Galvenā atšķirība starp darbības potenciālu un sinaptisko potenciālu ir tāda, ka darbības potenciāls ir elektrisko potenciālu atšķirība uzbudināmo šūnu, piemēram, neironu, muskuļu šūnu un endokrīno šūnu utt. plazmas membrānā, savukārt sinaptiskais potenciāls ir postsinaptiskais potenciāls. iespējamās izmaiņas neironos.
Nervu sistēma pārraida signālus starp dažādām ķermeņa daļām un koordinē darbības un sensoro informāciju. Tas sastāv no sarežģīta neironu un citu šūnu tīkla. Miljardiem nervu šūnu sazinās savā starpā, izmantojot nervu impulsus. Neironu darbības potenciāls un sinaptiskais potenciāls ir divi elektriskie potenciāli, kas palīdz pārraidīt nervu impulsus gar neironiem. Tie ir svarīgi informācijas apstrādei, izplatīšanai un pārraidei.
Patiesībā darbības potenciāli ir galvenās saziņas vienības starp neironiem. Darbības potenciāls ir elektrisko potenciālu atšķirība starp neironu plazmas membrānu. Sinaptiskais potenciāls ir elektrisko potenciālu starpība postsinaptiskajā membrānā. Darbības potenciāls rodas daudzu sinaptisko potenciālu summēšanas rezultātā visā neirona membrānā.
Kas ir rīcības potenciāls?
Darbības potenciāls rodas neironā, kad tas pārraida elektriskos impulsus. Šīs signāla pārraides laikā neirona (īpaši aksona) membrānas potenciāls (elektriskā potenciāla atšķirība starp šūnas ārpusi un iekšpusi) svārstās ar straujiem kāpumiem un kritumiem. Darbības potenciāls rodas ne tikai neironos. Tas notiek dažādās citās uzbudināmās šūnās, piemēram, muskuļu šūnās, endokrīnās šūnās un arī dažās augu šūnās. Darbības potenciāla laikā impulsu pārnešana ar nervu notiek gar neirona aksonu līdz sinaptiskajiem pogām, kas atrodas aksona galā. Darbības potenciāla galvenā loma ir veicināt saziņu starp šūnām.
Darbības potenciāls parasti palielinās līdz aptuveni +50 mV no tā miera potenciāla līmeņa -70 mV un pēc tam ātri atgriežas miera līmenī depolarizējošās strāvas rezultātā. Citiem vārdiem sakot, stimuls, kas rada darbības potenciālu, izraisa neirona miera potenciāla samazināšanos līdz 0 mV un tālāk līdz -55 mV vērtībai. To sauc par ierosmes sliekšņa vērtību. Ja neirons nesasniedz sliekšņa vērtību, darbības potenciāls netiks ģenerēts.
Attēls 01: darbības potenciāls
Līdzīgi kā miera potenciāliem, darbības potenciāli rodas dažādu jonu šķērsošanas dēļ pāri neirona membrānai. Sākotnēji Na+ jonu kanāli tiek atvērti, reaģējot uz stimulu. Miera potenciāla laikā neirona iekšpuse ir negatīvāk lādēta un satur vairāk Na+ jonu ārpusē. Sakarā ar Na+ jonu kanālu atvēršanu darbības potenciāla laikā, vairāk Na+ jonu ieplūdīs neironā pa membrānu. Nātrija jonu + lādiņa dēļ membrāna kļūst pozitīvāk uzlādēta un depolarizējas
Šo depolarizāciju maina K+ jonu kanālu atvēršana, kas pārvieto lielāku skaitu K+ jonu no neirona.. Kad atveras K+ jonu kanāli, Na+ jonu kanāli aizveras. K+ jonu kanālu atvēršana uz ilgāku laiku izraisa darbības potenciāla sprieguma pārsniegšanu virs -70 mV. Šo stāvokli sauc par hiperpolarizāciju. Bet, kad Na+ jonu kanāli aizveras, šī vērtība tiek atgriezta līdz -70 mV. To sauc par repolarizāciju.
Kas ir sinaptiskais potenciāls?
