Kluczowa różnica między potencjałem czynnościowym a potencjałem synaptycznym polega na tym, że potencjał czynnościowy jest różnicą potencjału elektrycznego w błonie komórkowej komórek pobudliwych, takich jak neurony, komórki mięśniowe i komórki endokrynologiczne itp., podczas gdy potencjał synaptyczny jest potencjałem postsynaptycznym potencjalna zmiana w neuronach.
Układ nerwowy przesyła sygnały między różnymi częściami ciała i koordynuje działania oraz informacje sensoryczne. Składa się ze złożonej sieci neuronów i innych komórek. Miliardy komórek nerwowych komunikują się ze sobą za pomocą impulsów nerwowych. Potencjał czynnościowy neuronów i potencjał synaptyczny to dwa potencjały elektryczne, które pomagają w przekazywaniu impulsów nerwowych wzdłuż neuronów. Są ważne dla przetwarzania, propagacji i transmisji informacji.
W rzeczywistości potencjały czynnościowe są podstawowymi jednostkami komunikacji między neuronami. Potencjał czynnościowy to różnica potencjałów elektrycznych w błonie komórkowej neuronów. Potencjał synaptyczny to różnica potencjałów elektrycznych na błonie postsynaptycznej. Potencjał czynnościowy powstaje w wyniku sumowania się wielu potencjałów synaptycznych przez błonę neuronu.
Jaki jest potencjał działania?
Potencjał czynnościowy występuje w neuronie, gdy przesyła on impulsy elektryczne. Podczas tej transmisji sygnału potencjał błonowy (różnica potencjału elektrycznego między zewnętrzną i wewnętrzną stroną komórki) neuronu (szczególnie aksonu) zmienia się z szybkimi wzrostami i spadkami. Potencjały czynnościowe nie występują tylko w neuronach. Występuje w różnych innych pobudliwych komórkach, takich jak komórki mięśniowe, komórki endokrynologiczne, a także w niektórych komórkach roślinnych. Podczas potencjału czynnościowego przekazywanie impulsów nerwowych odbywa się wzdłuż aksonu neuronu do guzków synaptycznych znajdujących się na końcu aksonu. Główną rolą potencjału czynnościowego jest ułatwienie komunikacji między komórkami.
Potencjał czynnościowy zwykle wzrasta do około +50 mV z poziomu potencjału spoczynkowego wynoszącego -70 mV, a następnie szybko powraca do poziomu spoczynkowego w wyniku prądu depolaryzującego. Innymi słowy, bodziec, który generuje potencjał czynnościowy, powoduje spadek potencjału spoczynkowego neuronu do 0mV i dalej do wartości -55mV. Nazywa się to wartością progową wzbudzenia. Dopóki neuron nie osiągnie wartości progowej, potencjał czynnościowy nie zostanie wygenerowany.
Rysunek 01: Potencjał działania
Podobnie do potencjałów spoczynkowych, potencjały czynnościowe powstają w wyniku przejścia różnych jonów przez błonę neuronu. Początkowo kanały jonowe Na+ są otwierane w odpowiedzi na bodziec. Podczas potencjału spoczynkowego wnętrze neuronu jest bardziej ujemnie naładowane i zawiera więcej jonów Na+ na zewnątrz. Ze względu na otwarcie kanałów jonowych Na+ podczas potencjału czynnościowego, więcej jonów Na+ wpada do neuronu przez błonę. Ze względu na ładunek + jonów sodu membrana staje się bardziej naładowana dodatnio i ulega depolaryzacji
Ta depolaryzacja jest odwracana przez otwarcie K+ kanałów jonowych, które wyprowadzają większą liczbę jonów K+ z neuronu. Po otwarciu kanałów jonowych K+, kanały jonowe Na+ zamykają się. Otwarcie kanałów jonowych K+ na dłuższe okresy czasu powoduje, że napięcie potencjału czynnościowego przekracza -70 mV. Ten stan jest znany jako hiperpolaryzacja. Ale kiedy kanały jonowe Na+ zamykają się, ta wartość jest przywracana do -70mV. Jest to znane jako repolaryzacja.
