Generation and conduction of Nerve Impulse Questions in Gujarati

(A) $Na^+ - K^+$ પંપ એ એક સક્રિય વહન પદ્ધતિ છે જે ચેતાકોષોમાં સ્થિતિમાન (resting membrane potential) જાળવી રાખે છે.
$1$. વિધાન $(A)$ ખોટું છે કારણ કે પંપ $3\, Na^+$ આયનોને કોષની બહાર અને $2\, K^+$ આયનોને કોષની અંદર વહન કરે છે.
$2$. વિધાન $(B)$ સાચું છે; તે સક્રિય વહન દ્વારા આયોનિક ઢોળાંશ જાળવવા માટે $ATP$ નો ઉપયોગ કરે છે.
$3$. વિધાન $(C)$ સાચું છે; તે આયનોને તેમના સંકેન્દ્રણ ઢોળાંશની વિરુદ્ધ દિશામાં વહન કરે છે (જ્યાં $Na^+$ નું પ્રમાણ પહેલેથી જ વધારે છે ત્યાં બહાર કાઢે છે અને જ્યાં $K^+$ નું પ્રમાણ વધારે છે ત્યાં અંદર લાવે છે).
આમ,માત્ર વિધાન $(A)$ ખોટું હોવાથી,સાચો જવાબ માત્ર $(A)$ છે.

(D) ચેતાકોષનું વિશ્રામી કલાસ્થિતિમાન એ કોષ જ્યારે આરામની સ્થિતિમાં હોય ત્યારે તેના કોષરસપટલની બંને બાજુએ જોવા મળતો વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત છે.
સામાન્ય વિશ્રામી ચેતાકોષમાં,કોષની અંદરનું પ્રવાહી કોષની બહારના પ્રવાહીની સાપેક્ષમાં ઋણ વીજભારિત હોય છે.
આ સ્થિતિમાનનો તફાવત મુખ્યત્વે $Na^+/K^+$ પંપ અને આયનો માટે પટલની વિભેદક પ્રવેશશીલતા દ્વારા જળવાય છે.
આ વિશ્રામી કલાસ્થિતિમાનનું મૂલ્ય આશરે $-70 \ mV$ હોય છે.

(A) વિશ્રામી અવસ્થા દરમિયાન,ચેતાક્ષ પટલ $K^+$ આયનો માટે વધુ પ્રવેશશીલ અને $Na^+$ આયનો માટે લગભગ અપ્રવેશશીલ હોય છે.
જ્યારે ધ્રુવીભૂત પટલના કોઈ સ્થાન પર ઉત્તેજના આપવામાં આવે છે,ત્યારે પટલની $Na^+$ આયનો માટેની પ્રવેશશીલતા નોંધપાત્ર રીતે વધી જાય છે.
આના પરિણામે $Na^+$ આયનો કોષની અંદર ઝડપથી દાખલ થાય છે,જેના કારણે તે સ્થાન પર ધ્રુવીયતા ઉલટાઈ જાય છે,જેને વિધ્રુવીકરણ કહેવામાં આવે છે.
તેથી,સાચો જવાબ એ છે કે $Na^+$ આયનો ઝડપથી કોષની અંદર દાખલ થાય છે.

(C) ક્રિયાત્મક પોટેન્શિયલ (Action potential) દરમિયાન,વિધ્રુવીકરણ (Depolarization) તબક્કો ચેતાકોષમાં $Na^+$ આયનોના ઝડપી પ્રવેશને કારણે થાય છે.
ત્યારબાદ,આરામની અવસ્થાના પટલ પોટેન્શિયલને પુનઃસ્થાપિત કરવા માટે પુનઃધ્રુવીકરણ (Repolarization) તબક્કો જોવા મળે છે.
પુનઃધ્રુવીકરણ મુખ્યત્વે વોલ્ટેજ-ગેટ્ડ $Na^+$ ચેનલો બંધ થવાથી અને વોલ્ટેજ-ગેટ્ડ $K^+$ ચેનલો ખુલવાથી થાય છે.
પરિણામે,$K^+$ આયનો ચેતાકોષની બહાર નીકળે છે (efflux),જેના કારણે પટલની અંદરનો ભાગ બહારની સાપેક્ષમાં ફરીથી ઋણ બને છે.

(B) ચેતા આવેગનું વહન મજ્જિત ચેતાતંતુઓમાં ઝડપી હોય છે કારણ કે તેમાં 'સૉલ્ટેટરી' (saltatory) વહન જોવા મળે છે.
મજ્જિત તંતુઓમાં,માયલિન આવરણ વિદ્યુત અવાહક તરીકે કાર્ય કરે છે.
આના કારણે ક્રિયાત્મક પોટેન્શિયલ (action potential) એક રેનવિયરની ગાંઠ (Node of Ranvier) થી બીજી ગાંઠ પર 'કૂદકો' મારે છે,જે અમજ્જિત તંતુઓમાં થતા સતત વહનની સરખામણીમાં વહનનો દર નોંધપાત્ર રીતે વધારે છે.

(D) આરામની સ્થિતિમાં,ચેતાકોષની અક્ષતંતુ પટલ લીક ચેનલોની હાજરીને કારણે પોટેશિયમ આયનો $(K^+)$ માટે નોંધપાત્ર રીતે વધુ પ્રવેશશીલ હોય છે,જ્યારે તે સોડિયમ આયનો $(Na^+)$ માટે લગભગ અપ્રવેશશીલ રહે છે.
આ વિભેદક પ્રવેશશીલતા,$Na^+-K^+$ પંપના કાર્ય સાથે મળીને,આરામની સ્થિતિમાં પટલના વીજસ્થિતિમાનને જાળવી રાખવામાં મદદ કરે છે.

(B) : ક્રિયાત્મક પોટેન્શિયલ એ વિદ્યુત પોટેન્શિયલમાં થતો ફેરફાર છે જે ચેતા આવેગના વહન દરમિયાન કોષરસ પટલ પર જોવા મળે છે.
જ્યારે ચેતાતંતુ (axon) પર આવેગ તરંગ સ્વરૂપે આગળ વધે છે,ત્યારે તે પટલ પરના વિદ્યુત પોટેન્શિયલમાં $-60 \ mV$ (વિશ્રામી પોટેન્શિયલ) થી $+45 \ mV$ સુધીનો સ્થાનિક અને ક્ષણિક ફેરફાર પ્રેરે છે.
આ વિધ્રુવીકરણ મુખ્યત્વે વોલ્ટેજ-ગેટ સોડિયમ ચેનલોના ઝડપી ખુલવાને કારણે થાય છે.
પરિણામે,આ ચેનલો બાહ્યકોષીય પ્રવાહીમાંથી $Na^+$ આયનોને કોષીય પ્રવાહીમાં પ્રસરણ દ્વારા પ્રવેશવા દે છે,જે ક્રિયાત્મક પોટેન્શિયલના નિર્માણ તરફ દોરી જાય છે.

