Peamine erinevus – puhkepotentsiaal vs tegevuspotentsiaal
Neuronit peetakse närvisüsteemi struktuuriüksuseks. See hõlmab erinevate närvistiimulite ülekandmist rakuvahelise suhtluse ajal. Neuronid saadavad sõnumeid elektrokeemiliselt erinevate ioonide kaasamisel. Teisisõnu põhjustavad signaale elektriliselt laetud kemikaalid, mis on ioonid. Kõige olulisemad ioonid on naatrium, kaalium, k altsium ja kloriid. Nende ioonide liikumine üle närvirakke ümbritseva membraani põhjustab kahte tüüpi potentsiaale (pinge erinevusi); puhkepotentsiaal ja tegevuspotentsiaal. Puhkepotentsiaal tekib siis, kui neuron on puhkeolekus ja impulsside ülekandmist ei toimu. Puhkepotentsiaali võib defineerida kui pinge erinevust neuroni sise- ja väliskülje vahel, kui neuron on puhkeolekus. Aktsioonipotentsiaal tekib siis, kui signaale edastatakse piki neuroni aksonit. Seega võib aktsioonipotentsiaali määratleda kui elektrilise potentsiaali muutust, kui signaali edastamine toimub läbi aksonite. Neuroni (täpsem alt aksoni) membraanipotentsiaal kõigub kiirete tõusude ja langustega. See on peamine erinevus puhkepotentsiaali ja aktsioonipotentsiaali vahel.
Mis on puhkepotentsiaal?
Puhkepotentsiaal on nähtus, mis esineb neuronis, kui see on puhkeolekus. Lihtsam alt öeldes tekib puhkepotentsiaal siis, kui neuron ei osale närviimpulsside või -signaalide saatmises. Selliseid tingimusi nimetatakse puhkepotentsiaaliks, kui neuron on puhkeolekus. Selle seisundi ajal sisaldab neuroni membraan laengute erinevust. Membraani sisemine piirkond on negatiivsem alt laetud, võrreldes membraani välispiirkonna laenguga. Sellised erinevused laengutes on tavaliselt tasakaalustatud erinevate ioonide vahetamise tõttu läbi membraani kummaski suunas; sisse või välja.
Samas puhkepotentsiaali ajal laengute tasakaalustamist ei toimu, kuna membraanis olevad ioonikanalid ei lase teatud ioonidel läbida. See tagab läbipääsu ainult K+ (kaaliumioonid) ja pärsib Cl– ioonide (kloriidi) ja Na liikumist. + ioonid (naatrium). Samuti pärsib membraan neuroni sees olevate negatiivselt laetud valgu molekulide läbipääsu. Neid ioonkanaleid nimetatakse selektiivseteks ioonkanaliteks.
Lisaks nendele kanalitele on olemas ioonpump, mis hõlmab Na+ ioonide ja K+ ioonide vahetamist läbi membraani. See pump töötab energia kasutamisega. Kui see töötab, võimaldab see vahetada kaks K+ iooni neuroniks ja kolm Na+ iooni neuronist korraga. Seda pumpa nimetatakse katioonaktiivseks pumbaks. Puhkepotentsiaali ajal on neuronis rohkem K+ ioone ja väljaspool neuronit rohkem Na+ ioone.
Joonis 01: Puhkepotentsiaal
Puhkepotentsiaali pinget (neuroni välise ja sisemise pinge erinevust) mõõdetakse siis, kui kõik laengujõud on lõplikult tasakaalustatud. Norma altingimustes on neuroni puhkepotentsiaal -70 mV.
Mis on tegevuspotentsiaal?
Aktiivpotentsiaal tekib neuronis, kui neuron edastab impulsse. Selle signaali edastamise ajal kõigub neuroni (täpsem alt aksoni) membraanipotentsiaal (elektrilise potentsiaali erinevus raku välis- ja sisekülje vahel) kiirete tõusu- ja langustega. Aktsioonipotentsiaalid ei esine ainult neuronites. Seda esineb erinevates teistes erututavates rakkudes, nagu lihasrakud, endokriinsed rakud ja ka mõned taimerakud. Aktsioonipotentsiaali ajal toimub impulsside närviülekanne piki neuroni aksonit kuni sünaptiliste nuppudeni, mis asuvad aksoni lõpus. Aktsioonipotentsiaali peamine roll on hõlbustada rakkudevahelist suhtlust.
Aktiivpotentsiaal tekib tavaliselt depolariseeriva voolu tõttu. Ioonkanalite K+ pikema aja jooksul avanemise tõttu põhjustab aktsioonipotentsiaali pinge üle -70 mV. Kuid kui Na+ ioonkanalid sulguvad, viiakse see väärtus tagasi -70 mV-ni. Neid seisundeid nimetatakse vastav alt hüperpolarisatsiooniks ja repolarisatsiooniks.
