WŁAŚCIWOŚCI BIOELEKTRYCZNE TKANKI NERWOWEJ I MIĘŚNIOWEJ
Wszystkie komórki organizmu mają potencjał błonowy
Potencjał Błonowy (Em) jest równy różnicy potencjałów elektrycznych między wnętrzem a powierzchnią komórki. Miarą potencjału jest 1 milivolt (mV)
Powstaje w wyniku rozdzielenia ładunków elektrycznych, gdy:
· Błona oddzielająca jest przepuszczalna tylko dla jonów jednego rodzaju
· Potencjał błonowy zależy od od gradientu stężenia tych jonów, dla których błona jest przepuszczalna
POTENCJAŁ Nernsta (potencjał dyfuzyjny = równowagi)
Jeżeli błona komórkowa oddzielająca od siebie dwa roztwory jest przepuszczalna dla kilku rodzajów jonów to ustala się
RÓWNOWAGA DONNANA
W zdrowych komórkach nie dochodzi do stanu równowagi Donnana dzięki pompie Na/K ATPazowej, która utrzymuje stężenie Na we wnętrzu komórki na poziomie wystarczająco niskim
POTENCJAŁ SPOCZYNKOWY BŁONY KOMÓRKOWEJ
Powstaje w zdrowych komórkach jeżeli błona komórkowa jest przepuszczalna dla kilku rodzajów jonów i sprawnie działa pompa sodowo-potasowa (usuwa 3 jony Na na zewn. i 2 jony K do wewn.).
Wielkość spoczynkowego potencjału błonowego jest określona gradientem stężeń.
W typowej komórce nerwowej lub mięśniowej przewodność dla jonów K jest 9-krotnie większa niż przewodność dla jonów Na. W związku z tym potencjał spoczynkowy błony komórkowej zależy głównie od gradientu stężenia jonów K
POTENCJAŁ CZYNNOŚCIOWY jest przejściową zmianą potencjału spoczynkowego błony komórkowej związanej z przekazywaniem informacji np. w układzie nerwowym
Rejestracja wewnątrzkomórkowa – mikroelektrody wprowadzane do wnętrza komórki
Rejestracja zewnątrzkomórkowa – EKG, EEG, EMG
FAZY POTENCJAŁU CZYNNOŚCIOWEGO KOMÓRKI NERWOWEJ
1. Potencjał progowy – depolaryzacja samoistna
W kom. nerwowych potencjał czynnościowy jest odpowiedzią ,,wszystko albo nic” na działający bodziec
2. Szybka faza depolaryzacji jest wywołana napływem jonów Na do komórki
3. Nadstrzał - potencjał błonowy jest dodatni
4. Repolaryzacja – spadek potencjału czynnościowego, jest spowodowany wypływem jonów K z komórki
5. Hiperpolaryzacja następcza
Aktywacja potencjału czynnościowego
Swoiste kanały jonowe:
1. Kanał Na (czynnik bramny m i h)
2. Kanał K(czynnik bramny n)
W stanie spoczynku większość kanałów jonowych jest zamknięta
OKRES REFRAKCJI – czas, w którym komórka jest mniej pobudliwa wynikający z zachowania się czynników bramnych w czasie
BEZWZGLĘDNEJ – w tym czasie kom. nie może zostać pobudzona niezależnie od siły bodźca
WZGLĘDNEJ – w tym czasie można wywołać następny potencjał czynnościowy pod warunkiem, ze zastosuje się dostatecznie silny bodziec
PRZEWODZENIE POTENCJAŁU CZYNNOŚCIOWEGO odbywa się wzdłuż aksonu.
Szybkość przewodzenia potencjału czynnościowego zależy od typu włókna nerwowego i średnicy włókna.
We włóknach otoczonych mieliną przewodzenie jest skokowe, a więc bardzo szybkie – 6-120 m/s
We włóknach bezmielinowych szybkość wynika jedynie ze średnicy max. 1 m/s
SYNAPSA
1. Błona presynaptyczna
2. Szczelina synaptyczna
3. Błona postsynaptyczna (płytka końcowa)
Przewodnictwo synaptyczne pomiędzy neuronem ruchowym alfa a komórką mięśnia szkieletowego odbywa się za pomocą substancji chemicznych – Acetylocholiny (Ach) działającej na receptor nikotynowy. Powstaje Potencjał Płytki Końcowej EPP, który jest odpowiedzią stopniowaną
Dwa rodzaje komórek mięśniowych
· Mięśnie poprzecznie prążkowane (szkieletowe, serca)
· Mięśnie gładkie
SKURCZ jest następstwem sprzężenia elektromechanicznego
4 FAZY:
1. Przekazanie pot. czynnościowego i uwolnienie jonów Ca ze zbiorników końcowych
2. Aktywacja białek kurczliwych
3. Wytworzenie napięcia mechanicznego
4. Rozluźnienie mięśnia
Filament gruby – miozyna
Filament cienki – aktyna, tropomiozyna, troponina
Skracanie mięśnia (sarkomeru) oraz wytwarzanie siły są wywołane ślizganiem się się cienkich filamentów wzdłuż grubych filamentów miozyny. Za każdym razem SIŁA jest przekazywana przez cienki filament na linię Z, a następnie przez sarkolemmę do ścięgnistej części mięśnia i do kości
Właściwości mechaniczne mięśnia (skurcz izometryczny, izotoniczny)
Sylwinka761