Kap.3 Fyziologie
vzrušivých membrán
Klidový potenciál
▪ Udržován Na/K pumpou
▪ Využitelný pro aktivní transport
(sekundární) a předávání signálů
▪ Záporný náboj (-75mV) intracelulárně
Na / K pumpa –
elektrogenní ATPáza
Na/K pumpa
Na – daleko od rovnováhy
K – v rovnováze
K+:
Na+:
INTRA (-) EXTRA (+)
KONCENTRACE
NÁBOJ
Akční potenciál (AP)
▪ „Řeč neuronů“ na dlouhé vzdálenosti
▪ Spontánní rychlé přepólování membrány
▪ Vzrušivé membrány svalů a nervů
▪ Na influx depolarizuje K eflux repolarizuje
Akční potenciál (AP)
Zákon „vše nebo nic“
Prahové napětí
Akční
potenciál
Refrakterní fáze
Goldmanova rovnice
Iont, který nejlépe prochází membránou (P – permeability) určuje její celkové
napětí (vnucuje svůj rovnovážný potenciál)
Při akčním potenciálu přejde membrána z převažující K+ propustnosti na
dominantní Na+ propustnost a zpět.
– daleko od rovnováhy
K+:
Na+:
INTRA EXTRA
KONCENTRACE
NÁBOJ
(-) (+)
– v rovnováze
Na
K
Akční potenciál cartoon
Akční potenciál
serióznější animace
https://media.hhmi.org/biointeractive/vlabs/n
europhysiology2/index.html
Jak se měří?
Šíření potenciálů po
membráně
Šíření AP1
Šíření AP2
Šíření potenciálů
▪ Vliv průměru – gigantické axony
▪ Vliv myelinových obalů
Šíření potenciálů
Schwanovy buňky
Žabí myelinizovaný neuron má při 20°C a
12um rychlost vedení 25m/s.
Nemyelinizovaný neuron sépie musí mít
pro stejnou rychlost průměr 500um! Je to
40x menší průměr a 1600x plocha.
Demyelinizace
Roztroušená skleróza je definována jako autoimunitní onemocnění - imunitní
systém napadá vlastní tkáně organismu. Na spuštění tohoto útoku se podílí mnoho
různých faktorů, např. genetické dispozice, životní prostředí a další, často neznámí
činitelé. V případě RS jsou cílem útoku myelinové pochvy nervových vláken.
Hlavním problémem není ani tak demyelinizace, protože obnažení axonu
neznamená automaticky zastavení přenosu vzruchů, ale především destrukce
axonů v plakách. Axony se trhají a nespojují, pouze v periferním nervstvu jsou
axony schopné částečné obnovy.
Časová a prostorová sumace
na nervové membráně
Jedy a anestetika
▪ Eter používán jako celkové anestetikum
(1846), nahrazen chloroformem,
(toxicita), N2O,
▪ Lidokain, Xylokain – lokální anestetikum,
blokuje Na kanály a brání vzniku AP
Kurare
▪ Šípový jed, získáván z rostlin,
jihoameričtí indiáni - blokáda receptorů
pro ACh na nervosvalové ploténce
Teplota
▪ Vliv na aktivitu enzymů
▪ Fluiditu membrán a kinetiku kanálů
Elektromyografie – záznam sumární elektrické aktivity kosterního svalu z
povrchu těla.
Měření rychlosti
šíření vzruchu na paži
Zpoždění
(ms)
Zápěstí
Loket
Rozdíl
Vzdálenost
(mm)
https://is.muni.cz/auth/el/sci/podzim2020/Bi3031/um/vi
dea/Vzrusive_membrany/
Mediální a laterální gigantický axon žížaly.
Zkoumá se: prahový potenciál, latence (latentní perioda), refrakterní perioda
směrovost šíření a rychlost šíření AP.
Laterální vede trochu pomaleji než mediální
Mediální vede obyčejně anteriorně – posteriorním směrem. Laterální
naopak.
Záznam akčního
potenciálu žížaly
Záznam akčního
potenciálu žížaly
Otázky.
Experimenty naživo?
Studium – závěrečné
práce.