ĐIỆN VÀ SỰ SỐNG ÔN TẬP LẠI MỘT SỐ KIẾN THỨC VỀ VẬN CHUYỂN QUA MÀNG TẾ BÀO MÀNG TẾ BÀO THẦN KINH Mỗi tế bào thần kinh bọc màng tế bào, làm lớp phospholipid kép Màng gần không thấm ion Để vận chuyển ion vào ra, màng có protein rải cắm chi chit (50% cấu trúc màng) phân loại sau theo chất - Bơm ion: sử dụng lượng tế bào để liên tục vận chuyển ion vào chống lại xu khuếch tán Chúng tạo khác biệt nồng độ ion bên bên tế bào thần kinh Bơm ion quan trọng bơm Na+ K+ - Kênh ion:  Một số protein tạo nên “kênh” cho chất hóa học tan nước qua  Có nhiều loại “kênh” phụ thuộc chất protein cấu thành Một số “kênh” cho ion đặc thù qua gọi “kênh ion”, thí dụ kênh K+, kênh Na+ Các kênh ion đóng vai trò đặc biệt quan trọng hoạt động sống thể  Qua kênh, ion vận chuyển thụ động (tự nhiên) qua màng nhờ gradient nồng độ (từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp) nhờ lực điện trường  Các kênh ion mở cho loại ion định Loại thứ hai có chế “cổng”: chúng mở đóng ion đáp ứng với tín hiệu đặc thù Đặc tính kênh ion làm cho màng tế bào có tính thấm chọn lọc  Kênh ion có chế “cổng” phân loại theo chế chúng phản ứng với môi trường quanh chúng Phân loại kênh có cổng theo chế đóng mở kênh (2 loại kênh chế mà cần ý nhất.) kênh ion có chế “cổng” nhạy cảm với điện màng (có cổng điện áp), chúng mở đóng đáp ứng với độ lớn định điện màng (xem định nghĩa sau) Kênh có vai trò đặc biệt quan trọng phát sinh điện hoạt động Kênh ion có chế “cổng” điều khiển phối tử gắn với (có cổng phối tử) Các kênh ion mở đóng đáp ứng với gắn vào phân tử gọi phối tử, thí dụ chất dẫn truyền thần kinh , kênh đóng vai trò định dẫn truyền tín hiệu qua synap Ngoài điện màng, phối tử gắn vào,…tác động gây mở đóng lực học, nhiệt độ, ánh sáng,… Các kênh ion có cổng đóng mở nhờ tác động đóng vai trò định thụ cảm thể quan cảm giác CÁC HIỆN TƯỢNG ĐIỆN TRÊN TẾ BÀO SỐNG (kiến thức sau dành cho tế bào thần kinh) Điện Màng  Ở tất tế bào mô thể động vật – có khác biệt điện màng tế bào  Sự phân cực điện kết qua lại phức tạp ion qua kênh ion bơm ion  Qui ước hiệu điện EM=VTR –VNG điện màng Điện nghỉ - khái niệm (đọc SGK) Sự vận chuyển qua màng ion chịu tác động yếu tố : chênh lệch nồng độ màng (gradien nồng độ) ion tạo nên xu khuếch tán Tính thấm (khả cho ion qua) màng loại ion qua màng Tính thấm loại ion tỷ lệ thuận với số kênh mở cho ion màng Chênh lệch điện mặt mặt màng tế bào tạo lực điện trường lên ion Sự hình thành điện nghỉ - xem sách giáo khoa Điện nghỉ - Đặc điểm • Điện nghỉ trì ổn định trạng thái sinh lý định tế bào • Điện nghỉ nhóm tế bào khác khác (khoảng từ -50 đến -100 mV) • Điện nghỉ có nhờ chênh lệch lớn nồng độ ion K+, Na+, Cl- hai phía màng tế bào tính chất thấm chọn lọc màng • Sự chênh lệch nồng độ ion kể tạo trì bơm ion – hoạt động thể “sức sống” tế bào • Tế bào sống có dự trữ dạng điện Thế hay điện nghỉ tạo