(D) સાચો જવાબ $D$ છે.
$1$. આરામની સ્થિતિમાં,$K^+$ અને $Na^+$ આયનો માટે પટલની વિભેદક પ્રવેશશીલતાને કારણે અક્ષતંતુના પટલની અંદરની બાજુ બહારની બાજુની સાપેક્ષમાં ઋણ વીજભારિત હોય છે.
$2$. જ્યારે ઉત્તેજના આપવામાં આવે છે,ત્યારે પટલ $Na^+$ આયનો માટે પ્રવેશશીલ બને છે,જેના કારણે $Na^+$ અંદર દાખલ થાય છે. આનાથી ધ્રુવીકરણ દૂર થાય છે (depolarization),જ્યાં અંદરની બાજુ ધન વીજભારિત બને છે.
$3$. ત્યારબાદ,પટલ $K^+$ આયનો માટે પ્રવેશશીલ બને છે,જે બહાર નીકળી જાય છે,જેનાથી પુનઃધ્રુવીકરણ (repolarization) થાય છે અને અંદરની બાજુ ફરીથી તેની મૂળ ઋણ સ્થિતિમાં પાછી આવે છે.
$4$. આમ,ક્રિયાત્મક પોટેન્શિયલ (action potential) ના પ્રસરણ દરમિયાન પોટેન્શિયલ ઋણમાંથી ધન અને ફરીથી ઋણમાં ફેરવાય છે.

(A) ચેતાકોષની વિશ્રામી અવસ્થા દરમિયાન,ઘણા બધા ખુલ્લા પોટેશિયમ લીક ચેનલોની હાજરીને કારણે ચેતાતંતુની પટલ પોટેશિયમ આયનો $(K^+)$ માટે નોંધપાત્ર રીતે વધુ પ્રવેશશીલ હોય છે.
તેનાથી વિપરીત,તે સોડિયમ આયનો $(Na^+)$ માટે લગભગ અપ્રવેશશીલ હોય છે કારણ કે મોટાભાગની સોડિયમ ચેનલો બંધ હોય છે.
આ પસંદગીયુક્ત પ્રવેશશીલતા,$Na^+/K^+$ પંપના કાર્ય સાથે મળીને,વિશ્રામી પટલ સ્થિતિમાન જાળવી રાખે છે,જે સામાન્ય રીતે $-70 \text{ mV}$ ની આસપાસ હોય છે.

(D) ચેતાકોષની આરામની અવસ્થા દરમિયાન,અક્ષતંતુનું પટલ $K^+$ આયનો માટે વધુ પ્રવેશશીલ હોય છે અને $Na^+$ આયનો માટે લગભગ અપ્રવેશશીલ હોય છે.
જ્યારે ધ્રુવીય પટલ પર કોઈ ઉત્તેજના આપવામાં આવે છે,ત્યારે પટલની $Na^+$ આયનો માટેની પ્રવેશશીલતા ઝડપથી વધે છે.
$Na^+$ આયનોનું બહારથી અક્ષતંતુની અંદરની તરફ આ પ્રવાહ સાંદ્રતા ઢાળ (બહાર વધુ સાંદ્રતા,અંદર ઓછી) અને એક્સોપ્લાઝમની અંદર રહેલા ઋણ વીજભારિત પ્રોટીન દ્વારા સર્જાયેલા વિદ્યુત-રાસાયણિક ઢાળને કારણે થાય છે.
તેથી,વિધ્રુવીકરણ (depolarization) દરમિયાન $Na^+$ આયનોના વહન માટે ઉપરોક્ત તમામ પરિબળો જવાબદાર છે.

(A) ચેતાકોષની વિશ્રામી સ્થિતિ દરમિયાન,અક્ષતંતુની પટલ $Na^+$ આયનો કરતા $K^+$ આયનો માટે નોંધપાત્ર રીતે વધુ પ્રવેશશીલ હોય છે.
આનું કારણ પટલમાં $K^+$ માટે મોટી સંખ્યામાં રહેલી 'લીક' ચેનલો છે,જે $K^+$ ને તેના સાંદ્રતા ઢાળ મુજબ કોષની બહાર પ્રસરણ પામવા દે છે.
તેનાથી વિપરીત,પટલ $Na^+$ આયનો અને કોષરસમાં રહેલા ઋણ વીજભારિત પ્રોટીન માટે લગભગ અપ્રવેશશીલ હોય છે.
આ વિભેદક પ્રવેશશીલતા,$Na^+-K^+$ પંપના કાર્ય સાથે મળીને,વિશ્રામી પટલ સ્થિતિમાન જાળવી રાખે છે.

(D) વિશ્રામી અવસ્થામાં,ચેતાકોષના અક્ષતંતુની પટલ લીક ચેનલોની હાજરીને કારણે પોટેશિયમ આયનો $(K^+)$ માટે નોંધપાત્ર રીતે વધુ પ્રવેશશીલ હોય છે.
તેનાથી વિપરીત,પટલ સોડિયમ આયનો $(Na^+)$ માટે લગભગ અપ્રવેશશીલ હોય છે.
આ વિભેદક પ્રવેશશીલતા,$Na^+-K^+$ પંપના કાર્ય સાથે મળીને,વિશ્રામી પટલ સ્થિતિમાન જાળવવામાં મદદ કરે છે,જેમાં અક્ષતંતુની અંદરનો ભાગ બહારની સાપેક્ષમાં ઋણ વીજભારિત હોય છે.

(A) સોડિયમ-પોટેશિયમ પંપ ($Na^+/K^+$-ATPase) એ એક સક્રિય વહન પદ્ધતિ છે જે ચેતાકોષના સ્થિર કલા વીજસ્થિતિમાન (resting membrane potential) ને જાળવી રાખે છે.
તે તેમના સાંદ્રતા ઢાળની વિરુદ્ધ $3Na^+$ આયનોને કોષની બહાર અને $2K^+$ આયનોને કોષની અંદર પંપ કરીને કાર્ય કરે છે.
આ પ્રક્રિયા માટે $ATP$ ના જળવિભાજન સ્વરૂપે ઉર્જાની જરૂર પડે છે.
તેથી,સાચું વહન પ્રમાણ $3Na^+$ બહારની તરફ અને $2K^+$ કોષની અંદરની તરફ છે.

(C) વિશ્રામી કલા વીજસ્થિતિમાન એ વિશ્રામી ચેતાકોષની કોષરસસ્તરની આરપાર રહેલો વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત છે.
તે મુખ્યત્વે $Na^+-K^+$ પંપ (એક આયન પંપ) દ્વારા આયનોના સક્રિય વહન દ્વારા જાળવી રાખવામાં આવે છે.
આ પંપ સક્રિય રીતે $3$ $Na^+$ આયનોને કોષની બહાર અને $2$ $K^+$ આયનોને કોષની અંદર વહન કરે છે,જેમાં $ATP$ નો વપરાશ થાય છે.
વધુમાં,$K^+$ અને $Na^+$ આયનો માટે કોષરસસ્તરની વિભેદક પ્રવેશશીલતા પણ આ સ્થિતિમાનમાં ફાળો આપે છે.

