska aktivna pumpa. Tijekom potencijala mirovanja, više K+ iona prisutno je unutar neurona, a više Na+ iona prisutno je izvan neurona.
Slika 01: Potencijal mirovanja
Napon potencijala mirovanja (razlika u naponu između vanjskog i unutarnjeg dijela neurona) mjeri se nakon što su sve sile naboja konačno uravnotežene. U normalnim uvjetima, potencijal mirovanja neurona je -70 mV.
Što je akcijski potencijal?
Akcijski potencijal javlja se unutar neurona kada neuron prenosi impulse. Tijekom ovog prijenosa signala, membranski potencijal (razlika u električnom potencijalu između vanjskog i unutarnjeg dijela stanice) neurona (točnije aksona) fluktuira s brzim usponima i padovima. Akcijski potencijali ne pojavljuju se samo u neuronima. Javlja se u raznim drugim ekscitabilnim stanicama kao što su mišićne stanice, endokrine stanice i također u nekim biljnim stanicama. Tijekom akcijskog potencijala, živčani prijenos impulsa odvija se duž aksona neurona do sinaptičkih čvorića koji se nalaze na kraju aksona. Glavna uloga akcijskog potencijala je olakšati komunikaciju između stanica.
Akcijski potencijal se normalno stvara zbog depolarizirajuće struje. Zbog otvaranja K+ ionskih kanala tijekom dužih vremenskih razdoblja uzrokuje da napon akcijskog potencijala prijeđe -70 mV. Ali kada se ionski kanali Na+ zatvore, ova vrijednost se vraća na -70 mV. Ova stanja su poznata kao hiperpolarizacija i repolarizacija.
Akcijski potencijal se normalno stvara zbog depolarizirajuće struje. Drugim riječima, podražaj koji stvara akcijski potencijal uzrokuje smanjenje potencijala mirovanja neurona do 0 mV i dalje do vrijednosti od -55 mV. To se naziva vrijednost praga. Osim ako neuron ne dosegne vrijednost praga, akcijski potencijal se neće generirati. Slično potencijalima mirovanja, akcijski potencijali nastaju zbog prelaska različitih iona kroz membranu neurona. U početku se ionski kanali Na+ otvaraju kao odgovor na podražaj. Spomenuto je da je, tijekom potencijala mirovanja, unutrašnjost neurona negativnije nabijena i sadrži više Na+ iona izvana. Zbog otvaranja Na+ ionskih kanala tijekom akcijskog potencijala, više Na+ iona će jurnuti u neuron preko membrane. Zbog + ve naboja natrijevih iona, membrana postaje pozitivnije nabijena i depolarizirana.
Slika 02: Potencijal djelovanja
Ova depolarizacija je poništena otvaranjem K+ ionskih kanala koji pomiču veći broj K+ iona iz neurona. Nakon što se ionski kanali K+ otvore, Na+ ionski kanali se zatvaraju. Zbog otvaranja K+ ionskih kanala tijekom dužih vremenskih razdoblja uzrokuje da napon akcijskog potencijala prijeđe -70 mV. Ovo stanje je poznato kao hiperpolarizacija. Ali kada se ionski kanali Na+ zatvore, ova vrijednost se vraća na -70 mV. Ovo je poznato kao repolarizacija.
Koja je sličnost između potencijala mirovanja i potencijala djelovanja?
Potencijal mirovanja i akcijski potencijal nastaju zbog kretanja različitih iona kroz membranu neurona
Koja je razlika između potencijala mirovanja i potencijala djelovanja?
Potencijal mirovanja naspram potencijala djelovanja |
|
| Potencijal mirovanja razlika je napona na neuronskoj membrani kada ne prenosi signale. | Akcijski potencijal je razlika napona na membrani neurona kada on prenosi signale duž aksona. |
| Pojava | |
| Potencijal mirovanja javlja se kada neuron ne sudjeluje u slanju živčanih impulsa ili signala. | Akcijski potencijal se javlja kada se signali prenose duž neurona. |
| Napon | |
| -70mV je potencijal mirovanja. | +40mV je akcijski potencijal. |
| Ioni | |
| Više Na+ iona i manje K+ iona izvan neurona kada se pojavi potencijal mirovanja. | Više Na+ i manje K+ iona unutar neurona kada se pojavi akcijski potencijal. |
Sažetak – Potencijal mirovanja naspram potencijala djelovanja
Potencijal mirovanja javlja se kada neuron ne sudjeluje u slanju živčanih impulsa ili signala. Unutarnji dio membrane je negativnije nabijen u usporedbi s nabojem vanjskog područja membrane. Tijekom potencijala mirovanja, više K+ iona prisutno je unutar neurona, a više Na+ iona prisutno je izvan neurona. U normalnim uvjetima potencijal mirovanja neurona je -70 mV. Akcijski potencijal je membranski potencijal kada se prijenos signala odvija duž aksona. Akcijski potencijal se normalno stvara zbog depolarizirajuće struje. Zbog otvaranja K+ ionskih kanala tijekom dužih vremenskih razdoblja uzrokuje da napon akcijskog potencijala prijeđe -70 mV. Ali kada se ionski kanali Na+ zatvore, ova vrijednost se vraća na -70 mV. Ova stanja su poznata kao hiperpolarizacija i repolarizacija. Ovo je razlika između potencijala mirovanja i potencijala djelovanja.
Preuzmite PDF verziju potencijala mirovanja i potencijala djelovanja
Možete preuzeti PDF verziju ovog članka i koristiti ga za izvanmrežne svrhe prema napomeni o citatu. Ovdje preuzmite PDF verziju: Razlika između potencijala mirovanja i potencijala djelovanja