tế bào chết Điện hoạt động – khái niệm • Kích thích đủ mạnh làm cho điện màng biến đổi đột biến trở nên có dấu ngược với điện nghỉ tồn thời gian vô ngắn Xung điện hình thành gọi điện hoạt động (action potential) Pha khử cực • Kích thích đủ → kênh Natri mở cách bùng nổ, dây chuyền (tính thấm màng Na+ tăng đột biến)  • Dòng Na+ ạt tràn vào tế bào nhờ Gradien nồng độ lực điện trường • Điện màng từ âm trở sau thành dương (do gradient nồng độ tiếp tục gây khuếch tán)→ pha khử cực Pha tái phân cực • Điện màng đạt giá trị dương tối đa (đỉnh xung)→ kênh Natri cổng điện áp đóng • Do hiệu điện qua màng biến đổi thêm nhiều kênh K+ cổng điện áp mở (tính thấm K+ tăng lên nhiều) • Dòng K+ ạt nhờ gradien nồng độ lực điện trường  • Điện màng lại nhanh chóng trở giá trị điện nghỉ mang dấu âm→ pha tái phân cực • Sau giá trị điện nghỉ bình thường, điện màng tiếp tục giảm thêm (phân cực vượt mức) lại giá trị điên nghỉ bình thường Điện hoạt động – Đặc điểm  Biên độ thời gian kéo dài điện hoạt động gần không đổi tế bào định mà không phụ thuộc vào kích thích  Không thể phát sinh xung điện hoạt động trước kết thúc xung điện động hoàn chỉnh (trở giá trị điện nghỉ) Giai đoạn trơ màng gần kích hoạt  Điện hoạt động có tính chất chỗ  kích thích đủ làm điện màng tăng lên giá trị gọi “ngưỡng khử cực” xung điện động đặc trưng chắn phát sinh – “ngưỡng khử cực” giá trị điện màng, âm lớn điện nghỉ giá trị điện màng lớn ngưỡng kênh Na+ có cổng điện áp mở đồng loạt Sự lan truyền điện hoạt động Khái niệm : ĐTHĐ phát sinh vùng màng tế bào (màng bị kích hoạt) kéo theo kích hoạt nối tiếp khoảng cạnh màng xung điện động lan truyền toàn màng tế bào Các xung điện truyền qua mô tế bào bị kích hoạt kéo theo kích hoạt tế bào bên cạnh Cơ chế lan truyền điện hoạt động Đối với màng tế bào bình thường, « trơn » bao myelin • Các dòng điện chỗ đóng vai trò tác nhân kích thích thứ cấp vùng kề cận vị trí màng tế bào bị kích hoạt (xem SGK) • Các vùng nối tiếp màng bị kích hoạt theo cách • Tốc độ truyền xung điện động tỷ lệ thuận bán kính sợi thần kinh Đối với màng tế bào bọc bao myelin (trên axon dendrite tương đối dài ) • Bao myelin cách điện sợi trục không cho ion qua màng Các vùng hẹp không bị bọc myelin phân bố đặn màng, gọi nút Ranvier , điện hoạt động tạo • mật độ kênh ion màng eo Ranvier lớn  nhạy cảm, dễ bị kích hoạt • màng tế bào vùng bọc myelin gần kênh ion  bị hở, phần màng vốn bọc bao myelin sợi trục thần kinh không “kích hoạt được” tức không sản sinh điện hoạt động • Các dòng điện chỗ truyền từ eo Ranvier bị kích hoạt đến eo Ranvier « yên tĩnh » kích hoạt màng • Cách dẫn truyền tiết kiệm lượng tốc độ truyền cao nhiều so với sợi thần kinh trơn • Tổn thương bao myelin gây bệnh thần kinh nghiêm trọng bệnh đa xơ cứng thần kinh xung điện động (tín hiệu điều khiển từ thần kinh trung ương hay tín hiệu từ quan