Sự khác biệt chính giữa điện thế hoạt động và điện thế tiếp hợp là điện thế hoạt động là sự khác biệt điện thế qua màng sinh chất của các tế bào dễ bị kích thích như tế bào thần kinh, tế bào cơ và tế bào nội tiết, v.v. trong khi điện thế tiếp hợp là sau tiếp hợp thay đổi tiềm ẩn trong tế bào thần kinh.
Hệ thống thần kinh truyền tín hiệu giữa các bộ phận khác nhau của cơ thể và điều phối các hành động và thông tin cảm giác. Nó bao gồm một mạng lưới phức tạp gồm các tế bào thần kinh và các tế bào khác. Hàng tỷ tế bào thần kinh giao tiếp với nhau thông qua các xung thần kinh. Điện thế hoạt động thần kinh và điện thế tiếp hợp là hai điện thế hỗ trợ truyền các xung thần kinh dọc theo tế bào thần kinh. Chúng rất quan trọng đối với việc xử lý, truyền bá và truyền tải thông tin.
Trên thực tế, điện thế hoạt động là đơn vị cơ bản của giao tiếp giữa các nơ-ron. Điện thế hoạt động là sự chênh lệch điện thế qua màng sinh chất của tế bào thần kinh. Điện thế synap là hiệu điện thế qua màng sau synap. Điện thế hoạt động xảy ra do sự tổng hợp của nhiều điện thế tiếp hợp qua màng tế bào thần kinh.
Tiềm năng Hành động là gì?
Điện thế hoạt động xảy ra trong một tế bào thần kinh khi nó truyền các xung điện. Trong quá trình truyền tín hiệu này, điện thế màng (sự khác biệt về điện thế giữa bên ngoài và bên trong tế bào) của tế bào thần kinh (cụ thể là sợi trục) dao động với sự lên xuống nhanh chóng. Các điện thế hoạt động không chỉ xảy ra ở các tế bào thần kinh. Nó xảy ra trong các tế bào dễ bị kích thích khác nhau như tế bào cơ, tế bào nội tiết và cả ở một số tế bào thực vật. Trong một điện thế hoạt động, sự dẫn truyền xung động thần kinh diễn ra dọc theo sợi trục của nơron lên đến các nút tiếp hợp nằm ở cuối sợi trục. Vai trò chính của điện thế hoạt động là tạo điều kiện giao tiếp giữa các tế bào.
Điện thế hoạt động thường tăng lên khoảng +50 mV từ mức điện thế nghỉ -70 mV và sau đó nhanh chóng trở lại mức nghỉ một lần nữa do dòng điện khử cực. Nói cách khác, một kích thích tạo ra một điện thế hoạt động làm cho điện thế nghỉ của một tế bào thần kinh giảm đến 0mV và tiếp tục giảm xuống đến giá trị -55mV. Đây được gọi là giá trị ngưỡng của kích thích. Trừ khi nơ-ron đạt đến giá trị ngưỡng, điện thế hoạt động sẽ không được tạo ra.
Hình 01: Tiềm năng hành động
Tương tự như điện thế nghỉ, điện thế hoạt động xảy ra do sự vượt qua các ion khác nhau qua màng tế bào thần kinh. Ban đầu, các kênh ion Na+được mở ra để phản ứng với kích thích. Trong thời gian điện thế nghỉ, bên trong tế bào thần kinh tích điện âm nhiều hơn và chứa nhiều ion Na+hơn bên ngoài. Do sự mở của các kênh ion Na+trong điện thế hoạt động, nhiều ion Na+sẽ lao vào tế bào thần kinh qua màng hơn. Do điện tích + của các ion natri, màng trở nên tích điện dương hơn và bị khử cực
Sự khử cực này được đảo ngược bằng cách mở các kênh ion K+di chuyển một số lượng lớn hơn các ion K+ra khỏi tế bào thần kinh. Khi các kênh ion K+mở ra, các kênh ion Na+sẽ đóng lại. Việc mở các kênh ion K+trong thời gian dài hơn làm cho hiệu điện thế hoạt động vượt quá -70 mV. Tình trạng này được gọi là siêu phân cực. Nhưng khi các kênh ion Na+đóng lại, giá trị này được đưa trở lại -70mV. Điều này được gọi là tái phân cực.
Tiềm năng Synaptic là gì?
