تفاوت کلیدی – پتانسیل استراحت در مقابل پتانسیل اقدام
نرون به عنوان واحد ساختاری سیستم عصبی در نظر گرفته می شود. این شامل انتقال محرک های عصبی مختلف در طول ارتباط سلول به سلول است. نورون ها پیام های الکتروشیمیایی را با دخالت یون های مختلف ارسال می کنند. به عبارت دیگر، مواد شیمیایی با بار الکتریکی که همان یون ها هستند باعث ایجاد سیگنال می شوند. مهمترین یون ها سدیم، پتاسیم، کلسیم و کلرید هستند. حرکت این یون ها در سراسر غشایی که سلول های عصبی را احاطه کرده است باعث دو نوع پتانسیل (تفاوت ولتاژ) می شود. پتانسیل استراحت و پتانسیل عملپتانسیل استراحت زمانی رخ می دهد که نورون در حالت استراحت است و هیچ انتقال تکانه ای صورت نمی گیرد. پتانسیل استراحت را می توان به عنوان تفاوت در ولتاژ بین داخل و خارج نورون زمانی که نورون در حال استراحت است تعریف کرد. پتانسیل عمل زمانی رخ می دهد که سیگنال ها در امتداد آکسون یک نورون منتقل شوند. از این رو، پتانسیل عمل را می توان به عنوان تغییر پتانسیل الکتریکی در هنگام انتقال سیگنال از طریق آکسون ها تعریف کرد. پتانسیل غشایی نورون (به ویژه آکسون) با بالا و پایین رفتن سریع در نوسان است. این تفاوت کلیدی بین پتانسیل استراحت و پتانسیل عمل است.
پتانسیل استراحت چیست؟
پتانسیل استراحت پدیده ای است که در یک نورون زمانی که در حال استراحت است رخ می دهد. به عبارت ساده، پتانسیل استراحت زمانی رخ می دهد که نورون در ارسال هیچ گونه تکانه یا سیگنال عصبی دخالتی نداشته باشد. چنین شرایطی به عنوان پتانسیل استراحت در جایی که نورون در "سکوت" است، نامیده می شود. در طی این شرایط، غشای نورون دارای اختلاف بار است.ناحیه داخلی غشاء در مقایسه با بار ناحیه بیرونی غشاء بار منفی بیشتری دارد. چنین تفاوت هایی در بارها معمولاً به دلیل تبادل یون های مختلف در سراسر غشاء به هر جهت متعادل می شوند. داخل یا خارج.
با این حال، در طول پتانسیل استراحت، تعادل بارها اتفاق نمی افتد زیرا کانال های یونی موجود در غشاء اجازه عبور یون های خاصی را نمی دهند. این فقط برای K+ (یونهای پتاسیم) عبور می کند و حرکت یونهای Cl– (کلرید) و Na را مهار می کند. + یون (سدیم). همچنین غشاء از عبور مولکول های پروتئینی که دارای بار منفی هستند و در داخل نورون وجود دارند، جلوگیری می کند. این کانال‌های یونی به عنوان کانال‌های یونی انتخابی نامیده می‌شوند.
به غیر از این کانال ها، یک پمپ یونی وجود دارد که شامل تبادل یون Na+ و یون K+ در سراسر غشاء است.. این پمپ با استفاده از انرژی کار می کند.هنگامی که کار می کند، امکان تبادل دو یون K+ در نورون و سه یون Na+ از نورون را در یک زمان فراهم می کند. این پمپ به عنوان پمپ فعال کاتیونی شناخته می شود. در طول پتانسیل استراحت، یونهای K+ بیشتری در داخل نورون وجود دارند و یونهای Na+ در خارج از نورون وجود دارند.
شکل 01: پتانسیل استراحت
ولتاژ پتانسیل استراحت (تفاوت ولتاژ بین بیرون و داخل نورون) زمانی اندازه گیری می شود که همه نیروهای بارها در نهایت متعادل شوند. در شرایط عادی، پتانسیل استراحت یک نورون -70 میلی ولت است.
پتانسیل اقدام چیست؟
پتانسیل عمل در یک نورون زمانی رخ می دهد که نورون تکانه ها را منتقل می کند.در طی این انتقال سیگنال، پتانسیل غشایی (تفاوت پتانسیل الکتریکی بین بیرون و داخل سلول) نورون (به ویژه آکسون) با بالا و پایین رفتن سریع در نوسان است. پتانسیل عمل فقط در نورون ها رخ نمی دهد. این در سلول های تحریک پذیر دیگر مانند سلول های ماهیچه ای، سلول های غدد درون ریز و همچنین در برخی از سلول های گیاهی رخ می دهد. در طی یک پتانسیل عمل، انتقال عصبی تکانه ها در امتداد آکسون نورون تا دستگیره های سیناپسی واقع در انتهای آکسون انجام می شود. نقش اصلی یک پتانسیل عمل تسهیل ارتباط بین سلول‌ها است.
پتانسیل عمل معمولاً به دلیل جریان دپلاریزاسیون ایجاد می شود. به دلیل باز شدن کانال های یونی K+ برای مدت زمان طولانی تر باعث می شود ولتاژ پتانسیل عمل از -70 میلی ولت عبور کند. اما وقتی کانال‌های یونی Na+ بسته می‌شوند، این مقدار به -70mV برمی‌گردد. این شرایط به ترتیب به عنوان هایپرپلاریزاسیون و رپلاریزاسیون شناخته می شوند.