(B) જ્યારે ધ્રુવીભૂત પટલના કોઈ સ્થાન પર ઉત્તેજના આપવામાં આવે છે,ત્યારે પટલની $Na^+$ આયનો માટેની પારગમ્યતા ઝડપથી વધે છે.
આના પરિણામે કોષબાહ્ય પ્રવાહીમાંથી $Na^+$ આયનો અક્ષતંતુમાં મોટા પ્રમાણમાં પ્રવેશે છે.
પરિણામે,પટલની અંદરની બાજુ બહારની બાજુની સાપેક્ષમાં ધન વીજભારિત બને છે,જેને વિધ્રુવીકરણ (depolarization) કહેવામાં આવે છે.
$Na^+$ આયનોનો આ ઝડપી પ્રવેશ $K^+$ આયનોના બહાર નીકળવાના દર કરતા ઘણો વધારે હોય છે,જેના કારણે ધ્રુવીયતા ઉલટાય છે (એક્શન પોટેન્શિયલ).

(C) ચેતાકોષના પટલની વિશ્રામ અવસ્થામાં,અક્ષતંતુનું પટલ પોટેશિયમ આયનો $(K^+)$ માટે વધુ પ્રવેશશીલ હોય છે અને સોડિયમ આયનો $(Na^+)$ માટે લગભગ અપ્રવેશશીલ હોય છે.
સાંદ્રતા ઢાળને કારણે,$K^+$ આયનો કોષની બહાર પ્રસરણ પામવાની વૃત્તિ ધરાવે છે,જ્યારે $Na^+$ આયનોને કોષમાં પ્રવેશતા અટકાવવામાં આવે છે.
જો કે,જો આપણે પટલની પ્રવેશશીલતા અને વિદ્યુત-રાસાયણિક ઢાળને ધ્યાનમાં લઈએ,તો વિશ્રામી પટલ સ્થિતિમાન મુખ્યત્વે $K^+$ ના કોષની બહારના પ્રસરણ દ્વારા જળવાય છે.
જો પ્રશ્ન એવો હોય કે કયો આયન કોષમાં પ્રવેશવા દેવામાં આવે છે,તો તે $Na^+$ છે જે કોષમાં પ્રવેશ કરે છે જ્યારે પટલની પ્રવેશશીલતા બદલાય છે (જેમ કે ક્રિયા સ્થિતિમાન દરમિયાન).

(B) $1$. આરામની અવસ્થામાં,ચેતારસપડ (axolemma) ધ્રુવીભૂત હોય છે,જેનો અર્થ છે કે અંદરની બાજુ બહારની સાપેક્ષમાં ઋણ હોય છે (સ્થિર કલા વીજસ્થિતિમાન આશરે $-70 \ mV$ હોય છે).
$2$. જ્યારે ઉત્તેજના આપવામાં આવે છે,ત્યારે પટલ $Na^+$ આયનો માટે પ્રવેશશીલ બને છે,જેના કારણે વિધ્રુવીકરણ (depolarization) થાય છે,જ્યાં અંદરની બાજુ બહારની સાપેક્ષમાં ધન બને છે (ક્રિયા વીજસ્થિતિમાન).
$3$. ત્યારબાદ,પટલ પુનઃધ્રુવીકરણ (repolarization) માંથી પસાર થાય છે,જ્યાં $K^+$ આયનો બહાર નીકળે છે,જે ચેતારસપડની અંદર મૂળ ઋણ વીજભારને પુનઃસ્થાપિત કરે છે.
$4$. તેથી,વીજસ્થિતિમાનના ફેરફારનો ક્રમ ઋણ $\rightarrow$ ધન $\rightarrow$ ઋણ છે.

(D) ચેતાવેગના વહન દરમિયાન,ઉત્તેજના દ્વારા સ્થાયી કલા વીજસ્થિતિમાન (resting membrane potential) માં ફેરફાર થાય છે.
આ ઉત્તેજનાને કારણે વોલ્ટેજ-ગેટ્ડ $Na^+$ ચેનલો ખુલે છે,જેના પરિણામે $Na^+$ આયનો બાહ્યકોષીય પ્રવાહી $(ECF)$ માંથી અંતઃકોષીય પ્રવાહી $(ICF)$ માં ઝડપથી પ્રવેશ કરે છે.
આ પ્રક્રિયાને વિધ્રુવીકરણ (depolarization) કહેવામાં આવે છે,જે ઊર્મિવેગ (action potential) ઉત્પન્ન કરે છે.
તેથી,ઊર્મિવેગનો પ્રસાર મુખ્યત્વે $Na^+$ આયનોના $ECF$ માંથી $ICF$ તરફના સ્થળાંતર દ્વારા થાય છે.

(D) ચેતાકોષની વિશ્રામ સ્થિતિમાં,લીકેજ ચેનલોની હાજરીને કારણે ચેતાક્ષનું રસસ્તર પોટેશિયમ આયનો $(K^+)$ માટે નોંધપાત્ર રીતે વધુ પારગમ્ય હોય છે.
તેનાથી વિપરીત,આ સ્તર સોડિયમ આયનો $(Na^+)$ માટે લગભગ અપારગમ્ય હોય છે.
આ તફાવતયુક્ત પારગમ્યતા,$Na^+-K^+$ પંપના કાર્ય સાથે મળીને,વિશ્રામી કલા વીજસ્થિતિમાન જાળવી રાખે છે,જેમાં ચેતાક્ષની અંદરનો ભાગ બહારની સાપેક્ષમાં ઋણ વીજભારિત હોય છે.

(D) ચેતા વહન,અથવા ચેતાતંતુ (axon) પર ચેતા આવેગનું પ્રસરણ,મુખ્યત્વે ચેતાકોષીય પટલની આરપાર $Na^+$ અને $K^+$ આયનોની હેરફેર પર આધાર રાખે છે.
વિશ્રામી અવસ્થા દરમિયાન,ચેતાતંતુનું પટલ $K^+$ આયનો માટે વધુ પ્રવેશશીલ હોય છે અને $Na^+$ આયનો માટે લગભગ અપ્રવેશશીલ હોય છે.
જ્યારે ઉત્તેજના આપવામાં આવે છે,ત્યારે પટલ $Na^+$ આયનો માટે પ્રવેશશીલ બને છે,જેના પરિણામે કોષમાં $Na^+$ નો ઝડપી પ્રવેશ થાય છે,જે વિધ્રુવીકરણ (depolarization) પ્રેરે છે.
ત્યારબાદ,પટલ $K^+$ આયનો માટે પ્રવેશશીલ બને છે,જેના કારણે કોષમાંથી $K^+$ બહાર નીકળે છે,જે પુનઃધ્રુવીકરણ (repolarization) પ્રેરે છે.
આમ,ચેતા આવેગના નિર્માણ અને વહન માટે $Na^+$ અને $K^+$ આવશ્યક આયનો છે.

(C) સ્થિતિમાન (resting membrane potential) એ કોષરસપટલની બંને બાજુએ આયનોના વિભેદક વિતરણને કારણે ઉત્પન્ન થાય છે.
આ આયનોના અસમાન વિતરણને જાળવી રાખવા માટે $Na^+-K^+$ પંપ દ્વારા સક્રિય વહન થાય છે,જેમાં $ATP$ (રાસાયણિક ઊર્જા) ની જરૂર પડે છે,વિદ્યુત ઊર્જાની નહીં.
તેથી,વિધાન સાચું છે,પરંતુ કારણ ખોટું છે કારણ કે તેમાં રાસાયણિક ઊર્જા $(ATP)$ ને બદલે વિદ્યુત ઊર્જાનો ઉલ્લેખ કરવામાં આવ્યો છે.