thụ cảm) không truyền bị sai lệch sợi thần kinh có bao myelin bị « hở » Đọc thêm :  Các bệnh nhân đa xơ cứng (multiple sclerosis) vốn có tế bào thần kinh bình thường với bao myelin bọc axon lành mạnh, không bị tổn thương Nhưng hệ thống miễn dịch bệnh nhân hoạt động sai lệch chức công tế bào thể (bệnh tự miễn).Trong bệnh bao myelin bị đại thực bào (các sát thủ hệ miễn dịch) công nhầm  Các đợt viêm bao myelin bị « ăn » lắng xuống lúc chế tự hàn gắn, tự phục hồi thể xây dựng lại bao myelin Tuy nhiên trình hàn gắn không xuể, tổn thương vĩnh viễn  Tín hiệu truyền sợi thần kinh với bao myelin rách nát chậm không truyền được, sai lệch tín hiệu, truyền sang sợi thần kinh khác Các triệu chứng bệnh từ nhẹ nghiêm trọng : rối loạn vận động – không co ngược lại co cứng cơ, khó khăn đào thải, tiết ; rối loạn thăng ;rối loạn cảm giác, nghe, nhìn ;các đau ; Sự lan truyền điện hoạt động qua synap Các Neuron synap hóa học  Hệ thần kinh thể sống cấu thành từ vô số neuron (các tế bào thần kinh) liên kết với liên kết với tế bào loại khác mà hệ thần kinh điều khiển  Cấu trúc neuron nói chung có sợi trục lớn, dài gọi axon nhánh ngắn xúc tu gọi dendrite (cành)  Phần cuối axon lại phân thành số nhánh (các chồi) dẫn đến điểm tiếp xúc với neuron khác hay tế bào loại khác neuron (thí dụ cơ, tuyến,…)  Đóng vai trò tín hiệu mang thông tin thể sống ĐTHĐ phát sinh màng tế bào lan truyền thay đổi điện màng khả lan truyền  Tín hiệu từ đầu dendrites VỀ thân neuron, tín hiệu từ thân neuron ĐI theo axon đến đầu cuối chồi axon  Đầu cuối chồi axon tiếp xúc với tế bào khác liên kết đăc biệt gọi synap hóa học Chức bắt buộc phải có synap đảm bảo dẫn truyền tín hiệu từ neuron đến tế bào mà tiếp xúc Cấu trúc synap hóa học gồm ba khu vực Khe mỏng ngăn cách màng hai tế bào khu vực tiếp giáp gọi khe synap Màng tế bào phía đầu chồi axon - màng trước synap Màng tế bào tiếp xúc khe synap phía tế bào tiếp xúc chồi axon - màng sau synap Sự dẫn truyền tín hiệu qua synap Điện hoạt động lan truyền theo axon, tỏa chồi tới synap Tại xung điện hoạt động kích hoạt trình phức tạp tinh vi màng trước synap , qúa trình tiếp tục kéo theo trình xảy màng sau synap Kết màng sau synap xuất thay đổi điện màng số trường hợp dẫn đến xuất ĐTHĐ  tín hiệu truyền từ tế bào sang tế bào khác Cơ chế dẫn truyền tín hiệu qua synap hóa Trong chồi axon có hình cầu nhỏ bao bọc màng phosphorlipid kép (giống màng tế bào) gọi nang synap Trong nang chứa neurotransmitter – phân tử chất dẫn truyền thần kinh Từ sau dùng thuật ngữ neurotransmitter cho ngắn gọn Các nang “cập bến” gần màng trước synap Trong chồi trước synap:  Khi xung ĐTHĐ lan đến màng trước synap điện màng thay đổi (đảo phân cực) làm số kênh Ca++ cổng điện áp mở cho ion Ca ++ tràn vào tế bào (Lưu ý nồng độ Ca++ tế bào cao bên trong)  Ca++ tràn vào  nồng độ ion Ca++ tăng cao kích