Ključna razlika med akcijskim potencialom in sinaptičnim potencialom je, da je akcijski potencial razlika električnega potenciala v plazemski membrani vzdražljivih celic, kot so nevroni, mišične celice in endokrine celice itd., medtem ko je sinaptični potencial postsinaptični potencialna sprememba nevronov.
Živčni sistem prenaša signale med različnimi deli telesa ter usklajuje dejanja in senzorične informacije. Sestavljen je iz kompleksne mreže nevronov in drugih celic. Milijarde živčnih celic komunicirajo med seboj preko živčnih impulzov. Nevronski akcijski potencial in sinaptični potencial sta dva električna potenciala, ki pomagata pri prenosu živčnih impulzov vzdolž nevronov. Pomembni so za obdelavo, širjenje in prenos informacij.
Pravzaprav so akcijski potenciali temeljne enote komunikacije med nevroni. Akcijski potencial je razlika električnega potenciala na plazemski membrani nevronov. Sinaptični potencial je razlika električnega potenciala čez postsinaptično membrano. Akcijski potencial se pojavi kot rezultat seštevanja številnih sinaptičnih potencialov preko membrane nevrona.
Kaj je akcijski potencial?
Akcijski potencial se pojavi v nevronu, ko ta prenaša električne impulze. Med tem prenosom signala membranski potencial (razlika v električnem potencialu med zunanjim in notranjim delom celice) nevrona (natančneje aksona) niha s hitrimi dvigi in padci. Akcijski potenciali se ne pojavljajo samo v nevronih. Pojavlja se v različnih drugih vzdražljivih celicah, kot so mišične celice, endokrine celice in tudi v nekaterih rastlinskih celicah. Med akcijskim potencialom poteka živčni prenos impulzov vzdolž aksona nevrona do sinaptičnih gumbov, ki se nahajajo na koncu aksona. Glavna vloga akcijskega potenciala je olajšanje komunikacije med celicami.
Akcijski potencial na splošno naraste na okoli +50 mV od svoje ravni potenciala mirovanja -70 mV in se nato zaradi depolarizacijskega toka spet hitro vrne na raven mirovanja. Z drugimi besedami, dražljaj, ki ustvari akcijski potencial, povzroči, da se potencial mirovanja nevrona zmanjša do 0 mV in naprej do vrednosti -55 mV. To se imenuje mejna vrednost vzbujanja. Če nevron ne doseže mejne vrednosti, akcijski potencial ne bo ustvarjen.
Slika 01: Akcijski potencial
Podobno kot potenciali mirovanja se akcijski potenciali pojavijo zaradi prehajanja različnih ionov skozi membrano nevrona. Sprva se kot odgovor na dražljaj odprejo ionski kanalčki Na+. Med potencialom mirovanja je notranjost nevrona bolj negativno nabita in zunaj vsebuje več ionov Na+. Zaradi odprtja ionskih kanalčkov Na+ med akcijskim potencialom bo več ionov Na+ vdrlo v nevron preko membrane. Zaradi + naboja natrijevih ionov postane membrana bolj pozitivno nabita in se depolarizira
Ta depolarizacija se obrne z odprtjem K+ ionskih kanalčkov, ki premaknejo večje število K+ ionov iz nevrona. Ko se ionski kanali K+ odprejo, se ionski kanali Na+ zaprejo. Odpiranje ionskih kanalčkov K+ za daljša časovna obdobja povzroči, da napetost akcijskega potenciala preseže -70 mV. To stanje je znano kot hiperpolarizacija. Ko pa se ionski kanali Na+ zaprejo, se ta vrednost vrne na -70 mV. To je znano kot repolarizacija.
Kaj je sinaptični potencial?
Sinaptični potencial je potencialna razlika čez postsinaptično membrano. To nastane zaradi delovanja nevrotransmiterjev. To lahko definiramo tudi kot dohodni signal, ki ga prejme postsinaptični nevron. Obstajata dve vrsti sinaptičnih potencialov, in sicer ekscitacijski in inhibitorni, ki temeljita na naravi nevrotransmiterjev in postsinaptičnih receptorjev. Ekscitatorni sinaptični potencial depolarizira membrano, medtem ko inhibitorni sinaptični potencial hiperpolarizira postsinaptično membrano. Nevrotransmitorji, kot sta glutamat in acetilholin, večinoma nosijo ekscitatorni postsinaptični potencial, medtem ko nevrotransmitorji, kot sta gama-aminomaslena kislina (GABA) in glicin, nosijo inhibitorni postsinaptični potencial. Sinaptični potencial je odvisen od sproščanja nevrotransmiterjev iz predsinaptičnega konca nevrona.
Slika 02: Sinaptični potencial
Sinaptični potenciali imajo manjšo amplitudo. Zato je za sprožitev akcijskega potenciala potrebnih veliko sinaptičnih potencialov. Poleg tega imajo počasnejši potek in nimajo refraktorne dobe. Za razliko od akcijskih potencialov se sinaptični potenciali hitro zmanjšajo, ko se oddaljijo od sinapse.
Kakšne so podobnosti med akcijskim potencialom in sinaptičnim potencialom?
- Tako akcijski kot sinaptični potencial sta potrebna, da nevroni komunicirajo med seboj in pošiljajo živčne impulze.
- Potrebnih je veliko sinaptičnih potencialov za ustvarjanje akcijskega potenciala.
- Pojav akcijskega potenciala je odvisen od sinaptičnega potenciala skozi membrano nevrona.
- Tako akcijski kot sinaptični potencial potujeta ali se pojavita v eni smeri.
Kakšna je razlika med akcijskim potencialom in sinaptičnim potencialom?
Akcijski potencial je razlika električnega potenciala na plazemski membrani vzdražljivih celic, kot so nevroni, mišične celice in nekatere endokrine celice, medtem ko je sinaptični potencial potencialna razlika na postsinaptični membrani nevrona. To je torej ključna razlika med akcijskim potencialom in sinaptičnim potencialom.
Poleg tega akcijski potenciali vedno vodijo do depolarizacije membrane, medtem ko lahko sinaptični potenciali depolarizirajo ali hiperpolarizirajo membrano. Poleg tega je amplituda velika v akcijskem potencialu, medtem ko je majhna v sinaptičnem potencialu. Poleg tega je druga velika razlika med akcijskim potencialom in sinaptičnim potencialom njihova refraktorna obdobja; Refraktorna obdobja so povezana z akcijskimi potenciali, ne pa s sinaptičnimi potenciali.
Spodaj je povzetek razlike med akcijskim potencialom in sinaptičnim potencialom v obliki tabele.
Povzetek – akcijski potencial v primerjavi s sinaptičnim potencialom
Akcijski potencial je nenadna, hitra, prehodna in propagirajuča sprememba mirujočega membranskega potenciala nevronov. Pojavi se, ko nevron pošilja živčne impulze vzdolž aksona in depolarizira celično telo. Sinaptični potencial je potencialna razlika čez postsinaptično membrano. Odvisno je od sproščanja nevrotransmiterjev iz presinaptičnega terminala. Akcijski potencial se pravzaprav pojavi kot seštevek sinaptičnih potencialov. Akcijski potencial nastane zaradi pretoka določenih ionov v in iz nevrona, medtem ko se sinaptični potencial pojavi zaradi nevrotransmiterjev in postsinaptičnih receptorjev. To torej povzema razliko med akcijskim potencialom in sinaptičnim potencialom.