(D) વિરામ અવસ્થામાં ચેતાકોષની અક્ષતંતુ પટલ પોટેશિયમ આયનો $(K^+)$ માટે નોંધપાત્ર રીતે વધુ પ્રવેશશીલ હોય છે અને સોડિયમ આયનો $(Na^+)$ માટે લગભગ અપ્રવેશશીલ હોય છે. તેથી,વિધાન $(A)$ ખોટું છે.
વિરામ અવસ્થામાં,ચેતાકોષ ધ્રુવીય હોય છે અને કોઈ ચેતા આવેગનું વહન કરતો નથી. તેથી,કારણ $(R)$ સાચું છે.

(N/A) $ \Rightarrow $ ચેતાકોષો ઉત્તેજિત કોષો છે કારણ કે તેમની પટલ ધ્રુવીભૂત અવસ્થામાં હોય છે.
ચેતા પટલ પર વિવિધ પ્રકારની આયન ચેનલો હાજર હોય છે. આ આયન ચેનલો વિવિધ આયનો માટે પસંદગીયુક્ત રીતે પ્રવેશશીલ હોય છે.
જ્યારે ચેતાકોષ કોઈ આવેગનું વહન કરતું નથી, એટલે કે, આરામની સ્થિતિમાં, અક્ષતંતુ પટલ $ K^{+} $ માટે પ્રમાણમાં વધુ પ્રવેશશીલ અને $ Na^{+} $ માટે લગભગ અપ્રવેશશીલ હોય છે.
- તેવી જ રીતે, પટલ કોષરસમાં હાજર ઋણ વીજભારિત પ્રોટીન માટે અપ્રવેશશીલ છે.
અક્ષતંતુની અંદરના કોષરસમાં $ K^{+} $ અને ઋણ વીજભારિત પ્રોટીનની ઊંચી સાંદ્રતા અને $ Na^{+} $ ની ઓછી સાંદ્રતા હોય છે.
તેનાથી વિપરીત, અક્ષતંતુની બહાર $ K^{+} $ ની ઓછી સાંદ્રતા અને $ Na^{+} $ ની ઊંચી સાંદ્રતા સાંદ્રતા ઢાળ બનાવે છે.
સ્થિર પટલ પરના આ આયનીય ઢાળને $ 3 Na^{+} $ ને બહાર અને $ 2 K^{+} $ ને કોષની અંદર વહન કરીને જાળવી રાખવામાં આવે છે.
પરિણામે, અક્ષતંતુ પટલની બહારની સપાટી ધન વીજભારિત હોય છે અને તેની અંદરની સપાટી ઋણ વીજભારિત બને છે અને તેથી તે ધ્રુવીભૂત હોય છે.
સ્થિર પટલ પરના વિદ્યુત સ્થિતિમાનના તફાવતને સ્થિર સ્થિતિમાન (resting potential) કહેવામાં આવે છે.
જ્યારે ધ્રુવીભૂત પટલ પર બિંદુ $ A $ પર ઉત્તેજના આપવામાં આવે છે, ત્યારે તે $ Na^{+} $ માટે મુક્તપણે પ્રવેશશીલ બને છે. $ Na^{+} $ નો પ્રવેશ ધ્રુવીયતાના ઉલટા સાથે થાય છે, એટલે કે બહારની પટલ ઋણ વીજભારિત અને અંદરની બાજુ ધન વીજભારિત બને છે.
સ્થળ $ A $ પર ધ્રુવીયતા ઉલટાઈ જાય છે અને તેથી તે વિધ્રુવીભૂત (depolarised) થાય છે. પ્લાઝ્મા પટલ પરના વિદ્યુત સ્થિતિમાનના તફાવતને ક્રિયા સ્થિતિમાન (action potential) કહેવામાં આવે છે, જેને વાસ્તવમાં ચેતા આવેગ કહેવામાં આવે છે.
તરત જ આગળના સ્થળોએ, અક્ષતંતુ પટલની બહારની સપાટી પર ધન વીજભાર અને તેની અંદરની સપાટી પર ઋણ વીજભાર હોય છે. પરિણામે, અંદરની સપાટી પર સ્થળ $ A $ થી સ્થળ $ B $ તરફ પ્રવાહ વહે છે. બહારની સપાટી પર પ્રવાહ પૂર્ણ કરવા માટે સ્થળ $ B $ થી સ્થળ $ A $ તરફ પ્રવાહ વહે છે. તેથી, સ્થળ પર ધ્રુવીયતા ઉલટાઈ જાય છે અને સ્થળ $ B $ પર ક્રિયા સ્થિતિમાન ઉત્પન્ન થાય છે.
આમ, સ્થળ $ A $ પર ઉત્પન્ન થયેલ આવેગ (ક્રિયા સ્થિતિમાન) સ્થળ $ B $ પર પહોંચે છે.
આ ક્રમ અક્ષતંતુની લંબાઈ સાથે પુનરાવર્તિત થાય છે અને પરિણામે આવેગનું વહન થાય છે.
ઉત્તેજના દ્વારા પ્રેરિત $ Na^{+} $ માટેની પ્રવેશશીલતામાં વધારો ટૂંકા ગાળાનો હોય છે. ત્યારબાદ તરત જ $ K^{+} $ માટેની પ્રવેશશીલતામાં વધારો થાય છે. સેકન્ડના એક ભાગમાં, $ K^{+} $ બહારની તરફ પ્રસરણ પામે છે અને પટલના સ્થિર સ્થિતિમાનને પુનઃસ્થાપિત કરે છે.