پتانسیل عمل معمولاً به دلیل جریان دپلاریزاسیون ایجاد می شود. به عبارت دیگر، محرکی که پتانسیل عمل ایجاد می کند باعث می شود پتانسیل استراحت یک نورون تا 0 میلی ولت کاهش یابد و تا مقدار 55- میلی ولت کمتر شود. به این مقدار آستانه گفته می شود. تا زمانی که نورون به مقدار آستانه نرسد، پتانسیل عمل ایجاد نخواهد شد. مشابه پتانسیل های استراحت، پتانسیل های عمل به دلیل عبور یون های مختلف از غشای نورون رخ می دهد. در ابتدا کانال های یونی Na+ در پاسخ به محرک باز می شوند. ذکر شد که در طول پتانسیل استراحت، درون نورون بار منفی بیشتری دارد و حاوی یون های Na+ در خارج است. به دلیل باز شدن کانال‌های یونی Na+ در طول یک پتانسیل عمل، یونهای Na+ به نورون در سراسر غشاء هجوم می‌آورند. به دلیل بار + ve یون های سدیم، غشاء بار مثبت بیشتری پیدا می کند و دپلاریزه می شود.
شکل 02: پتانسیل اقدام
این دپلاریزاسیون با باز شدن کانال های یونی K+ معکوس می شود که تعداد بیشتری از یون های K+ را از نورون خارج می کند.. هنگامی که کانال‌های یونی K+ باز شدند، کانال‌های یونی Na+ بسته می‌شوند. به دلیل باز شدن کانال های یونی K+ برای مدت زمان طولانی تر باعث می شود ولتاژ پتانسیل عمل از -70 میلی ولت عبور کند. این وضعیت به عنوان هایپرپلاریزاسیون شناخته می شود. اما وقتی کانال‌های یونی Na+ بسته می‌شوند، این مقدار به -70mV برمی‌گردد. این به عنوان رپولاریزاسیون شناخته می شود.
شباهت بین پتانسیل استراحت و پتانسیل اقدام چیست؟
پتانسیل استراحت و پتانسیل عمل به دلیل حرکت یون های مختلف در سراسر غشای نورون رخ می دهد
تفاوت بین پتانسیل استراحت و پتانسیل عمل چیست؟
پتانسیل استراحت در مقابل پتانسیل اقدام |
|
| پتانسیل استراحت تفاوت ولتاژ در سراسر غشای نورون زمانی است که سیگنال ها را ارسال نمی کند. | پتانسیل عمل اختلاف ولتاژ در سراسر غشای نورون زمانی است که سیگنال‌ها را در امتداد آکسون‌ها ارسال می‌کند. |
| وقوع | |
| پتانسیل استراحت زمانی رخ می دهد که نورون در ارسال هیچ تکانه یا سیگنال عصبی دخالتی نداشته باشد. | پتانسیل عمل زمانی رخ می دهد که سیگنال ها در طول نورون ها منتقل شوند. |
| ولتاژ | |
| -70mV پتانسیل استراحت است. | +40mV پتانسیل عمل است. |
| یون | |
| بیشتر Na+ یون و کمتر یون K+ در خارج از نورون ها وقتی پتانسیل استراحت رخ می دهد. | بیشتر Na+ و کمتر K+ یون در داخل نورون زمانی که پتانسیل عمل رخ می دهد. |
خلاصه - پتانسیل استراحت در مقابل پتانسیل اقدام
پتانسیل استراحت زمانی رخ می دهد که نورون در ارسال هیچ گونه تکانه یا سیگنال عصبی دخالتی نداشته باشد. ناحیه داخلی غشاء در مقایسه با بار ناحیه بیرونی غشاء بار منفی بیشتری دارد. در طول پتانسیل استراحت، یونهای K+ بیشتری در داخل نورون و یونهای Na+ در خارج از نورون وجود دارند. در شرایط عادی، پتانسیل استراحت یک نورون 70- میلی ولت است. پتانسیل عمل پتانسیل غشایی است زمانی که انتقال یک سیگنال در امتداد آکسون اتفاق می افتد.پتانسیل عمل معمولاً به دلیل جریان دپلاریزه کننده ایجاد می شود. به دلیل باز شدن کانال های یونی K+ برای مدت زمان طولانی تر باعث می شود ولتاژ پتانسیل عمل از -70 میلی ولت عبور کند. اما زمانی که کانال های یونی Na+ بسته می شوند، این مقدار به -70mV برمی گردد. این شرایط به ترتیب به عنوان هایپرپلاریزاسیون و رپلاریزاسیون شناخته می شوند. این تفاوت بین پتانسیل استراحت و پتانسیل عمل است.
دانلود نسخه PDF بازی Resting Potential vs Action Potential
می توانید نسخه PDF این مقاله را دانلود کنید و طبق یادداشت استنادی از آن برای اهداف آفلاین استفاده کنید. لطفاً نسخه PDF را از اینجا دانلود کنید: تفاوت بین پتانسیل استراحت و پتانسیل اقدام
