ההבדל העיקרי בין פוטנציאל פעולה לפוטנציאל סינפטי הוא שפוטנציאל הפעולה הוא הבדל הפוטנציאל החשמלי על פני קרום הפלזמה של תאים מעוררים כגון נוירונים, תאי שריר ותאים אנדוקריניים וכו' בעוד שהפוטנציאל הסינפטי הוא הפוסט-סינפטי שינוי פוטנציאלי בנוירונים.
מערכת העצבים מעבירה אותות בין חלקי הגוף השונים ומתאמת את הפעולות והמידע החושי. הוא מורכב מרשת מורכבת של נוירונים ותאים אחרים. מיליארדי תאי עצב מתקשרים זה עם זה באמצעות דחפים עצביים. פוטנציאל פעולה עצבי ופוטנציאל סינפטי הם שני פוטנציאלים חשמליים המסייעים בהעברת דחפים עצביים לאורך הנוירונים.הם חשובים לעיבוד מידע, הפצה ושידור.
למעשה, פוטנציאל הפעולה הם היחידות הבסיסיות של תקשורת בין נוירונים. פוטנציאל הפעולה הוא הפרש הפוטנציאל החשמלי על פני קרום הפלזמה של נוירונים. פוטנציאל סינפטי הוא הפרש הפוטנציאל החשמלי על פני הממברנה הפוסט-סינפטית. פוטנציאל פעולה מתרחש כתוצאה מסיכום של פוטנציאלים סינפטיים רבים על פני הממברנה של הנוירון.
מהו פוטנציאל פעולה?
פוטנציאל פעולה מתרחש בתוך נוירון כאשר הוא מעביר דחפים חשמליים. במהלך העברת אותות זה, פוטנציאל הממברנה (ההבדל בפוטנציאל החשמלי בין החלק החיצוני והפנימי של התא) של הנוירון (במיוחד האקסון) משתנה עם עליות וירידות מהירות. פוטנציאל פעולה אינו מתרחש רק בנוירונים. זה מתרחש בתאים מעוררים שונים אחרים כגון תאי שריר, תאים אנדוקריניים וגם בחלק מתאי צמחים.במהלך פוטנציאל פעולה, העברה העצבית של דחפים מתרחשת לאורך האקסון של הנוירון עד לכפתורים הסינפטיים הממוקמים בקצה האקסון. התפקיד העיקרי של פוטנציאל פעולה הוא להקל על התקשורת בין תאים.
פוטנציאל הפעולה בדרך כלל עולה לסביבות +50 mV מרמת פוטנציאל המנוחה שלו של -70 mV ולאחר מכן חוזר במהירות לרמת המנוחה שוב כתוצאה מזרם דה-פולריזציה. במונחים אחרים, גירוי שיוצר פוטנציאל פעולה גורם לפוטנציאל המנוחה של נוירון לרדת עד 0mV ובהמשך עד לערך של -55mV. זה מכונה ערך הסף של עירור. אלא אם הנוירון יגיע לערך הסף, לא ייווצר פוטנציאל פעולה.
איור 01: פוטנציאל פעולה
בדומה לפוטנציאלים של מנוחה, פוטנציאל פעולה מתרחש עקב חציית יונים שונים על פני הממברנה של הנוירון. בתחילה, תעלות היונים Na+ נפתחות בתגובה לגירוי. במהלך פוטנציאל מנוחה, החלק הפנימי של הנוירון טעון יותר שלילי ומכיל יותר יוני Na+ בחוץ. עקב פתיחת תעלות היונים Na+ במהלך פוטנציאל פעולה, יונים נוספים של Na+ יאהרו לתוך הנוירון על פני הממברנה. בגלל המטען + של יוני נתרן, הממברנה נעשית טעינה חיובית יותר ומקבלת דה-פולריזציה
דה-פולריזציה זו מתהפכת על ידי פתיחת K+ תעלות יונים שמזיזות מספר גבוה יותר של K+ יונים מתוך הנוירון. ברגע שערוצי היונים K+ נפתחים, ערוצי היונים Na+ נסגרים. פתיחת תעלות יונים K+ לפרקי זמן ארוכים יותר גורמת למתח של פוטנציאל הפעולה לעבור מעבר ל-70 mV. מצב זה ידוע בשם היפרפולריזציה.אבל כאשר Na+ ערוצי יונים נסגרים, הערך הזה מוחזר ל-70mV. זה ידוע בשם קיטוב מחדש.
מהו פוטנציאל סינפטי?