(N/A) વિશ્રામી કલા વીજસ્થિતિમાન એ વિશ્રામી ચેતાતંતુની પટલની આરપાર રહેલો વિદ્યુત સ્થિતિમાનનો તફાવત છે.
ચેતાકોષો ઉત્તેજિત કોષો છે કારણ કે તેમના પટલ ધ્રુવીભૂત અવસ્થામાં હોય છે.
ચેતા પટલ પર વિવિધ પ્રકારની આયન ચેનલો હાજર હોય છે,જે વિવિધ આયનો માટે પસંદગીયુક્ત પ્રવેશશીલ હોય છે.
જ્યારે ચેતાકોષ કોઈ આવેગનું વહન કરતો ન હોય (વિશ્રામી અવસ્થા),ત્યારે અક્ષતંતુનું પટલ $K^{+}$ માટે પ્રમાણમાં વધુ પ્રવેશશીલ અને $Na^{+}$ માટે લગભગ અપ્રવેશશીલ હોય છે.
તેવી જ રીતે,પટલ કોષરસમાં હાજર ઋણ વીજભારિત પ્રોટીન માટે અપ્રવેશશીલ હોય છે.
અક્ષતંતુની અંદરના કોષરસમાં $K^{+}$ અને ઋણ વીજભારિત પ્રોટીનનું ઊંચું સંકેન્દ્રણ અને $Na^{+}$ નું નીચું સંકેન્દ્રણ હોય છે.
તેનાથી વિપરીત,અક્ષતંતુની બહાર $K^{+}$ નું નીચું સંકેન્દ્રણ અને $Na^{+}$ નું ઊંચું સંકેન્દ્રણ હોય છે,જે સંકેન્દ્રણ ઢાળ બનાવે છે.
વિશ્રામી પટલની આરપાર આ આયનીય ઢાળ $Na^{+}-K^{+}$ પંપ દ્વારા $3 Na^{+}$ ને બહાર અને $2 K^{+}$ ને અંદર સક્રિય વહન દ્વારા જાળવી રાખવામાં આવે છે.
પરિણામે,અક્ષતંતુના પટલની બહારની સપાટી ધન વીજભારિત અને અંદરની સપાટી ઋણ વીજભારિત બને છે; આમ,તે ધ્રુવીભૂત હોય છે.
જ્યારે ધ્રુવીભૂત પટલ પર બિંદુ $A$ પર ઉત્તેજના આપવામાં આવે છે,ત્યારે તે $Na^{+}$ માટે મુક્તપણે પ્રવેશશીલ બને છે. $Na^{+}$ નો અંદર પ્રવેશ ધ્રુવીયતામાં ઉલટફેર (વિ-ધ્રુવીકરણ) પ્રેરે છે,જ્યાં બહારનું પટલ ઋણ વીજભારિત અને અંદરની બાજુ ધન વીજભારિત બને છે.
બિંદુ $A$ પર કોષરસ પટલની આરપાર રહેલા વિદ્યુત સ્થિતિમાનના તફાવતને ક્રિયાત્મક સ્થિતિમાન (Action potential) કહેવામાં આવે છે,જેને ચેતા આવેગ કહેવાય છે.
તરત જ આગળના સ્થાનો પર (દા.ત.,બિંદુ $B$),અક્ષતંતુના પટલની બહારની સપાટી પર હજુ પણ ધન વીજભાર અને અંદરની સપાટી પર ઋણ વીજભાર હોય છે.
પરિણામે,અંદરની સપાટી પર બિંદુ $A$ થી $B$ તરફ અને બહારની સપાટી પર બિંદુ $B$ થી $A$ તરફ વિદ્યુત પ્રવાહ વહે છે,જેથી પરિપથ પૂર્ણ થાય છે.
પરિણામે,બિંદુ $B$ પર ધ્રુવીયતા ઉલટાય છે અને ત્યાં ક્રિયાત્મક સ્થિતિમાન ઉત્પન્ન થાય છે.
આ ક્રમ અક્ષતંતુની લંબાઈ સાથે પુનરાવર્તિત થાય છે,જેનાથી આવેગનું વહન થાય છે.
$Na^{+}$ માટે ઉત્તેજના-પ્રેરિત પ્રવેશશીલતા ટૂંકા ગાળાની હોય છે અને ત્યારબાદ તરત જ $K^{+}$ માટે પ્રવેશશીલતામાં વધારો થાય છે. એક સેકન્ડના અંશમાં,$K^{+}$ બહાર પ્રસરણ પામે છે,જે પટલના વિશ્રામી સ્થિતિમાનને પુનઃસ્થાપિત કરે છે.

(N/A)

વિશ્રામી કલા વીજસ્થિતિમાન	ક્રિયાત્મક વીજસ્થિતિમાન
$1$. ચેતાતંતુ ધ્રુવીભૂત હોય છે.	$1$. ચેતાતંતુ અધ્રુવીભૂત (depolarized) હોય છે.
$2$. કોષરસસ્તરની અંદરની બાજુએ ઋણ વીજભાર અને બહારની બાજુએ ધન વીજભાર હોય છે.	$2$. કોષરસસ્તરની અંદરની બાજુએ ધન વીજભાર અને બહારની બાજુએ ઋણ વીજભાર હોય છે.

(N/A) $(1)$ શાખિત અક્ષતંતુના અંતે,ગાંઠ જેવી ફૂલેલી રચના હોય છે જેને સિનેપ્ટિક નોબ કહે છે. તેમાં સ્ત્રાવી પુટિકાઓ હોય છે જે એસિટાઈલકોલીન જેવા ન્યુરોટ્રાન્સમીટર પદાર્થો ઉત્પન્ન કરે છે.
એસિટાઈલકોલીન સિનેપ્ટિક ફાટમાં મુક્ત થાય છે અને પશ્ચ-ચેતાકોષીય પટલ પરના ગ્રાહકો સાથે જોડાય છે,જેનાથી સિનેપ્સ દ્વારા ચેતા આવેગનું વહન શક્ય બને છે.
$(2)$ આરામ અવસ્થાના કલા સ્થિતિમાનને જાળવી રાખવા માટે આયન પંપ અને આયન ચેનલો મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે. $Na^+-K^+$ પંપ દ્વારા,$3 Na^+$ આયનોને ચેતારસમાંથી બહાર ધકેલવામાં આવે છે,જ્યારે $2 K^+$ આયનો અંદર દાખલ થાય છે. આ સક્રિય વહન અને પટલની પસંદગીશીલ પ્રવેશશીલતાને કારણે,કોષની બહારની સરખામણીમાં ચેતાકોષની અંદર $K^+$ આયનોની સાંદ્રતા વધુ રહે છે.

(N/A) $(1)$ ઉત્તેજિત વિસ્તારમાં,$Na^+$ આયન માર્ગો ખુલે છે. આ સમયે,ન્યુરિલેમાની અંદર ઋણ વીજભારિત પ્રોટીન હોય છે અને $Na^+$ ની સાંદ્રતા ઓછી હોય છે. પરિણામે,આયન ચેનલો દ્વારા મોટી માત્રામાં $Na^+$ કોષની અંદર પ્રવેશ કરે છે,જેના પરિણામે ન્યુરિલેમાની અંદર ધન વીજભાર રચાય છે.
$(2)$ મજ્જિત ચેતાતંતુઓમાં,મજ્જા પડ (medullary sheath) સળંગ હોતું નથી. તે નિયમિત અંતરે રેનવિયરની ગાંઠો (nodes of Ranvier) બનાવે છે. ક્રિયાત્મક પોટેન્શિયલ (ચેતા આવેગનું વહન) એક ગાંઠથી બીજી ગાંઠ પર કૂદકા મારે છે,તેથી તેને ક્ષેપક વહન (saltatory conduction) કહેવામાં આવે છે.

(N/A) $(1)$ જ્યારે ચેતાતંતુને સ્પર્શ,ગંધ અથવા રાસાયણિક ફેરફારો દ્વારા ઉત્તેજિત કરવામાં આવે છે,ત્યારે તેની ધ્રુવીભૂત સ્થિતિ બદલાય છે,જેને ચેતા આવેગ અથવા ક્રિયાત્મક સ્થિતિમાન (Action potential) કહેવામાં આવે છે.
$(2)$ ચેતાકોષની આરામની અવસ્થામાં કોષરસસ્તરની બંને બાજુએ જોવા મળતા વિદ્યુત સ્થિતિમાનના તફાવતને સ્થિતિમાન (Resting potential) કહેવામાં આવે છે.

