Avainero toimintapotentiaalin ja synaptisen potentiaalin välillä on se, että toimintapotentiaali on sähköisten potentiaalien ero hermosolujen, lihassolujen ja endokriinisen solujen jne. plasmakalvon poikki, kun taas synaptinen potentiaali on postsynaptinen potentiaali. mahdollinen muutos hermosoluissa.
Hermosto välittää signaaleja kehon eri osien välillä ja koordinoi toimintaa ja aistitietoa. Se koostuu monimutkaisesta neuronien ja muiden solujen verkostosta. Miljardit hermosolut kommunikoivat keskenään hermoimpulssien välityksellä. Neuronaalinen toimintapotentiaali ja synaptinen potentiaali ovat kaksi sähköistä potentiaalia, jotka auttavat hermoimpulssien välittämisessä hermosoluja pitkin. Ne ovat tärkeitä tiedonkäsittelyn, leviämisen ja siirron kann alta.
Itse asiassa toimintapotentiaalit ovat neuronien välisen viestinnän perusyksiköitä. Toimintapotentiaali on hermosolujen plasmakalvon sähköisten potentiaalien ero. Synaptinen potentiaali on sähköpotentiaaliero postsynaptisen kalvon poikki. Toimintapotentiaali syntyy monien synaptisten potentiaalien summauksen seurauksena hermosolun kalvon poikki.
Mikä on toimintapotentiaali?
Action potentiaali esiintyy neuronissa, kun se lähettää sähköimpulsseja. Tämän signaalinsiirron aikana hermosolun (erityisesti aksonin) kalvopotentiaali (sähköpotentiaalin ero solun ulko- ja sisäpuolen välillä) vaihtelee nopeilla nousuilla ja laskuilla. Toimintapotentiaalia ei esiinny vain hermosoluissa. Sitä esiintyy useissa muissa kiihtyvissä soluissa, kuten lihassoluissa, umpierityssoluissa ja myös joissakin kasvisoluissa. Aktiopotentiaalin aikana impulssien hermovälitys tapahtuu hermosolun aksonia pitkin aksonin päässä sijaitseviin synaptisiin nuppeihin asti. Toimintapotentiaalin tärkein tehtävä on helpottaa solujen välistä viestintää.
Toimintapotentiaali nousee yleensä noin +50 mV:iin lepopotentiaalitasostaan -70 mV ja palaa sitten nopeasti takaisin lepotasolle depolarisoivan virran seurauksena. Toisin sanoen toimintapotentiaalia synnyttävä ärsyke saa hermosolun lepopotentiaalin pienenemään 0 mV:iin ja edelleen -55 mV:iin. Tätä kutsutaan virityksen kynnysarvoksi. Ellei neuroni saavuta kynnysarvoa, toimintapotentiaalia ei synny.
Kuva 01: Toimintapotentiaali
Lepopotentiaalien tapaan toimintapotentiaalit syntyvät, koska eri ionit risteytyvät hermosolun kalvon läpi. Aluksi Na+ ionikanavat avautuvat vasteena ärsykkeelle. Lepopotentiaalin aikana hermosolun sisäpuoli on negatiivisemmin varautunut ja sisältää enemmän Na+ ioneja ulkopuolella. Johtuen Na+ ionikanavien avautumisesta toimintapotentiaalin aikana, enemmän Na+ ioneja ryntää neuroniin kalvon läpi. Natrium-ionien +-varauksen ansiosta kalvo varautuu positiivisemmin ja depolarisoituu
Tämä depolarisaatio käännetään K+ ionikanavien avautuessa, jotka siirtävät suuremman määrän K+ ioneja ulos neuronista. Kun K+ ionikanavat avautuvat, Na+ ionikanavat sulkeutuvat. K+ ionikanavien avautuminen pidemmäksi ajaksi saa toimintapotentiaalin jännitteen ylittämään -70 mV. Tämä tila tunnetaan hyperpolarisaationa. Mutta kun Na+ ionikanavat sulkeutuvat, tämä arvo palautetaan -70 mV:iin. Tätä kutsutaan repolarisaatioksi.
Mikä on synaptinen potentiaali?