hoạt protein nhạy cảm với Ca+ + bám vào nang synap làm cho trình xuất bào(exocytosis) sau diễn  Màng nang “cập bến” hòa nhập với màng trước synap.Tiếp theo xuất lỗ thông bên nang với khe synap Các neurotransmitter từ nang phóng khe synap khuếch tán tới màng sau synap Trên màng sau synap:  neurotransmitter bị “bắt “ receptor (thụ thể) protein phân bố màng sau synap  Các thụ thể kênh ion có chế cổng phối tử Sau “bắt” neurotransmitter, thụ thể thay đổi trạng thái mở cho ion định qua   Dòng ion qua kênh mở gây nên biến đổi chỗ điện màng sau synap , tăng giảm tùy thuộc thụ thể kênh ion loại nào, dấu chiều ion qua màng Cụ thể hơn, trường hợp synap liên kết neuron – neuron: – Nếu kênh Na+, dòng Na+ tràn vào tế bào sau synap làm cho điện màng tăng lên (bớt âm  màng bị khử cực) Nếu kênh K+ Cl- dòng K+ dòng Cl- vào làm điện màng giảm xuống (trở nên âm  màng bị phân cực vượt mức) Yêu cầu : Sinh viên cần phải biết dòng ion vào hay dẫn tới tăng hay giảm điện màng Có hai loại synap: hưng phấn ức chế – Synap hưng phấn: thụ thể kênh Na+, ĐTHĐ truyền tới làm màng sau synap bị khử cực, điện hoạt động dễ phát sinh (màng dễ bị kích hoạt hơn) – Synap ức chế: thụ thể kênh K+ Cl-, ĐTHĐ truyền tới làm màng sau synap bị phân cực vượt mức, điện hoạt động khó phát sinh (màng khó bị kích hoạt hơn) Có nhiều loại neurotransmitter đặc thù synap phận hệ thần kinh có chức khác Đọc thêm: loại synap hưng phấn ức chế tạo hai loại tín hiệu màng sau synap đóng vai trò tín hiệu 0, hệ đếm số Từ hai loại tín hiệu tổ hợp lại thành vô số tín hiệu mang thông tin phức tạp Đây cách mà hệ thần kinh tư duy, ghi nhớ Lĩnh vực nghiên cứu Tóm lại:  Xung ĐTHĐ trước synap gây đáp ứng định điện màng sau synap  thông tin lan truyền  Thay đổi điện màng sau synap chưa phải ĐTHĐ có tính chất chỗ đối diện khe synap Thay đổi làm phát sinh ĐTHĐ dễ xảy hay khó xảy hay làm ĐTHĐ phát sinh Sau thụ cảm thể bắt chất dẫn truyền thần kinh  neurotransmitter lại thoát khỏi thụ thể trôi xa Các neurotransmitter này  tái hấp thu vào chồi nhập bào (endocitosis) đóng lại nang,  bị phân hủy enzyme đặc biệt khe synap  Sau bị phân hủy enzyme, thành phần neurotransmitter tái hấp thụ vào chồi trước synap tổng hợp lại thành neurotransmitter lại đóng vào nang  Quá trình phân hủy neurotransmitter có mục đích sống rõ ràng: neurotransmitter khe synap chúng lại tiếp tục bị “bắt” thụ thể, kênh ion lại mở điện màng sau synap lại thay đổi ĐTHĐ màng trước synap  có nghĩa màng sau synap đáp ứng tín hiệu giả  gây hiệu ứng sinh lý bất thường Đọc thêm: Các thuốc “độc” thần kinh: Mọi hóa chất, dược chất tác động phi tự nhiên lên synap coi chất độc, nhiều thuốc dùng cách thức kê đơn bác sĩ Hầu hết loại thuốc (cho loại bệnh khác nhau) thực chất tác động lên hệ thần kinh, lừa hệ thần kinh thực vật người nhằm dập tắt phản ứng đấu tranh chống bệnh tật thể Các