Elektrofizjologia.pdf

(621 KB) Pobierz
3278953 UNPDF
Fizjoterapia W2: Elektrofizjologia
Elementy elektrofizjologii
Potencjał spoczynkowy : stała wartość różnicy potencjałów pomiędzy
wnętrzem i otoczeniem komórki. Potencjał wnętrza komórki jest ujemny
w stosunku do otoczenia.
Potencjał czynnościowy : chwilowa zmiana wartości potencjału błony
komórkowej wywołana przez bodziec ponadprogowy. Występuje w ko-
mórkach pobudliwych .
Potencjał
spoczynkowy
Potencjał
czynnościowy
Potencjał spoczynkowy
Czynniki warunkujące istnienie potencjału spoczynkowego:
- różnice stężeń różnych typów jonów pomiędzy wnętrzem i otoczeniem
komórki utrzymywane przez aktywny transport
C z
[mmol/dm 3 ]
C w
[mmol/dm 3 ]
V R
[mV]
Na +
144
10
71
K +
4
140
-95
Cl -
114
4
-89
- elektrogenność pompy sodowo-potasowej (8-10% V m )
- różne wartości przepuszczalności błony dla różnych typów jonów
P K :P Na :P Cl = 1:0.04:0.45
- całkowity prąd jonowy przez błonę równy zero
J Na + J K + J cl = 0
Równanie Goldmana-Hodgkina-Katza:
V
RT
ln
P
Na
c
z
Na
P
K
c
z
K
P
Cl
c
w
Cl
m
F
P
c
w
Na
P
c
w
K
P
c
z
Cl
Na
K
Cl
3278953.013.png 3278953.014.png 3278953.015.png 3278953.016.png
Fizjoterapia W2: Elektrofizjologia
Hipoteza elektrody potasowej.
V
RT
ln
c
z
K
m
F
c
w
K
10 10 10 10
[K]z
-20
-40
-60
-80
-100
GHK
N
-120
Posiadanie potencjału spoczynkowego jest cechą charakterystyczną
komórek. Procesy chorobowe często powodują zmiany potencjału spo-
czynkowego. Czynniki wpływające na wartość potencjału spoczynkowe-
go:
własności błony
zmiany w rozkładzie stężeń jonów.
Potencjał spoczynkowy różnych komórek ma różne wartości:
Rodzaj komórki
Potencjał spoczynkowy [mV]
komórka nerwowa
-70
komórka mięśniowa
-90
erytrocyt
-10
Zmiana potencjału spoczynkowego błony może być też sygnałem dla
procesów zachodzących w komórce: np. limfocytów.
3278953.001.png 3278953.002.png 3278953.003.png
Fizjoterapia W2: Elektrofizjologia
Potencjał czynnościowy
Powstawanie potencjału czynnościowego jest procesem typu „wszystko
albo nic”.
Potencjał progowy : wielkość potencjału błony komórki, która musi zo-
stać przekroczona aby mógł być wygenerowany potencjał czynnościowy.
Zmiana potencjału → zmiana ładunku na błonie → zmiana przepusz-
czalności błony → kanały jonowe
Zmiany przepuszczalności i związane z nimi zmiany potencjału na błonie
komórki nerwowej opisane zostały matematycznie w modelu Hodgkina i
Huxley’a. Podstawą modelu był układ elektryczny uwzględniający
zmienne w czasie przewodnictwo błony dla jonów sodowych i potaso-
wych. Zmiany potencjału na błonie komórki wynikają z przepływu prądów
jonowych wywołanych zmianami przewodnictwa.
3278953.004.png 3278953.005.png 3278953.006.png
Fizjoterapia W2: Elektrofizjologia
Całkowity prąd ładujący błonę:
I
c
I
Na
I
K
I
Cl
C
dV
m
g
(
V
V
)
g
(
V
V
)
g
V
V
)
m
dt
Na
m
Na
K
m
K
Cl
m
Cl
Zgodnie z podstawowym założeniem modelu przewodnictwo dla sodu i
potasu jest funkcją zarówno czasu jak i napięcia na błonie:
g
Na
f
(
V
m
,
t
)
g
K
f
(
V
m
,
t
)
Przy odpowiednio dobranych wartościach parametrów równania H–H
pozwalają na wyliczenie przebiegu generacji potencjału czynnościowe-
go.
Zmiana potencjału → zmiana ładunku na błonie → zmiana przepusz-
czalności błony → kanały jonowe
Kanały jonowe: białka integralne w regulowany sposób selektywnie
przepuszczające jony przez błonę.
Ze względu na rodzaj czynników otwierających je kanały jonowe dzielimy
na następujące rodzaje:
kanały zależne od napięcia (otwierane prze odpowiednią wartość po-
tencjału na błonie komórki
kanały zależne od ligandu (otwierane po związaniu z cząsteczkami
odpowiedniej substancji chemicznej)
kanały zależne od mechanicznego naprężenia na błonie (mechanore-
ceptory)
(
3278953.007.png 3278953.008.png 3278953.009.png
Fizjoterapia W2: Elektrofizjologia
Kanały są selektywne – pewne rodzaje jonów przepuszczają lepiej niż
inne i dlatego mówimy o kanałach kationowych, anionowych, sodowych,
potasowych, wapniowych, chlorkowych.
Kanały zależne od napięcia : prawdopodobieństwo otwarcia zależy od
potencjału na błonie.
F
BA
+
_
BI
CP
F – filtr selektywności, CP – czujnik potencjału, BA – bramka aktywacyj-
na, BI – bramka inaktywacyjna
Schemat pracy kanału napięciowo-zależnego.
zamknięty
aktywowany
+
_
+
_
+
_
inaktywowany
Najlepiej znane przykłady: kanały sodowe i potasowe w błonie komórek
nerwowych, kanały wapniowe w błonach komórek mięśniowych.
Kanały zależne od ligandu (aktywowane chemicznie): ulegają otwarciu,
gdy zwiąże się z nimi odpowiednia substancja chemiczna.
F – filtr selektywności, L – ligand, MW – miejsce wiązania ligandu, BA –
bramka aktywacyjna.
3278953.010.png 3278953.011.png 3278953.012.png

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin