Оцененный потенциал и потенциал действия
Все клетки организма обладают мембранным потенциалом, в значительной степени из-за неравномерного распределения ионов натрия, хлора и калия, а также из-за разной проницаемости плазматической мембраны для этих ионов. Этот мембранный потенциал приводит к положительным и отрицательным зарядам через мембрану. Нейроны и мышечные клетки представляют собой два типа особых клеток, которые специально используют мембранный потенциал. Они могут подвергаться временным, быстрым колебаниям их мембранных потенциалов из-за раздражителей. Эти изменения в конечном итоге приводят к возникновению электрических сигналов. Нейроны используют эти сигналы для получения, обработки, инициирования и передачи сообщений, в то время как мышечные клетки используют их для инициации сокращений. Существуют две основные формы электрических сигналов, которые нейроны используют для передачи сообщений, а именно: градуированный потенциал и потенциал действия.
Оценка потенциала
Градуированный потенциал - это небольшое кратковременное изменение мембранного потенциала, которое происходит в различной степени, степени величины или силы. Градуированные потенциалы вызваны активацией класса белков каналов, называемых «закрытыми ионными каналами», и могут генерироваться либо в сенсорных, либо в двигательных нервах и запускать процесс передачи. Закрытый ионный канал позволяет избирательно диффундировать только определенным ионам. Когда он позволяет распространяться, он открыт, а когда не позволяет, он закрыт. Следовательно, закрытый ионный канал ведет себя как дверь, которую можно открыть или закрыть.
Количество реагирующих ионных каналов варьируется в зависимости от силы раздражителя; таким образом, сильный раздражитель вызывает открытие большего количества ионных каналов. Если открывается больше ионных каналов, больше ионов диффундирует через плазматическую мембрану, вызывая большее изменение мембранного потенциала.
Потенциалы действия
Потенциалы действия представляют собой короткие, быстрые, большие изменения мембранного потенциала и продуцируются в возбудимых клетках (нервных и мышечных) при изменении потенциала покоя. Одиночный потенциал действия затрагивает лишь небольшую часть общей возбудимой клеточной мембраны и распространяется по остальной части клеточной мембраны без какого-либо снижения силы сигнала.
Во время потенциала действия мембранный потенциал временно меняется на противоположный. Когда деполяризация достигает порогового потенциала, возникает потенциал действия. Потенциал действия вызывается классом ионных каналов, называемых потенциалзависимыми ионными каналами. Эти ионные каналы находятся как в нейронах, так и в мышечных клетках. В нейронах для создания потенциала действия используются два разных ионных канала напряжения, а именно потенциалзависимые каналы Na+ и потенциалзависимые каналы K+ каналы. Эти каналы открываются и закрываются в ответ на изменения мембранного потенциала и контролируют поток ионов, избирательно позволяя им проходить через них.
В чем разница между градуированным потенциалом и потенциалом действия?
• Потенциалы действия служат сигналами на большие расстояния, тогда как градуированные потенциалы служат сигналами на короткие расстояния.
• Градуированные потенциалы – это небольшие изменения мембранного потенциала, которые могут усиливать или сводить на нет друг друга. Напротив, потенциалы действия представляют собой большие (100 мВ) изменения мембранного потенциала, которые могут служить достоверными сигналами на большие расстояния.
• Активация закрытых ионных каналов вызывает градиентный потенциал, тогда как активация потенциалзависимых ионных каналов вызывает потенциал действия.
• Чистое движение Na+, Cl– или Ca2+ поперек плазматическая мембрана производит градиентный потенциал. Последовательное движение Na+ внутрь и K+ из клетки по потенциалзависимым каналам приводит к возникновению потенциала действия.
• Продолжительность градуированного потенциала зависит от продолжительности запускающего события или стимула, в то время как продолжительность потенциала действия постоянна.
• Потенциал действия возникает в областях мембраны с обилием потенциалзависимых каналов, в то время как градиентный потенциал возникает в областях мембраны, предназначенных для ответа на триггерное событие.