(N/A) વિશ્રામી સ્થિતિમાં,ચેતાક્ષનું પટલ $K^+$ આયનો માટે પસંદગીયુક્ત પ્રવેશશીલ હોય છે અને $Na^+$ આયનો માટે લગભગ અપ્રવેશશીલ હોય છે.
આ સ્થિતિ $Na^+-K^+$ પંપ દ્વારા જાળવવામાં આવે છે,જે સક્રિય રીતે દર $2$ $K^+$ આયનોને ચેતાકોષની અંદર લાવવા માટે $3$ $Na^+$ આયનોને બહારની તરફ વહન કરે છે.
પરિણામે,ચેતાક્ષ પટલની બહારની સપાટી પર ધન વીજભાર હોય છે,જ્યારે અંદરની સપાટી પર ઋણ વીજભારિત પ્રોટીન અને અંદરની તરફ $K^+$ ની ઊંચી સાંદ્રતાને કારણે ઋણ વીજભાર ઉત્પન્ન થાય છે.
વિશ્રામી કોષરસપટલ પરના આ વિદ્યુત સ્થિતિમાનના તફાવતને વિશ્રામી સ્થિતિમાન કહેવામાં આવે છે.

(A) જ્યારે ચેતાતંતુ આરામની અવસ્થામાં હોય ત્યારે તેને ધ્રુવીભૂત કહેવામાં આવે છે.
આ સ્થિતિમાં,અક્ષતંતુનું પટલ $K^+$ આયનો માટે વધુ પ્રવેશશીલ અને $Na^+$ આયનો માટે લગભગ અપ્રવેશશીલ હોય છે.
પરિણામે,બહારની બાજુએ $Na^+$ આયનોની વધુ સાંદ્રતાને કારણે અક્ષતંતુના પટલની બહારની સપાટી ધન વીજભારિત બને છે.
તે જ સમયે,અંદરની બાજુએ ઋણ વીજભારિત પ્રોટીન અને $K^+$ આયનોની હાજરીને કારણે અંદરની સપાટી ઋણ વીજભારિત બને છે.
પટલની આરપાર વીજભારના આ તફાવતને આરામ અવસ્થાનું પટલ સ્થિતિમાન (resting membrane potential) કહેવામાં આવે છે,અને આ તંતુને ધ્રુવીભૂત કહેવાય છે.

(B) જ્યારે ધ્રુવીકૃત પટલ પર કોઈ ચોક્કસ સ્થાન પર ઉત્તેજના આપવામાં આવે છે,ત્યારે તે સ્થાન પર $Na^+$ આયનો માટે પટલની પારગમ્યતા વધે છે. આના પરિણામે $Na^+$ આયનોનો ઝડપી પ્રવેશ થાય છે,જેના કારણે તે સ્થાન પર ધ્રુવીયતા ઉલટાઈ જાય છે,જેને વિધ્રુવીકરણ (depolarization) કહેવામાં આવે છે. આ વિધ્રુવીકરણ પામેલા સ્થાન પર કોષરસ સ્તરની આરપાર રહેલા વિદ્યુત સ્થિતિમાનના તફાવતને ક્રિયા સ્થિતિમાન (action potential) કહેવામાં આવે છે.

(A) શિથિલ સ્નાયુ તંતુ અથવા ચેતાકોષનું વિશ્રામી કલા વીજસ્થિતિમાન આશરે $-70 \; mV$ હોય છે.
આ વિદ્યુતસ્થિતિમાનનો તફાવત કોષરસપટલની આરપાર આયનોના અસમાન વિતરણને કારણે જળવાઈ રહે છે, જેના પરિણામે કોષની અંદરની બાજુએ બહારની સાપેક્ષમાં ઋણ વીજભાર જોવા મળે છે.

(A) વિશ્રામી ચેતાતંતુમાં (એવો ચેતાતંતુ જે આવેગનું વહન કરતો નથી),કોષબાહ્ય પ્રવાહીમાં સોડિયમ આયનો $(Na^{+})$ વધુ પ્રમાણમાં હોય છે,જ્યારે કોષઅંતઃસ્થ પ્રવાહીમાં (તંતુની અંદર) પોટેશિયમ આયનો $(K^{+})$ વધુ પ્રમાણમાં હોય છે.
આ પરિણામ સ્વરૂપે,વિશ્રામી કલા $Na^{+}$ આયનો માટે ખૂબ જ ઓછી પ્રવેશશીલતા ધરાવે છે,જ્યારે તે $K^{+}$ આયનો માટે નોંધપાત્ર રીતે વધુ પ્રવેશશીલતા ધરાવે છે.

(A) માયેલિનયુક્ત ચેતાતંતુઓનું માયેલિન આવરણ બાહ્યકોષીય પ્રવાહી અને અક્ષતંતુરસ (axoplasm) વચ્ચે આયનોના પ્રવાહને અટકાવે છે.
આયનોની આપ-લે માત્ર રેનવિયરની ગાંઠો (nodes of $Ranvier$) પર જ થઈ શકે છે.
તેથી,ક્રિયાત્મક પોટેન્શિયલ (action potential) એક ગાંઠથી બીજી ગાંઠ પર કૂદકો મારે છે અને માયેલિનવિહીન અક્ષતંતુમાં થતા નાના સ્થાનિક પ્રવાહોની શ્રેણી કરતા માયેલિનયુક્ત અક્ષતંતુ પર વધુ ઝડપથી પસાર થાય છે.
આ પ્રક્રિયાને સાલ્ટેટરી વહન કહેવામાં આવે છે.

(D) ચેતા આવેગના વહન દરમિયાન,ઉત્તેજનાને કારણે સ્થાયી કલા વીજસ્થિતિમાન (resting membrane potential) માં ફેરફાર થાય છે.
આ ઉત્તેજના વોલ્ટેજ-ગેટ્ડ $Na^{+}$ ચેનલોને ખોલે છે.
પરિણામે,$Na^{+}$ આયનો બાહ્યકોષીય પ્રવાહીમાંથી અંતઃકોષીય પ્રવાહીમાં ઝડપથી પ્રવેશ કરે છે.
કલા વીજસ્થિતિમાનમાં થતા આ અચાનક ફેરફારને ક્રિયાત્મક પોટેન્શિયલ (action potential) કહેવામાં આવે છે.

(A) સ્થિર કલાની આરપાર આયનીય ઢાળ જાળવી રાખવાનું કાર્ય $Na^{+}-K^{+}$ પંપ દ્વારા કરવામાં આવે છે.
આ પંપ $ATP$ ના સ્વરૂપમાં ઊર્જાનો ઉપયોગ કરીને $3 Na^{+}$ આયનોને કોષની બહાર અને $2 K^{+}$ આયનોને કોષની અંદર સક્રિય રીતે વહન કરે છે.
આ પ્રક્રિયા આયનોને તેમના સાંદ્રતા ઢાળની વિરુદ્ધ દિશામાં લઈ જતી હોવાથી,તેને આયનોનું સક્રિય વહન કહેવામાં આવે છે.

