Stupňovaný potenciál vs Akčný potenciál
Všetky bunky tela vykazujú membránový potenciál, hlavne kvôli nerovnomernej distribúcii iónov sodíka, chloridu a draslíka a tiež kvôli rozdielu v permeabilite plazmatickej membrány pre tieto ióny. Tento potenciál membrány vedie k pozitívnym a negatívnym nábojom cez membránu. Neuróny a svalové bunky sú dva typy špeciálnych buniek, ktoré vyvinuli špeciálne využitie pre membránový potenciál. Môžu stimulovať prechodné rýchle fluktuácie svojich membránových potenciálov. Tieto zmeny nakoniec vedú k elektrickým signálom. Neuróny používajú tieto signály na príjem, spracovanie, iniciáciu a prenos správ, zatiaľ čo svalové bunky ich používajú na iniciovanie kontrakcií. Existujú dve základné formy elektrických signálov, ktoré neuróny používajú na prenos správ, a to stupňovaný potenciál a akčný potenciál.
Stupňované potenciály
Stupňovaný potenciál je malá prechodná zmena potenciálu membrány, ktorá sa vyskytuje v rôznych stupňoch alebo stupňoch veľkosti alebo sily. Stupňovité potenciály sú spôsobené aktiváciou triedy kanálových proteínov nazývaných „bránené iónové kanály“a môžu byť generované buď v senzorických alebo motorických nervoch a začať proces prenosu. Uzavretý iónový kanál selektívne umožňuje difúziu iba určitých iónov. Ak umožňuje rozptyl, je otvorený a keď to neumožňuje, je uzavretý. Preto sa bránený iónový kanál správa ako dvere, ktoré sa dajú otvoriť alebo zatvoriť.
Množstvo reagujúcich iónových kanálov sa líši v závislosti od sily stimulu; teda silný stimul spôsobí otvorenie viacerých iónových kanálov. Ak sa otvorí viac iónových kanálov, bude viac iónov difundovať cez plazmatickú membránu, čo spôsobí väčšiu zmenu potenciálu membrány.
Akčné potenciály
Akčné potenciály sú krátke, rýchle, veľké zmeny v membránovom potenciáli a pri zmene pokojového potenciálu sa vytvárajú v excitovateľných bunkách (nervy a svaly). Jediný akčný potenciál zahŕňa iba malú časť celkovej excitabilnej bunkovej membrány a šíri sa po zvyšku bunkovej membrány bez zníženia sily signálu.
Počas akčného potenciálu sa membránový potenciál prechodne obráti. Keď depolarizácia dosiahne prahový potenciál, povedie to k akčnému potenciálu. Akčný potenciál je spôsobený triedou iónových kanálov, ktoré sa nazývajú napäťovo riadené iónové kanály. Tieto iónové kanály sa nachádzajú v neurónoch aj vo svalových bunkách. V neurónoch sa na vytvorenie akčného potenciálu používajú dva rôzne napäťové iónové kanály, a to napäťovo riadené Na + kanály a napäťovo riadené K + kanály. Tieto kanály sa otvárajú a zatvárajú v reakcii na zmeny membránového potenciálu a riadia tok iónov selektívnym umožnením ich pohybu cez ne.
Aký je rozdiel medzi odstupňovaným potenciálom a akčným potenciálom?
• Akčné potenciály slúžia ako signály na veľkú vzdialenosť, zatiaľ čo odstupňované potenciály slúžia ako signály na krátku vzdialenosť.
• Stupňované potenciály sú malé zmeny v membránovom potenciáli, ktoré sa môžu navzájom zosilňovať alebo negovať. Naproti tomu akčné potenciály sú veľké (100 mV) zmeny membránového potenciálu, ktoré môžu slúžiť ako verné signály na veľké vzdialenosti.
• Aktivácia riadených iónových kanálov spôsobuje stupňovaný potenciál, zatiaľ čo aktivácia napäťovo riadených iónových kanálov spôsobuje akčný potenciál.
• Čistý pohyb Na +, Cl - alebo Ca 2+ cez plazmatickú membránu vytvára stupňovaný potenciál. Postupný pohyb Na + do a K + z bunky cez napäťovo riadené kanály produkuje akčný potenciál.
• Trvanie stupňovaného potenciálu sa líši podľa trvania spúšťacej udalosti alebo stimulu, zatiaľ čo trvanie akčného potenciálu je konštantné.
• Akčný potenciál sa vyskytuje v oblastiach membrány s množstvom napäťovo riadených kanálov, zatiaľ čo odstupňovaný potenciál sa vyskytuje v oblastiach membrány určených na reakciu na spúšťaciu udalosť.