Synaptinen potentiaali on potentiaaliero postsynaptisen kalvon välillä. Tämä johtuu välittäjäaineiden toiminnasta. Tämä voidaan määritellä myös postsynaptisen neuronin vastaanottamaksi saapuvaksi signaaliksi. Synaptisia potentiaalia on kahta tyyppiä kiihottavina ja estoina, jotka perustuvat välittäjäaineiden ja postsynaptisten reseptorien luonteeseen. Eksitatorinen synaptinen potentiaali depolarisoi kalvon, kun taas inhiboiva synaptinen potentiaali hyperpolarisoi postsynaptisen kalvon. Välittäjäaineilla, kuten glutamaatilla ja asetyylikoliinilla, on enimmäkseen eksitatorinen postsynaptinen potentiaali, kun taas välittäjäaineilla, kuten gamma-aminovoihapolla (GABA) ja glysiinillä, on inhiboiva postsynaptinen potentiaali. Synaptinen potentiaali riippuu välittäjäaineiden vapautumisesta pre-synaptisesta hermosolupäästä.
Kuva 02: Synaptinen potentiaali
Synaptisilla potentiaalilla on pienempi amplitudi. Siksi tarvitaan monia synaptisia potentiaalia toimintapotentiaalin laukaisemiseksi. Lisäksi niillä on hitaampi aikakulku, eikä niillä ole tulenkestävää ajanjaksoa. Toisin kuin toimintapotentiaalit, synaptiset potentiaalit hajoavat nopeasti siirtyessään pois synapsista.
Mitä yhtäläisyyksiä toimintapotentiaalin ja synaptisen potentiaalin välillä on?
- Sekä toimintapotentiaalia että synaptista potentiaalia tarvitaan, jotta neuronit voivat kommunikoida toistensa kanssa ja lähettää hermoimpulsseja.
- Aktiopotentiaalin luomiseen tarvitaan monia synaptisia potentiaalia.
- Aktiopotentiaalin esiintyminen riippuu hermosolun kalvon läpi kulkevasta synaptisesta potentiaalista.
- Sekä toimintapotentiaali että synaptinen potentiaali kulkevat tai esiintyvät yhteen suuntaan.
Mitä eroa on toimintapotentiaalilla ja synaptisella potentiaalilla?
Aktiopotentiaali on sähköpotentiaaliero hermosolujen, lihassolujen ja joidenkin umpierityssolujen plasmakalvon poikki, kun taas synaptinen potentiaali on potentiaaliero hermosolun postsynaptisessa kalvossa. Joten tämä on avainero toimintapotentiaalin ja synaptisen potentiaalin välillä.
Lisäksi toimintapotentiaalit johtavat aina kalvon depolarisaatioon, kun taas synaptiset potentiaalit voivat depolarisoida tai hyperpolarisoida kalvon. Lisäksi amplitudi on suuri toimintapotentiaalissa, kun taas se on pieni synaptisessa potentiaalissa. Myös toinen suuri ero toimintapotentiaalin ja synaptisen potentiaalin välillä on niiden tulenkestävät jaksot; tulenkestävät jaksot liittyvät toimintapotentiaaliin, mutta eivät synaptisiin potentiaaliin.
Alla on yhteenveto toimintapotentiaalin ja synaptisen potentiaalin erosta taulukkomuodossa.
Yhteenveto – Toimintapotentiaali vs. synaptinen potentiaali
Aktiopotentiaali on hermosolujen lepokalvopotentiaalin äkillinen, nopea, ohimenevä ja etenevä muutos. Se tapahtuu, kun neuroni lähettää hermoimpulsseja pitkin aksonia ja depolarisoi solurungon. Synaptinen potentiaali on potentiaaliero postsynaptisen kalvon poikki. Se riippuu välittäjäaineiden vapautumisesta presynaptisesta terminaalista. Toimintapotentiaali esiintyy itse asiassa synaptisten potentiaalien summana. Toimintapotentiaali johtuu tiettyjen ionien virtauksesta neuroniin ja siitä ulos, kun taas synaptinen potentiaali johtuu välittäjäaineista ja postsynaptisista reseptoreista. Siten tämä tiivistää eron toimintapotentiaalin ja synaptisen potentiaalin välillä.