thuốc giảm đau, kháng viêm, hạ sốt, gọi thuốc “trị” ho, “tri”cảm cúm, viêm mũi dị ứng, chống trầm cảm chống hưng phấn ví dụ, dùng nhiều gây nghiện, gây ảo giác (nhìn thấy nghe thấy thứ không có), trí nhớ,loạn thần kinh, … phá hoại dần hệ thần kinh Nhóm khác chất kích thích “ru ngủ” phổ biến đời sống thuốc lá, café, rượu, mì chính, hút shisha (xuất xứ Ả rập) … không bị luật pháp cấm dùng Cuối nhóm chất ma túy bị pháp luật cấm nhiều nước không bị cấm số nước tự Một kiện xảy Việt nam nước phanh phui cho dân thường nhận thuốc họ dùng gì: Pseudoephedrine (PSE), thành phần nhiều loại thuốc ho, viêm mũi, xoang, cảm cúm bọn tội phạm chiết tách từ thuốc để điều chế ma túy tổng hợp methamphetamine tức ma túy đá Dễ dàng hơn, từ nguyên liệu thô nhập để sản xuất thuốc ho, phần lớn tuồn vào tay tội phạm cách vô ý hay cố ý, chí tội phạm táo tợn đột nhập kho nguyên liệu thuốc ăn trộm lượng lớn Pseudoephedrine Các tiền chất ma túy tương tự có nhiều loại “thuốc” Lượng sản xuất “thuốc”ngày tăng kèm theo lượng ma túy tổng hợp (khó kiểm soát nguy hại hơn) ngày tăng áp đảo ma túy tự nhiên heroin, cocain Đáng buồn hơn, số loại thuốc ho thực tế chứa nhiều chất ma túy thật tiền chất ma túy nữa, việc học sinh phổ thông Việt nam dùng thuốc ho Recotus (bán tự không cần đơn) để “phê” đỉnh điểm Hóa thuốc ho Recotus (và nhiều loại thuốc ho khác) có tới chất gây nghiện, gây ảo giác gây “phê”nếu dùng nhiều Tác động loại chất độc thần kinh lên synap nào? - - - Tác động giống (đóng giả) số loại neurotransmitter Thí dụ morphin tác động giống loại neurotransmitter endorphin hoạt động synap đặc thù chuyên xử lý đau  giảm đau Amphetamine (thuốc “lắc” hay gọi hồng phiến) tác động giống loại neurotransmitter Norepinephrine hoạt động synap hưng phấn Kích thích (hoặc ngược lại, ức chế) sản xuất phóng số neurotransmitter vào khe synap: Amphetamine làm tăng sinh tăng phóng loại neurotransmitter dopamine (hoạt động synap thuộc vùng não có chức tạo cảm giác hưng phấn, hân hoan, khoan khoái…) Bao vây thụ thể (receptor) không cho neurotransmitter gắn vào Ngăn chặn tái hấp thu neurotransmitter : cocain amphetamine ngăn tái hấp thu dopamine vào chồi axon Trường hợp riêng: Synap thần kinh vận động – sợi Axon thần kinh vận động Nhánh axon trước synap Kết nối axon - Nang synap Sợi Ty lạp thể Mao mạch Tơ       Màng sau synap Thần kinh vận động (motor neuron) liên kết với sợi synap Tín hiệu điều khiển co ĐTHĐ theo axon thần kinh vận động truyền đến synap Synap thần kinh vận động – loại synap hưng phấn với thụ thể kênh Na+ neurotransmitter achetylcholine, viết tắt ACh  ĐTHĐ màng trước synap gây khử cực màng sau synap Nếu điện màng sau synap đạt đến ngưỡng khử cực ĐTHĐ phát sinh màng sau synap lan truyền theo sợi  …kết sợi co Khi có ĐTHĐ đến chồi trước sinap neuron – : mục đích để xuất ĐTHĐ màng sau sinap để co Nếu