(A) પુનઃધ્રુવીકરણ (repolarisation) એ વિધ્રુવીકરણ (depolarization) પછી ચેતાકોષના આરામદાયક કલા વીજસ્થિતિમાન (resting membrane potential) ને પુનઃસ્થાપિત કરવાની પ્રક્રિયા છે.
વિધ્રુવીકરણ દરમિયાન,કોષરસસ્તર $Na^+$ માટે અત્યંત પ્રવેશશીલ હોય છે. જ્યારે ક્રિયા વીજસ્થિતિમાન (action potential) તેના શિખર પર પહોંચે છે,ત્યારે વોલ્ટેજ-ગેટેડ $Na^+$ ચેનલો બંધ થઈ જાય છે (પ્રક્રિયા $II$).
તે જ સમયે,વોલ્ટેજ-ગેટેડ $K^+$ ચેનલો ખુલે છે (પ્રક્રિયા $IV$),જેનાથી $K^+$ આયનો ચેતાતંતુની બહાર વહેવા લાગે છે.
$K^+$ આયનોનો આ બહારનો પ્રવાહ કલાની અંદરના ભાગને બહારની સાપેક્ષમાં ફરીથી ઋણ બનાવે છે,જેનાથી આરામદાયક વીજસ્થિતિમાન પુનઃસ્થાપિત થાય છે.
તેથી,સાચી પ્રક્રિયાઓ $Na^+$ ચેનલોનું બંધ થવું અને $K^+$ ચેનલોનું ખુલવું છે.

(A) સાચો જવાબ $A$ છે.
જ્યારે ચેતાકોષ કોઈ આવેગનું વહન કરતો નથી (આરામની અવસ્થા),ત્યારે ચેતાતંતુની પટલ પોટેશિયમ આયનો $(K^+)$ માટે પ્રમાણમાં વધુ પ્રવેશશીલ હોય છે અને સોડિયમ આયનો $(Na^+)$ માટે લગભગ અપ્રવેશશીલ હોય છે.
વધુમાં,પટલ કોષરસમાં હાજર રહેલા ઋણ વીજભારિત પ્રોટીન માટે અપ્રવેશશીલ છે.
પરિણામે,ચેતાતંતુની અંદરના કોષરસમાં $K^+$ અને ઋણ વીજભારિત પ્રોટીનની ઊંચી સાંદ્રતા અને $Na^+$ ની ઓછી સાંદ્રતા હોય છે.
તેનાથી વિપરીત,ચેતાતંતુની બહારના પ્રવાહીમાં $K^+$ ની ઓછી સાંદ્રતા અને $Na^+$ ની ઊંચી સાંદ્રતા હોય છે,જે સાંદ્રતા ઢાળ બનાવે છે.

(B) જ્યારે ચેતાકોષ આરામની અવસ્થામાં હોય છે,ત્યારે અક્ષતંતુની પટલ $K^{+}$ આયનો માટે વધુ પ્રવેશશીલ અને $Na^{+}$ આયનો માટે લગભગ અપ્રવેશશીલ હોય છે.
વધુમાં,પટલ એક્સોપ્લાઝમમાં હાજર ઋણ વીજભારિત પ્રોટીન માટે અપ્રવેશશીલ છે.
તેથી,અક્ષતંતુની અંદરના એક્સોપ્લાઝમમાં $K^{+}$ અને ઋણ વીજભારિત પ્રોટીનનું પ્રમાણ વધુ હોય છે અને $Na^{+}$ નું પ્રમાણ ઓછું હોય છે.
તેનાથી વિપરીત,અક્ષતંતુની બહારના પ્રવાહીમાં $K^{+}$ નું પ્રમાણ ઓછું અને $Na^{+}$ નું પ્રમાણ વધુ હોય છે.
વિધાન $I$ સાચું છે ($K^{+}$ અને પ્રોટીન અંદર વધુ છે).
વિધાન $II$ સાચું છે ($Na^{+}$ અંદર ઓછું છે).
વિધાન $III$ સાચું છે ($K^{+}$ બહાર ઓછું છે).
વિધાન $IV$ ખોટું છે (બહારના પ્રવાહીમાં $Na^{+}$ વધુ હોય છે,$Mg^{++}$ કે ઋણ વીજભારિત પ્રોટીન નહીં).
આમ,સાચો ક્રમ $I-$ સાચું,$II-$ સાચું,$III-$ સાચું,$IV-$ ખોટું છે.

(C) ચેતા આવેગના વહનની પ્રક્રિયા નીચે મુજબના ક્રમમાં થાય છે:
$1$. શરૂઆતમાં,એક ઉત્તેજના $A$ સ્થાન પર પટલમાં ખલેલ પહોંચાડે છે,જે વોલ્ટેજ-ગેટ્ડ $Na^+$ ચેનલો ખોલે છે,જેના પરિણામે $Na^+$ આયનો ચેતાતંતુમાં ઝડપથી પ્રવેશે છે $(II)$.
$2$. $Na^+$ આયનોના પ્રવેશને કારણે,$A$ સ્થાન પર પટલની ધ્રુવીયતા ઉલટાય છે (વિધ્રુવીકરણ),જ્યાં બહારની સપાટી ઋણભારિત અને અંદરની સપાટી ધનભારિત બને છે,જે ચેતા આવેગ ઉત્પન્ન કરે છે $(I)$.
$3$. વિધ્રુવીકરણ પામેલા $A$ સ્થાનની તરત જ આગળ,$B$ સ્થાન પરનું પટલ હજુ પણ આરામની સ્થિતિમાં હોય છે,જેમાં બહારની સપાટી પર ધનભાર અને અંદરની સપાટી પર ઋણભાર હોય છે. પરિણામે,અંદરની સપાટી પર પ્રવાહ $A$ સ્થાનથી $B$ સ્થાન તરફ વહે છે $(IV)$.
$4$. પરિપથ પૂર્ણ કરવા માટે,બહારની સપાટી પર પ્રવાહ $B$ સ્થાનથી $A$ સ્થાન તરફ વહે છે. આના કારણે $B$ સ્થાન પર ધ્રુવીયતા ઉલટાય છે અને $B$ સ્થાન પર ક્રિયાત્મક પોટેન્શિયલ ઉત્પન્ન થાય છે. આ ક્રમ ચેતાતંતુ પર પુનરાવર્તિત થાય છે,જેનાથી આવેગનું વહન થાય છે $(III)$.
તેથી,સાચો ક્રમ $II \rightarrow I \rightarrow IV \rightarrow III$ છે.

(C) વિશ્રામી અવસ્થામાં,અક્ષતંતુની પટલ $Na^+$ આયનોની તુલનામાં $K^+$ આયનો માટે નોંધપાત્ર રીતે વધુ પ્રવેશ્ય હોય છે.
આનું કારણ એ છે કે અક્ષતંતુની પટલમાં મોટી સંખ્યામાં $K^+$ 'લીકી' ચેનલો હોય છે જે ખુલ્લી રહે છે,જેનાથી $K^+$ આયનો ચેતાકોષની બહાર પ્રસરણ પામી શકે છે.
તેનાથી વિપરીત,પટલ $Na^+$ આયનો અને એક્સોપ્લાઝમમાં હાજર ઋણ વીજભારિત પ્રોટીન માટે લગભગ અપ્રવેશ્ય હોય છે.

