Marie Nováková, Fyziologický ústav LF MU1
EXCITABILNÍ MEMBRÁNA.
ELEKTRICKÝ PŘENOS INFORMACE.
Marie Nováková, Fyziologický ústav LF MU2
ligand
hydrofilní
glykokalyx iont
hydrofobní
I – integrální bílkovina
R – receptor
E – enzym
K – kanál
P – pumpa (ATP-áza)
Membránové
molekuly
Proteiny
PLAZMATICKÁ
MEMBRÁNA
Nexus (gap junction)
Marie Nováková, Fyziologický ústav LF MU3
SODÍKO-
DRASLÍKOVÝ
VÝMĚNÍK
Marie Nováková, Fyziologický ústav LF MU
4
3 2
ATP
áza
Na+
K+
150mM
155mM
+ + + + + + + + + + + + + + + + +
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Na+
K+
Koncentrační spád
Elektrický spád
Nernstova rovnice:
Ex =
R . T (Cxout)
F (Cxin)
ln
ENa = +40 mV
EK = -90 mV
ECl = -70 mV
ECa = +60 mV
Ix = gx . (E - Ex)
I – proud, E – napětí, g – specifická napěťově a časově závislá vodivost
KLIDOVÉ MEMBRÁNOVÉ NAPĚTÍ
Er = -85 mV
Rovnovážný potenciál
Marie Nováková, Fyziologický ústav LF MU5
AKČNÍ NAPĚTÍ
Koncentrační spád
Elektrický spád
+ + + + + + - - - - - - - - - + + + +
- - - - - - - - + + + + + + + - - - - -
Na+
gNa
K+
(E-EK)
Depolarizace
Transpolarizace
Repolarizace
(Hyperpolarizace)
Marie Nováková, Fyziologický ústav LF MU6 SIGMA RBI, www.sigma-aldrich.com
Marie Nováková, Fyziologický ústav LF MU
7
50mV
-100
-50
0
prahové napětí
klidové napětí
transpolarizace
depolarizace
repolarizace
influx sodíku
eflux draslíku
AKČNÍ NAPĚTÍ
hyperpolarizace
•Jednotka vzruchové aktivity
•Reakce „Vše nebo nic“
•Šíření bez dekrementu („domino efekt“)
•Refrakterita
Lokální proud
+ depol.
pol.
Šíření s dekrementem
Marie Nováková, Fyziologický ústav LF MU
8
Marie Nováková, Fyziologický ústav LF MU9 S. Silbernagl, A. Despopoulos: Atlas fyziologie člověka
Marie Nováková, Fyziologický ústav LF MU10
• KLIDOVÉ MEMBRÁNOVÉ NAPĚTÍ JE PODMÍNKOU
DRÁŽDIVOSTI (EXCITABILITY)
• ZÁVISÍ NA VYSOKÉ KLIDOVÉ VODIVOSTI PRO
DRASLÍK
AKČNÍ NAPĚTÍ JE PROPAGOVANÝ ELEKTRICKÝ
SIGNÁL GENEROVANÝ RYCHLÝM PROUDEM SODÍKU
DO BUŇKY
Marie Nováková, Fyziologický ústav LF MU11
• AKČNÍ NAPĚTÍ PŘEDSTAVUJE JEDNOTKU
INFORMACE
• KÓDOVÁNÍ INFORMACÍ JE V TOMTO SYSTÉMU
ZAJIŠTĚNO ZMĚNOU FREKVENCE AKČNÍCH
NAPĚTÍ