Novērtēts potenciāls vs rīcības potenciāls
Visām ķermeņa šūnām ir membrānas potenciāls, galvenokārt nātrija, hlorīda un kālija jonu nevienmērīgā sadalījuma dēļ, kā arī plazmas membrānas caurlaidības atšķirības dēļ ar šiem joniem. Šī membrānas potenciāls rada pozitīvus un negatīvus lādiņus visā membrānā. Neironi un muskuļu šūnas ir divu veidu īpašas šūnas, kas ir īpaši izstrādājušas membrānas potenciālu. Stimulu dēļ viņi var iziet īslaicīgas, straujas membrānas potenciāla svārstības. Šīs izmaiņas beidzot rada elektriskos signālus. Neironi izmanto šos signālus, lai saņemtu, apstrādātu, ierosinātu un pārsūtītu ziņojumus, savukārt muskuļu šūnas tos izmanto, lai sāktu kontrakcijas. Pastāv divas elektrisko signālu pamatformas, kuras neironi izmanto ziņojumu pārsūtīšanai, proti, pakāpes potenciāls un darbības potenciāls.
Novērtēts potenciāls
Novērtētais potenciāls ir nelielas pārejošas membrānas potenciāla izmaiņas, kas notiek dažādās pakāpēs vai lieluma vai stipruma pakāpēs. Novērtētos potenciālus izraisa kanālu olbaltumvielu klases, ko sauc par “vārtiem jonu kanāliem”, aktivizēšana, un tās var ģenerēt vai nu maņu, vai motoros nervos un sākt pārraides procesu. Novērotais jonu kanāls selektīvi ļauj caur to difundēt tikai noteiktiem joniem. Kad tas ļauj izkliedēt, tas ir atvērts, un, kad tas nepieļauj, tas ir slēgts. Tāpēc norobežotais jonu kanāls uzvedas kā durvis, kuras var atvērt vai aizvērt.
Reaģējošo jonu kanālu daudzums mainās atkarībā no stimula stipruma; tādējādi spēcīgs stimuls izraisa vairāk jonu kanālu atvēršanos. Ja atvērsies vairāk jonu kanālu, plazmas membrānā izkliedēsies vairāk jonu, izraisot lielākas membrānas potenciāla izmaiņas.
Darbības potenciāls
Darbības potenciāls ir īsas, straujas, lielas izmaiņas membrānas potenciālā un rodas mainīgajās šūnās (nervos un muskuļos), ja mainās miera potenciāls. Viens darbības potenciāls ietver tikai nelielu daļu no visas uzbudināmās šūnas membrānas un izplatās visā atlikušajā šūnas membrānā, nemazinot signāla stiprumu.
Darbības potenciāla laikā membrānas potenciāls īslaicīgi mainās. Kad depolarizācija sasniegs sliekšņa potenciālu, tas radīs darbības potenciālu. Darbības potenciālu izraisa jonu kanālu klase, ko sauc par sprieguma novadītiem jonu kanāliem. Šie jonu kanāli ir sastopami gan neironos, gan muskuļu šūnās. Neironos darbības potenciāla radīšanai tiek izmantoti divi dažādi sprieguma jonu kanāli, proti, ar spriegumu saistīti Na + kanāli un ar spriegumu saistīti K + kanāli. Šie kanāli atveras un aizveras, reaģējot uz membrānas potenciāla izmaiņām, un tie kontrolē jonu plūsmu, selektīvi ļaujot tiem pārvietoties pa tiem.
Kāda ir atšķirība starp novērtēto potenciālu un rīcības potenciālu?
• Darbības potenciāls kalpo kā tālsatiksmes signāls, turpretī pakāpju potenciāls - tālsatiksmes signāls.
• Novērtētie potenciāls ir nelielas membrānas potenciāla izmaiņas, kas var pastiprināt vai noliegt viens otru. Turpretī darbības potenciāls ir lielas (100 mV) izmaiņas membrānas potenciālā, kas var kalpot kā uzticami tālsatiksmes signāli.
• Novērtēto jonu kanālu aktivizēšana izraisa pakāpes potenciālu, savukārt sprieguma ierobežoto jonu kanālu aktivizēšana - darbības potenciālu.
• Na +, Cl - vai Ca 2+ neto kustība pa plazmas membrānu rada pakāpenisku potenciālu. Secīga Na + kustība šūnā un K + no tās pa sprieguma kanāliem rada darbības potenciālu.
• Novērtētā potenciāla ilgums mainās atkarībā no iedarbinošā notikuma vai stimula ilguma, kamēr darbības potenciāla ilgums ir nemainīgs.
• Darbības potenciāls rodas membrānas reģionos ar sprieguma kontrolētu kanālu pārpilnību, savukārt pakāpeniskais potenciāls rodas membrānas reģionos, kas paredzēti reaģēšanai uz iedarbinošo notikumu.