(B) વિશ્રામી કલાની આરપાર આયનિક ઢાળ આંશિક રીતે $K^+$ લીકી ચેનલ્સના ખુલવાને કારણે હોય છે,પરંતુ તે મુખ્યત્વે $Na^+-K^+$ પંપ દ્વારા જાળવી રાખવામાં આવે છે.
આ પંપ સતત $3Na^+$ આયનોને બહારની તરફ અને તેના બદલામાં $2K^+$ આયનોને અંદરની તરફ વહન કરે છે,જેમાં વિશ્રામી કલા સ્થિતિમાન જાળવવા માટે $ATP$ ના સ્વરૂપમાં ઉર્જાનો ઉપયોગ થાય છે.

(A) એક્શન પોટેન્શિયલ એ કોષરસપટલની આરપાર વોલ્ટેજમાં થતા ફેરફારોની ઝડપી શ્રેણી છે.
તે એક મૂળભૂત પ્રક્રિયા છે જેના દ્વારા ચેતાકોષના અક્ષતંતુ (axon) સાથે માહિતીનું વહન થાય છે.
તેથી,ચેતા આવેગનું વહન એ મૂળભૂત રીતે ચેતાતંતુ સાથે એક્શન પોટેન્શિયલનું પ્રસરણ છે.

(C) જ્યારે ચેતાતંતુની પટલ પર ઉત્તેજના આપવામાં આવે છે,ત્યારે તે ચોક્કસ સ્થાને $Na^+$ વોલ્ટેજ-ગેટ ચેનલો ખુલે છે. આના પરિણામે કોષની બહારના પ્રવાહીમાંથી $Na^+$ આયનોનો કોષની અંદર ઝડપથી પ્રવેશ થાય છે,જેના કારણે પટલનું ધ્રુવીકરણ દૂર (depolarization) થાય છે.

(B) ચેતાકોષનું વિધ્રુવીકરણ મુખ્યત્વે કોષમાં $Na^+$ આયનોના ઝડપી પ્રવેશને કારણે થાય છે.
જ્યારે ઉત્તેજના આપવામાં આવે છે,ત્યારે વોલ્ટેજ-ગેટ્ડ $Na^+$ ચેનલો ખુલે છે,જેનાથી $Na^+$ આયનો તેમના વિદ્યુત-રાસાયણિક ઢાળને અનુસરીને ચેતાકોષની અંદર પ્રવેશ કરે છે.
ધન વીજભારના આ પ્રવેશને કારણે ચેતાકોષની પટલની અંદરની બાજુ આરામની સ્થિતિની સરખામણીમાં ઓછી ઋણ (અથવા વધુ ધન) બને છે.
પટલના વીજસ્થિતિમાનમાં થતા આ ફેરફારને વિધ્રુવીકરણ (depolarisation) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(C) જ્યારે ચેતાકોષના પટલની અંદરનો ભાગ તેના આરામની સ્થિતિના પટલ સ્થિતિમાન (resting membrane potential) કરતા વધુ ઋણ બને છે,ત્યારે તેને અતિધ્રુવીકરણ (Hyperpolarisation) કહેવામાં આવે છે.
આ સ્થિતિ $K^+$ ચેનલો લાંબા સમય સુધી ખુલ્લી રહેવાને કારણે થાય છે,જેના પરિણામે કોષની બહાર $K^+$ આયનોનો પ્રવાહ વધે છે,જે કોષની અંદરના ભાગને વધુ ઋણ બનાવે છે.

(C) ચેતાતંત્રમાં ક્રિયાત્મક પોટેન્શિયલનું નિર્માણ વોલ્ટેજ-ગેટેડ સોડિયમ ચેનલો દ્વારા એક્સોપ્લાઝમમાં $Na^+$ આયનોના ઝડપી પ્રવેશને કારણે થાય છે.
આ પ્રવેશને કારણે એક્સોનલ પટલનું ધ્રુવીકરણ (depolarization) થાય છે.
કારણનું વિધાન ખોટું છે કારણ કે $Na^+$ આયનોનો પ્રવેશ વિદ્યુત-રાસાયણિક ઢાળ (electrochemical gradient) ને કારણે થાય છે,પોટેશિયમ આયનોના બહાર નીકળવાને કારણે નહીં.
વાસ્તવમાં,ડિપોલરાઈઝેશન તબક્કા દરમિયાન,$K^+$ ચેનલો સામાન્ય રીતે બંધ હોય છે.

(A) માયલિન શીથ ચેતાતંતુ (axon) ની આસપાસ વિદ્યુત અવાહક તરીકે કાર્ય કરે છે.
આ અવાહકતાને કારણે,માયલિન શીથ દ્વારા આવરી લેવાયેલા આંતર-ગાંઠ વિસ્તારોમાં આયનીય ચેનલો (વોલ્ટેજ-ગેટ્ડ $Na^+$ ચેનલો) મોટાભાગે ગેરહાજર હોય છે.
પરિણામે,ધ્રુવીકરણ માત્ર રેનવિયરની ગાંઠો પર જ થઈ શકે છે,જ્યાં આ ચેનલો વધુ પ્રમાણમાં કેન્દ્રિત હોય છે.
આ પ્રક્રિયા ચેતા આવેગને એક ગાંઠથી બીજી ગાંઠ પર 'કૂદકો' મારવા માટે મજબૂર કરે છે,જેને ક્ષેપક વહન (saltatory conduction) કહેવામાં આવે છે,જે ચેતા આવેગના વહનની ગતિમાં નોંધપાત્ર વધારો કરે છે.

(C) સ્થિતિમાન (resting membrane potential) એ અક્ષતંતુ પટલની $K^+$ અને $Na^+$ આયનો પ્રત્યેની વિભેદક પારગમ્યતા અને એક્સોપ્લાઝમની અંદર ઋણ વીજભારિત પ્રોટીનની હાજરીને કારણે ઉત્પન્ન થાય છે.
વિશ્રામી અવસ્થા દરમિયાન,અક્ષતંતુ પટલ $K^+$ આયનો માટે વધુ પારગમ્ય અને $Na^+$ આયનો માટે લગભગ અપ્રવેશ્ય હોય છે.
આના પરિણામે $K^+$ આયનો બહાર નીકળે છે,જે પટલની અંદર ઋણ વીજભાર બનાવે છે.
આ આયનોની અસમાન વહેંચણી જાળવી રાખવા માટે,ચેતાકોષો $Na^+-K^+$ પંપ દ્વારા $ATP$ (રાસાયણિક ઉર્જા) ના સ્વરૂપમાં ચયાપચયની ઉર્જાનો ઉપયોગ કરે છે,વિદ્યુત ઉર્જાનો નહીં.
તેથી,વિધાન સાચું છે,પરંતુ કારણ ખોટું છે.