Aktiivpotentsiaal tekib tavaliselt depolariseeriva voolu tõttu. Teisisõnu põhjustab aktsioonipotentsiaali genereeriv stiimul neuroni puhkepotentsiaali vähenemist kuni 0 mV ja veelgi allapoole kuni väärtuseni -55 mV. Seda nimetatakse läviväärtuseks. Kui neuron ei saavuta läviväärtust, siis aktsioonipotentsiaali ei teki. Sarnaselt puhkepotentsiaalidele tekivad aktsioonipotentsiaalid erinevate ioonide ristumise tõttu läbi neuroni membraani. Esialgu avatakse vastuseks stiimulile Na+ ioonikanalid. Mainiti, et puhkepotentsiaali ajal on neuroni sisemus negatiivsem alt laetud ja sisaldab rohkem Na+ ioone väljaspool. Na+ ioonikanalite avanemise tõttu aktsioonipotentsiaali ajal tungib rohkem Na+ ioone läbi membraani neuronisse. Naatriumioonide + ve laengu tõttu laeb membraan positiivsem alt ja depolariseerub.
Joonis 02: Tegevuspotentsiaal
Selle depolarisatsiooni pöörab ümber K+ ioonikanalite avanemine, mis viivad neuronist välja suurema arvu K+ ioone. Kui K+ ioonkanalid avanevad, sulguvad Na+ ioonkanalid. Ioonkanalite K+ pikema aja jooksul avanemise tõttu põhjustab aktsioonipotentsiaali pinge üle -70 mV. Seda seisundit nimetatakse hüperpolarisatsiooniks. Kuid kui Na+ ioonkanalid sulguvad, viiakse see väärtus tagasi -70 mV-ni. Seda nimetatakse repolarisatsiooniks.
Milline on puhkepotentsiaali ja tegevuspotentsiaali sarnasus?
Puhkepotentsiaal ja toimepotentsiaal tekivad erinevate ioonide liikumise tõttu läbi neuroni membraani
Mis vahe on puhke- ja tegevuspotentsiaalil?
Puhkamispotentsiaal vs tegevuspotentsiaal |
|
| Puhkepotentsiaal on pinge erinevus neuroni membraanil, kui see signaale ei edasta. | Aktiivpotentsiaal on pinge erinevus neuronimembraanil, kui see edastab signaale mööda aksoneid. |
| Esinemine | |
| Puhkepotentsiaal tekib siis, kui neuron ei osale närviimpulsside või -signaalide saatmises. | Aktiivpotentsiaal tekib siis, kui signaalid edastatakse mööda neuroneid. |
| Pinge | |
| -70 mV on puhkepotentsiaal. | +40 mV on aktsioonipotentsiaal. |
| Ioonid | |
| Rohkem Na+ ioone ja vähem K+ ioone väljaspool neuroneid, kui puhkepotentsiaal tekib. | Rohkem Na+ ja vähem K+ ioone neuroni sees, kui aktsioonipotentsiaal tekib. |
Kokkuvõte – puhkepotentsiaal vs tegevuspotentsiaal
Puhkepotentsiaal tekib siis, kui neuron ei osale närviimpulsside või -signaalide saatmises. Membraani sisemine piirkond on negatiivsem alt laetud, võrreldes membraani välispiirkonna laenguga. Puhkepotentsiaali ajal on neuroni sees rohkem K+ ioone ja väljaspool neuronit rohkem Na+ ioone. Normaalsetes tingimustes on neuroni puhkepotentsiaal -70 mV. Aktsioonipotentsiaal on membraanipotentsiaal, kui signaali edastamine toimub piki aksonit. Aktsioonipotentsiaal tekib tavaliselt depolariseeriva voolu tõttu. Ioonkanalite K+ pikema aja jooksul avanemise tõttu põhjustab aktsioonipotentsiaali pinge üle -70 mV. Kuid kui Na+ ioonkanalid sulguvad, viiakse see väärtus tagasi -70 mV-ni. Neid seisundeid nimetatakse vastav alt hüperpolarisatsiooniks ja repolarisatsiooniks. See on puhkepotentsiaali ja aktsioonipotentsiaali erinevus.
Laadige alla PDF-versioon teemast Puhkepotentsiaal vs tegevuspotentsiaal
Saate alla laadida selle artikli PDF-versiooni ja kasutada seda võrguühenduseta kasutamiseks vastav alt tsitaadi märkusele. Palun laadige PDF-versioon alla siit: Erinevus puhkepotentsiaali ja tegevuspotentsiaali vahel