điện màng sau synap tăng lên chưa đến ngưỡng khử cực màng sau synap không xuất ĐTHĐ  không co  bệnh lý khác rối loạn vận động Lượng Na+ vào qua thụ thể định đến biên độ tăng điện màng sau synap định ĐTHĐ có phát sinh màng sau synap hay không Lượng Na+ vào qua thụ thể màng sau synap phụ thuộc: Số thụ thể tính chung màng sau synap Số thụ thể bắt Ach: số hóa chất dược chất khe synap có khả phong tỏa thụ thể Số lượng ACh phóng vào khe synap Thời gian thụ thể mở : hoạt động enzyme phân hủy Ach có ảnh hưởng lên thời gian mở ACh gắn vào, tách khỏi thụ thể bị bắt lại làm tăng thời gian mở Từ phân tích  ta biết nguyên nhân cách giải bệnh lý rối loạn vận dộng Đọc thêm: Các chất ức chế synap neuron – cơ: - Các chất phong tỏa thụ thể Thuốc độc curare người da đỏ sử dụng tẩm đầu tên, số chất loại nọc rắn phong tỏa thụ thể synap neuron – cơ, ACh gắn vào thụ thể  tê liệt Các loại thuốc tương tự curare gallamine lại dùng phẫu thuật để làm thư giãn cơ, atropine để giãn đồng tử,… - Các chất ức chế phóng ACh sản xuất ACh  Botulinum toxin sản sinh vi khuẩn Clostridium botulinum gây nên bệnh ngộ độc (botulism) ngăn chặn sản xuất phóng Ach vào khe synap, gây tê liệt Chất độc này, thâm nhập qua đường ăn uống qua vết thương Đây chất độc mạnh nhất, microgram gây tử vong tê liệt hô hấp  Nhưng botulinum toxin lại dùng chăm sóc thẩm mỹ (thuốc botox), tiêm botox vào mặt làm mặt co tạm thời làm phẳng nếp nhăn, thời gian botox lưu lại thể khoảng tháng Ngoài botox dùng số trị liệu khác giảm đau lưng Tuy nhiên không nên sử dụng botox thực chất thuốc độc thần kinh, làm giãn nếp nhăn lại làm mặt “vô hồn”(dễ hiểu)  Chất độc nọc bọ cạp số chất độc nọc rắn ức chế trình xuất bào (exocytocis) có nghĩa ngăn ACh phóng khe synap Các chất gây hưng phấn độ synap neuron – - Các chất tác động giống (đóng giả) ACh Các chất có tác động tương tự ACh thụ cảm thể: Nicotine (trong thuốc lá), methacholine, carbachol,… kích ứng màng sau synap ACh khe synap - Các chất ức chế hay phá hủy enzyme AcetylCholinsterase (men phân hủy ACh) Nhiều chất hóa học ức chế phân hủy enzyme từ ngắn hạn đến vĩnh viễn thí dụ loại vũ khí hóa học Chúng gây tượng rối loạn vận động hưng phấn mức, thiếu hoạt động enzyme ACh-ase làm cho ACh nhiều khe synap lâu sau phóng ACh tách lại gắn vào thụ thể mãi, nghĩa kích ứng màng sau synap kéo dài không ĐTHĐ trước synap co giật không điều khiển Bệnh nhược cơ: Bệnh đặc trưng triệu chứng yếu ớt co theo ý muốn (không chịu điều khiển), chẳng hạn nhẹ sụp mi, trễ hàm, chóng yếu mệt, nặng không vận động được, chết tê liệt hô hấp Nguyên nhân: số thụ thể màng sau synap neuron - lại bị kháng thể hệ miễn dịch làm tổn thương, phá hủy (bệnh tự miễn) Cách điều trị có tính chất giảm nhẹ tạm thời mà chưa giải gốc rễ nguyên nhân, thí dụ: thuốc ức chế miễn dịch, cắt bỏ tuyến ức nơi sản sinh tế bào bạch cầu loại