Sinaptiskais potenciāls ir potenciālu starpība postsinaptiskajā membrānā. Tas rodas neirotransmiteru darbības dēļ. To var definēt arī kā ienākošo signālu, ko saņem postsinaptiskais neirons. Ir divu veidu sinaptiskie potenciāli kā ierosinoši un inhibējoši, pamatojoties uz neirotransmiteru un postsinaptisko receptoru raksturu. Uzbudinošais sinaptiskais potenciāls depolarizē membrānu, savukārt inhibējošais sinaptiskais potenciāls hiperpolarizē postsinaptisko membrānu. Neirotransmiteri, piemēram, glutamāts un acetilholīns, pārsvarā satur ierosinošo postsinaptisko potenciālu, savukārt neirotransmiteriem, piemēram, gamma-aminosviestskābei (GABA) un glicīnam, ir inhibējošais postsinaptiskais potenciāls. Sinaptiskais potenciāls ir atkarīgs no neirotransmiteru atbrīvošanās no pirmssinaptiskā neirona gala.
2. attēls: sinaptiskais potenciāls
Sinaptiskajiem potenciāliem ir mazāka amplitūda. Tādējādi darbības potenciāla aktivizēšanai ir nepieciešami daudzi sinaptiskie potenciāli. Turklāt tiem ir lēnāks laiks, un tiem nav ugunsizturīga perioda. Atšķirībā no darbības potenciāla, sinaptiskais potenciāls ātri degradējas, attālinoties no sinapses.
Kādas ir līdzības starp darbības potenciālu un sinaptisko potenciālu?
- Lai neironi sazinātos viens ar otru un sūtītu nervu impulsus, ir nepieciešams gan darbības potenciāls, gan sinaptiskais potenciāls.
- Lai radītu darbības potenciālu, ir nepieciešami daudzi sinaptiskie potenciāli.
- Rīcības potenciāla rašanās ir atkarīga no sinaptiskā potenciāla pāri neirona membrānai.
- Gan darbības potenciāls, gan sinaptiskais potenciāls pārvietojas vai notiek vienā virzienā.
Kāda ir atšķirība starp darbības potenciālu un sinaptisko potenciālu?
Darbības potenciāls ir elektrisko potenciālu atšķirība uzbudināmo šūnu, piemēram, neironu, muskuļu šūnu un dažu endokrīno šūnu plazmas membrānā, savukārt sinaptiskais potenciāls ir potenciāla atšķirība neirona postsinaptiskajā membrānā. Tātad šī ir galvenā atšķirība starp darbības potenciālu un sinaptisko potenciālu.
Turklāt darbības potenciāls vienmēr izraisa membrānas depolarizāciju, savukārt sinaptiskais potenciāls var depolarizēt vai hiperpolarizēt membrānu. Turklāt darbības potenciāla amplitūda ir liela, savukārt sinaptiskā potenciālā tā ir maza. Vēl viena būtiska atšķirība starp darbības potenciālu un sinaptisko potenciālu ir to ugunsizturības periodi; ugunsizturīgie periodi ir saistīti ar darbības potenciāliem, bet ne ar sinaptiskiem potenciāliem.
Tālāk ir sniegts kopsavilkums par atšķirību starp darbības potenciālu un sinaptisko potenciālu tabulas veidā.
Kopsavilkums - darbības potenciāls pret sinaptisko potenciālu
Darbības potenciāls ir pēkšņas, ātras, pārejošas un progresējošas neironu miera membrānas potenciāla izmaiņas. Tas notiek, kad neirons sūta nervu impulsus gar aksonu un depolarizē šūnas ķermeni. Sinaptiskais potenciāls ir potenciālu starpība postsinaptiskajā membrānā. Tas ir atkarīgs no neirotransmiteru atbrīvošanās no presinaptiskā gala. Darbības potenciāls faktiski notiek kā sinaptisko potenciālu summēšana. Darbības potenciāls rodas noteiktu jonu plūsmas dēļ neironā un no tā, savukārt sinaptiskais potenciāls rodas neirotransmiteru un postsinaptisko receptoru dēļ. Tādējādi šeit ir apkopota atšķirība starp darbības potenciālu un sinaptisko potenciālu.
