La differenza chiave tra potenziale d'azione e potenziale sinaptico è che il potenziale d'azione è la differenza di potenziale elettrico attraverso la membrana plasmatica di cellule eccitabili come neuroni, cellule muscolari e cellule endocrine, ecc. mentre il potenziale sinaptico è il post-sinaptico potenziale cambiamento nei neuroni.
Il sistema nervoso trasmette segnali tra le diverse parti del corpo e coordina le azioni e le informazioni sensoriali. È composto da una complessa rete di neuroni e altre cellule. Miliardi di cellule nervose comunicano tra loro tramite impulsi nervosi. Il potenziale d'azione neuronale e il potenziale sinaptico sono due potenziali elettrici che aiutano nella trasmissione degli impulsi nervosi lungo i neuroni. Sono importanti per l'elaborazione, la propagazione e la trasmissione delle informazioni.
In effetti, i potenziali d'azione sono le unità fondamentali di comunicazione tra i neuroni. Il potenziale d'azione è la differenza di potenziale elettrico attraverso la membrana plasmatica dei neuroni. Il potenziale sinaptico è la differenza di potenziale elettrico attraverso la membrana post-sinaptica. Il potenziale d'azione si verifica come risultato della somma di molti potenziali sinaptici attraverso la membrana del neurone.
Che cos'è il potenziale d'azione?
Il potenziale d'azione si verifica all'interno di un neurone quando trasmette impulsi elettrici. Durante questa trasmissione del segnale, il potenziale di membrana (la differenza di potenziale elettrico tra l'esterno e l'interno di una cellula) del neurone (in particolare l'assone) fluttua con rapidi sali e scendi. I potenziali d'azione non si verificano solo nei neuroni. Si verifica in varie altre cellule eccitabili come le cellule muscolari, le cellule endocrine e anche in alcune cellule vegetali. Durante un potenziale d'azione, la trasmissione nervosa degli impulsi avviene lungo l'assone del neurone fino alle manopole sinaptiche situate all'estremità dell'assone. Il ruolo principale di un potenziale d'azione è facilitare la comunicazione tra le cellule.
Il potenziale d'azione generalmente sale a circa +50 mV dal suo livello di potenziale di riposo di -70 mV e poi ritorna rapidamente al livello di riposo come risultato di una corrente depolarizzante. In altri termini, uno stimolo che genera un potenziale d'azione fa diminuire il potenziale di riposo di un neurone fino a 0 mV e ulteriormente fino a un valore di -55 mV. Questo è indicato come il valore di soglia di eccitazione. A meno che il neurone non raggiunga il valore di soglia, non verrà generato un potenziale d'azione.
Figura 01: Potenziale d'azione
Simile ai potenziali di riposo, i potenziali d'azione si verificano a causa dell'incrocio di diversi ioni attraverso la membrana del neurone. Inizialmente, i canali ionici Na+ vengono aperti in risposta allo stimolo. Durante il potenziale di riposo, l'interno del neurone è più carico negativamente e contiene più ioni Na+ all'esterno. A causa dell'apertura dei canali ionici Na+ durante un potenziale d'azione, più ioni Na+ si precipiteranno nel neurone attraverso la membrana. A causa della carica + degli ioni sodio, la membrana si carica più positivamente e si depolarizza
Questa depolarizzazione viene invertita dall'apertura di K+ canali ionici che spostano un numero maggiore di K+ ioni fuori dal neurone. Una volta che i canali ionici K+ si aprono, i canali ionici Na+ si chiudono. L'apertura dei canali ionici K+ per periodi di tempo più lunghi fa sì che la tensione del potenziale d'azione superi i -70 mV. Questa condizione è nota come iperpolarizzazione. Ma quando i canali ionici Na+ si chiudono, questo valore viene riportato a -70 mV. Questo è noto come ripolarizzazione.
Cos'è il potenziale sinaptico?
Il potenziale sinaptico è la differenza di potenziale attraverso la membrana post-sinaptica. Ciò è dovuto all'azione dei neurotrasmettitori. Questo può anche essere definito come il segnale in entrata ricevuto dal neurone post-sinaptico. Esistono due tipi di potenziali sinaptici come eccitatorio e inibitorio, in base alla natura dei neurotrasmettitori e dei recettori post-sinaptici. Il potenziale sinaptico eccitatorio depolarizza la membrana mentre il potenziale sinaptico inibitorio iperpolarizza la membrana post-sinaptica. I neurotrasmettitori come il glutammato e l'acetilcolina portano principalmente il potenziale eccitatorio post-sinaptico mentre neurotrasmettitori come l'acido gamma-aminobutirrico (GABA) e la glicina portano il potenziale inibitorio post-sinaptico. Il potenziale sinaptico dipende dal rilascio di neurotrasmettitori dall'estremità del neurone presinaptico.
Figura 02: Potenziale sinaptico
I potenziali sinaptici hanno un'ampiezza minore. Quindi, sono necessari molti potenziali sinaptici per innescare un potenziale d'azione. Inoltre, hanno un andamento temporale più lento e non hanno un periodo refrattario. A differenza dei potenziali d'azione, i potenziali sinaptici si degradano rapidamente quando si allontanano dalla sinapsi.
Quali sono le somiglianze tra il potenziale d'azione e il potenziale sinaptico?
- Sia il potenziale d'azione che il potenziale sinaptico sono necessari affinché i neuroni comunichino tra loro e trasmettano impulsi nervosi.
- Sono necessari molti potenziali sinaptici per generare un potenziale d'azione.
- Il verificarsi di un potenziale d'azione dipende dal potenziale sinaptico attraverso la membrana del neurone.
- Sia il potenziale d'azione che il potenziale sinaptico viaggiano o si verificano in una direzione.
Qual è la differenza tra potenziale d'azione e potenziale sinaptico?
Il potenziale d'azione è la differenza di potenziale elettrico attraverso la membrana plasmatica di cellule eccitabili come neuroni, cellule muscolari e alcune cellule endocrine mentre il potenziale sinaptico è la differenza di potenziale attraverso la membrana post-sinaptica di un neurone. Quindi, questa è la differenza chiave tra potenziale d'azione e potenziale sinaptico.
Inoltre, i potenziali d'azione portano sempre alla depolarizzazione della membrana mentre i potenziali sinaptici possono depolarizzare o iperpolarizzare la membrana. Inoltre, l'ampiezza è grande nel potenziale d'azione mentre è piccola nel potenziale sinaptico. Inoltre, un' altra importante differenza tra potenziale d'azione e potenziale sinaptico sono i loro periodi refrattari; i periodi refrattari sono associati ai potenziali d'azione, ma non ai potenziali sinaptici.
Di seguito è riportato un riepilogo della differenza tra potenziale d'azione e potenziale sinaptico in forma tabellare.
Riepilogo – Potenziale d'azione vs Potenziale sinaptico
Il potenziale d'azione è il cambiamento improvviso, veloce, transitorio e di propagazione del potenziale di membrana a riposo dei neuroni. Si verifica quando un neurone invia impulsi nervosi lungo l'assone e depolarizza il corpo cellulare. Il potenziale sinaptico è la differenza di potenziale attraverso la membrana post-sinaptica. Dipende dal rilascio di neurotrasmettitori dal terminale presinaptico. Il potenziale d'azione si presenta effettivamente come una somma di potenziali sinaptici. Il potenziale d'azione si verifica a causa del flusso di alcuni ioni dentro e fuori il neurone mentre il potenziale sinaptico si verifica a causa dei neurotrasmettitori e dei recettori post-sinaptici. Quindi, questo riassume la differenza tra potenziale d'azione e potenziale sinaptico.