Jaki jest potencjał synaptyczny?
Potencjał synaptyczny to różnica potencjałów na błonie postsynaptycznej. Wynika to z działania neuroprzekaźników. Można to również zdefiniować jako sygnał przychodzący odbierany przez neuron postsynaptyczny. Istnieją dwa rodzaje potencjałów synaptycznych, pobudzające i hamujące, oparte na naturze neuroprzekaźników i receptorów postsynaptycznych. Pobudzający potencjał synaptyczny depolaryzuje błonę, podczas gdy hamujący potencjał synaptyczny hiperpolaryzuje błonę postsynaptyczną. Neuroprzekaźniki, takie jak glutaminian i acetylocholina, mają głównie pobudzający potencjał postsynaptyczny, podczas gdy neuroprzekaźniki, takie jak kwas gamma-aminomasłowy (GABA) i glicyna, mają hamujący potencjał postsynaptyczny. Potencjał synaptyczny jest zależny od uwalniania neuroprzekaźników z przedsynaptycznego końca neuronu.
Rysunek 02: Potencjał synaptyczny
Potencjały synaptyczne mają mniejszą amplitudę. Stąd potrzeba wielu potencjałów synaptycznych, aby wywołać potencjał czynnościowy. Ponadto mają wolniejszy przebieg czasowy i nie mają okresu refrakcji. W przeciwieństwie do potencjałów czynnościowych, potencjały synaptyczne degradują się szybko, gdy oddalają się od synapsy.
Jakie są podobieństwa między potencjałem działania a potencjałem synaptycznym?
- Zarówno potencjał czynnościowy, jak i potencjał synaptyczny są potrzebne, aby neurony komunikowały się ze sobą i wysyłały impulsy nerwowe.
- Do wygenerowania potencjału czynnościowego potrzeba wielu potencjałów synaptycznych.
- Występowanie potencjału czynnościowego zależy od potencjału synaptycznego na błonie neuronu.
- Zarówno potencjał czynnościowy, jak i potencjał synaptyczny przemieszczają się lub występują w jednym kierunku.
Jaka jest różnica między potencjałem działania a potencjałem synaptycznym?
Potencjał czynnościowy to różnica potencjałów elektrycznych w błonie komórkowej komórek pobudliwych, takich jak neurony, komórki mięśniowe i niektóre komórki dokrewne, podczas gdy potencjał synaptyczny to różnica potencjałów w błonie postsynaptycznej neuronu. Jest to więc kluczowa różnica między potencjałem czynnościowym a potencjałem synaptycznym.
Co więcej, potencjały czynnościowe zawsze prowadzą do depolaryzacji błony, podczas gdy potencjały synaptyczne mogą depolaryzować lub hiperpolaryzować błonę. Poza tym amplituda jest duża w potencjale czynnościowym, a mała w potencjale synaptycznym. Inną ważną różnicą między potencjałem czynnościowym a potencjałem synaptycznym jest ich okres refrakcji; okresy refrakcji są związane z potencjałami czynnościowymi, ale nie z potencjałami synaptycznymi.
Poniżej znajduje się podsumowanie różnicy między potencjałem czynnościowym a potencjałem synaptycznym w formie tabelarycznej.
Podsumowanie – Potencjał działania a potencjał synaptyczny
Potencjał czynnościowy to nagła, szybka, przemijająca i propagująca się zmiana spoczynkowego potencjału błonowego neuronów. Występuje, gdy neuron wysyła impulsy nerwowe wzdłuż aksonu i depolaryzuje ciało komórki. Potencjał synaptyczny to różnica potencjałów w błonie postsynaptycznej. Zależy to od uwalniania neuroprzekaźników z terminala presynaptycznego. Potencjał czynnościowy faktycznie występuje jako suma potencjałów synaptycznych. Potencjał czynnościowy występuje dzięki przepływowi pewnych jonów do i z neuronu, podczas gdy potencjał synaptyczny występuje dzięki neuroprzekaźnikom i receptorom postsynaptycznym. W ten sposób podsumowuje różnicę między potencjałem czynnościowym a potencjałem synaptycznym.