T, dùng thuốc Neostigmine, physostigmine phá enzyme Acetylcholinsterase (men phân hủy ACh),… Một bệnh khác giống bệnh nhược nguyên nhân lại thiếu Ca++ (rối loạn chuyển hóa) giảm phóng ACh (xem lại chế synap neuron – cơ) Điện hoạt động tổ chức sống  Điện hoạt động ghi thể sống kết điện trường tổ chức sống tạo trình hoạt động Điện trường có trình phức tạp : phát sinh + lan truyền điện hoạt động tế bào cấu thành tổ chức sống  Điện hoạt động tim điện ghi lớn quan trọng y khoa Hoạt động tim – chế điều khiển chất điện • Trong tim có hệ mô đặc biệt cấu thành từ tế bào tim “đặc biệt” : nút SA, nút AV Các tế bào “đặc biệt” có khả tự kích hoạt đồng loạt đặn không nghỉ • • • • Các nút SA AV độc lập tự kích hoạt theo nhịp riêng tự nhiên Điện màng tế bào tim « đặc biệt » giai đoạn điện nghỉ rõ ràng mà thay đổi cách tự phát, khử cực tái phân cực nối tiếp Nguyên nhân đóng mở hai loại kênh K+ Ca++ dẫn đến tính thấm màng ion thay đổi liên tục lệch pha nhau(Hình dưới) Lưu ý nồng độ Ca++ tế bào tim cao bên nhiều, kênh Ca++ mở dẫn đến Ca++ vào tế bào (chênh lệch nồng độ Ca++ < có loại tế bào Yêu cầu : Sinh viên cần phải hiểu dòng ion vào hay dẫn tới tăng hay giảm điện màng • • • • Ngoài tế bào tim đăc biệt, hệ tim cấu tạo từ tế bào tim thường Cần có xung điện từ truyền tới để kích hoạt tế bào tim thường ĐTHĐ kéo dài nhiều so với tế bào thần kinh, đến 0.3 s Sự kéo dài kênh Ca++ màng tế bào mở (dòng Ca++ vào) kéo dài thời gian mở kênh Na+ , kênh K+ lại đóng bớt lại kéo dài đảo phân cực trì lâu (xem hình dưới) Trên hình gNa+, gK+, gCa++ tính thấm màng ion 10 • • • • • • • • Tế bào tim thường co bị kích hoạt Một chu kỳ co bóp tim khởi nguồn xung điện động tự phát nút SA, xung điện lan truyền theo mô tim thường tâm nhĩ→ kích hoạt tế bào tim tâm nhĩ co Ở tim có hệ thống dẫn truyền tín hiệu điện đặc biệt : bó His – nhánh xuất phát từ nút AV theo vách liên thất, rẽ hai thất trái phải phân tiếp thành nhánh nhỏ sợi Purkinje vào khắp hệ co tâm thất Xung điện lan truyền đến nút AV, truyền theo bó His theo sợi Purkinje lan tỏa đến hệ co tâm thất→ kích hoạt tế bào tâm thất tâm thất co Tốc độ lan truyền xung điện theo bó His sợi Purkinje nhanh gấp -10 lần so với theo mô tim bình thường→ tế bào tâm thất co gần đồng thời → áp lực bơm máu tối đa Đọc thêm :  Các tế bào thuộc hệ dẫn truyền tín hiệu đặc biệt bó His sợi Purkinje có dạng ĐTHĐ không thuộc loại tế bào tim đặc biệt nút SA AV thể khả tự kích hoạt cần bệnh Điều để dự phòng trường hợp nút SA AV không tự kích hoạt tín hiệu bị chặn Càng xa đầu não SA, nhịp riêng tự nhiên tế bào có khả tự kích hoạt giảm : nhịp SA > AV > bó His > sợi Purkinje Trong số bệnh lý, nhịp riêng tế bào lại không theo qui luật  loạn nhịp tim tế bào xa đầu não lại không chờ bị kích hoạt tín hiệu đến từ tuyến mà lại tự kích hoạt theo nhịp nhanh  ĐTHĐ truyền từ tế bào tim