Điện thế synap là hiệu điện thế trên màng sau synap. Điều này phát sinh do hoạt động của chất dẫn truyền thần kinh. Đây cũng có thể được định nghĩa là tín hiệu đến được nhận bởi nơ-ron sau khớp thần kinh. Có hai loại điện thế ở synap là kích thích và ức chế, dựa trên bản chất của chất dẫn truyền thần kinh và các thụ thể sau synap. Điện thế synap kích thích khử cực màng trong khi điện thế synap ức chế làm siêu phân cực màng sau synap. Các chất dẫn truyền thần kinh như glutamate và acetylcholine hầu hết mang điện thế kích thích sau khớp thần kinh trong khi chất dẫn truyền thần kinh như axit gamma-aminobutyric (GABA) và glycine mang điện thế ức chế sau khớp thần kinh. Tiềm năng synap phụ thuộc vào việc giải phóng chất dẫn truyền thần kinh từ đầu cuối của neuron trước synap.
Hình 02: Tiềm năng khớp thần kinh
Điện thế tiếp hợp có biên độ nhỏ hơn. Do đó, cần có nhiều điện thế tiếp hợp để kích hoạt điện thế hoạt động. Hơn nữa, chúng có thời gian chậm hơn và không có thời gian chịu lửa. Không giống như điện thế hoạt động, điện thế khớp thần kinh suy giảm nhanh chóng khi chúng di chuyển ra khỏi khớp thần kinh.
Điểm giống nhau giữa Tiềm năng hành động và Tiềm năng khớp thần kinh là gì?
- Cả điện thế hoạt động và điện thế tiếp hợp đều cần thiết để các tế bào thần kinh giao tiếp với nhau và gửi các xung thần kinh.
- Cần có nhiều điện thế tiếp hợp để tạo ra điện thế hoạt động.
- Sự xuất hiện của điện thế hoạt động phụ thuộc vào điện thế tiếp hợp qua màng tế bào thần kinh.
- Cả điện thế hoạt động và điện thế tiếp hợp đều di chuyển hoặc xảy ra theo một hướng.
Sự khác biệt giữa Tiềm năng Hành động và Tiềm năng Tiếp hợp là gì?
Điện thế hoạt động là sự chênh lệch điện thế qua màng sinh chất của các tế bào dễ bị kích thích như tế bào thần kinh, tế bào cơ và một số tế bào nội tiết trong khi điện thế tiếp hợp là hiệu điện thế trên màng sau khớp thần kinh của tế bào thần kinh. Vì vậy, đây là điểm khác biệt chính giữa điện thế hoạt động và điện thế tiếp hợp.
Hơn nữa, điện thế hoạt động luôn dẫn đến khử cực màng trong khi điện thế synap có thể khử cực hoặc siêu phân cực màng. Bên cạnh đó, biên độ lớn ở điện thế hoạt động trong khi biên độ nhỏ ở điện thế synap. Ngoài ra, một điểm khác biệt chính giữa điện thế hoạt động và điện thế tiếp hợp là thời gian chịu lửa của chúng; thời gian chịu lửa gắn liền với điện thế hoạt động, nhưng không liên quan đến điện thế tiếp hợp.
Dưới đây là tóm tắt về sự khác biệt giữa điện thế hoạt động và điện thế khớp thần kinh ở dạng bảng.
Tóm tắt - Tiềm năng hành động so với Tiềm năng tiếp hợp
Điện thế hoạt động là sự thay đổi đột ngột, nhanh chóng, nhất thời và lan truyền của điện thế màng nghỉ của tế bào thần kinh. Nó xảy ra khi một tế bào thần kinh gửi các xung thần kinh dọc theo sợi trục và khử cực cơ thể tế bào. Điện thế synap là hiệu điện thế trên màng sau synap. Nó phụ thuộc vào việc giải phóng các chất dẫn truyền thần kinh từ đầu cuối tiền synap. Điện thế hoạt động thực sự xảy ra dưới dạng tổng hợp các điện thế tiếp hợp. Điện thế hoạt động xảy ra do dòng chảy của một số ion nhất định vào và ra khỏi tế bào thần kinh trong khi điện thế synap xuất hiện do các chất dẫn truyền thần kinh và các thụ thể sau synap. Do đó, điều này tóm tắt sự khác biệt giữa điện thế hoạt động và điện thế khớp thần kinh.