פוטנציאל סינפטי הוא הבדל הפוטנציאל על פני הממברנה הפוסט-סינפטית. זה מתעורר עקב פעולתם של נוירוטרנסמיטורים. ניתן להגדיר זאת גם כאות הנכנס המתקבל על ידי הנוירון הפוסט-סינפטי. ישנם שני סוגים של פוטנציאלים סינפטיים כמעוררים ומעכבים, המבוססים על אופי הנוירוטרנסמיטורים והקולטנים הפוסט-סינפטיים. פוטנציאל סינפטי מעורר משחרר את הממברנה בעוד פוטנציאל סינפטי מעכב גורם להיפרפולריזציה של הממברנה הפוסט-סינפטית. נוירוטרנסמיטורים כגון גלוטמט ואצטילכולין נושאים לרוב את הפוטנציאל הפוסט-סינפטי המעורר בעוד שמוליכים עצביים כגון חומצה גמא-אמינו-בוטירית (GABA) וגליצין נושאים את הפוטנציאל הפוסט-סינפטי המעכב. הפוטנציאל הסינפטי תלוי בשחרור של נוירוטרנסמיטורים מקצה הנוירון הפרה-סינפטי.
איור 02: פוטנציאל סינפטי
לפוטנציאלים סינפטיים יש משרעת קטנה יותר. לפיכך, דרושים פוטנציאלים סינפטיים רבים כדי להפעיל פוטנציאל פעולה. יתר על כן, יש להם מהלך זמן איטי יותר ואין להם תקופה עמידה. שלא כמו פוטנציאל פעולה, פוטנציאלים סינפטיים מתכלים במהירות כשהם מתרחקים מהסינפסה.
מהם הדמיון בין פוטנציאל פעולה לפוטנציאל סינפטי?
- גם פוטנציאל פעולה וגם פוטנציאל סינפטי נחוצים כדי שהנוירונים יתקשרו זה עם זה וישלחו דחפים עצביים.
- דרושים פוטנציאלים סינפטיים רבים כדי ליצור פוטנציאל פעולה.
- התרחשות פוטנציאל פעולה תלויה בפוטנציאל הסינפטי על פני הממברנה של הנוירון.
- גם פוטנציאל פעולה וגם פוטנציאל סינפטי נעים או מתרחשים בכיוון אחד.
מה ההבדל בין פוטנציאל פעולה לפוטנציאל סינפטי?
פוטנציאל הפעולה הוא הבדל הפוטנציאל החשמלי על פני קרום הפלזמה של תאים מעוררים כגון נוירונים, תאי שריר וכמה תאים אנדוקריניים בעוד שהפוטנציאל הסינפטי הוא ההבדל הפוטנציאלי על פני הממברנה הפוסט-סינפטית של נוירון. אז זה ההבדל העיקרי בין פוטנציאל פעולה לפוטנציאל סינפטי.
יתר על כן, פוטנציאל פעולה תמיד מוביל לדה-פולריזציה של הממברנה בעוד שפוטנציאלים סינפטיים יכולים להיות דה-פולריזציה או היפר-פולריזציה של הממברנה. חוץ מזה, המשרעת גדולה בפוטנציאל הפעולה ואילו היא קטנה בפוטנציאל הסינפטי. כמו כן, הבדל מרכזי נוסף בין פוטנציאל פעולה לפוטנציאל סינפטי הוא תקופות העמידות שלהם; תקופות עקשנות קשורות לפוטנציאל פעולה, אך לא לפוטנציאל סינפטי.
להלן סיכום של ההבדל בין פוטנציאל פעולה לפוטנציאל סינפטי בצורת טבלה.
סיכום – פוטנציאל פעולה לעומת פוטנציאל סינפטי
פוטנציאל הפעולה הוא שינוי פתאומי, מהיר, חולף ומתפשט של פוטנציאל הממברנה המנוחה של נוירונים. זה מתרחש כאשר נוירון שולח דחפים עצביים לאורך האקסון ומבטל את הפולריזציה של גוף התא. פוטנציאל סינפטי הוא הבדל הפוטנציאל על פני הממברנה הפוסט-סינפטית. זה תלוי בשחרור של נוירוטרנסמיטורים מהטרמינל הפרה-סינפטי. פוטנציאל פעולה מתרחש למעשה כסיכום של פוטנציאלים סינפטיים. פוטנציאל פעולה מתרחש עקב זרימת יונים מסוימים אל תוך הנוירון ומחוצה לו בעוד שפוטנציאל סינפטי מתרחש עקב הנוירוטרנסמיטורים והקולטנים הפוסט-סינפטיים.לפיכך, זה מסכם את ההבדל בין פוטנציאל פעולה לפוטנציאל סינפטי.