sang tế bào tim tiếp giáp không nhờ synap hóa học mà nhờ synap điện Môi trường nội bào tế bào tim cạnh thông với qua « kênh » chung đóng mở đẻ ion tràn qua – synap điện Các synap 11 điện tim có ý nghĩa sống có ưu điểm lớn : ĐTHĐ tế bào tạo ĐTHĐ tế bào bên cạnh ; ĐTHĐ truyền theo chiều qua synap ; ĐTHĐ truyền nhanh không bị ảnh hưởng chất hóa học  Dưới hình mô tả tốc độ truyền qua hệ dẫn truyền nhanh hình minh họa thời gian tín hiệu tới vị trí khác tim, mốc t =0 tính thời điểm xung ĐTHĐ xuất nút SA ĐIỆN THẾ HOẠT ĐỘNG CỦA TIM ĐIỆN TÂM ĐỒ • • • Tại điểm thể có điện định phụ thuộc vị trí thể thời điểm chu kì hoạt động tim Đồ thị biểu diễn biến thiên hiệu điện hai điểm lựa chọn thể theo thời gian gọi điện tâm đồ (ElectroCardioGram –ECG) 12 • • Có nhiều cặp điểm khác để đo điện tâm đồ  chuyển đạo điện tim khác thể Khái quát ý nghĩa đơn sóng : Đơn sóng P tương ứng ĐTHĐ lan từ SA khắp tâm nhĩ  giai đoạn khử cực tâm nhĩ Nhịp nhĩ nhịp sóng P Tổ hợp QRS giai đoạn khử cực tâm thất Nhịp thất nhịp tổ hợp QRS Đọc thêm : Các điện tâm đồ cho thấy rõ tâm nhĩ co bóp theo nhịp riêng nút SA nhanh (xem mật độ sóng P), tâm thất co bóp theo nhịp riêng nút AV chậm (xem mật độ QRS) Nguyên nhân : tín hiệu từ SA bị « kẹt » không đến AV AV phải tự kích hoạt theo nhịp riêng để điều khiển tâm thất co, bệnh lý gọi « AV Block » Trường hợp có cách khắc phục kĩ thuật đặt máy tạo nhịp tim (pacemaker) với nhịp cố định vừa phải, thí dụ 60/phút Máy tạo nhịp tim ý nghĩa bệnh loạn nhịp nhanh nhịp tế bào phát nhịp loạn xạ nhanh định nhịp tim Chẩn đoán điện tâm đồ Dùng liệu sau chẩn đoán hoạt động tim • Thành phần sóng ECG • Biên độ (tính đến dấu) đơn sóng • Thời khoảng đơn sóng • Hình dạng đơn sóng Tác dụng dòng điện lên thể sống Phản ứng thần kinh kích thích điện (đọc SGK tr 190 -192) • Ngưỡng thời gian C • Ngưỡng kích thích hay rêôbazơ (Rheobase) • Thời trị hay crô-nắc-xi (Chronaxi) Nguy hiểm điện • Mức độ gây tổn thương cho thể dòng điện phụ thuộc vào cường độ, thời gian kéo dài đường dẫn truyền dòng điện qua thể • cường độ dòng điện yếu tố định độ nghiêm trọng tác hại • Mối nguy hiểm lớn điện tác dụng kích thích thần kinh 13 Quan điểm y học cho nguyên nhân gây tử vong phổ biến rung thất Tim đặc biệt nhạy cảm với điện • Một nguy hiểm khác điện tác dụng nhiệt dòng điện • Trong trường hợp dòng cao tần cường độ ngưỡng cảm giác đủ lớn để gây bỏng • Đối với dòng xoay chiều, tần số yếu tố định độ lớn ngưỡng “không buông” (Eng “don’t let go”) (đọc SGK tr 194,195) Các biện pháp an toàn điện • Không để tình cờ tạo nên mạch: dây “nóng” – thể – “đất” • Thực nối đất tốt cho vỏ kim loại thiết bị điện có kèm cầu chì • Dòng điện qua da vào thể phân bố rộng theo thể Trong trường hợp có dây dẫn đến thẳng tim xuyên qua da vào thể ngưỡng gây nguy hiểm dòng điện nhỏ khoảng nghìn lần • Các bệnh nhân đặt máy tạo nhịp tim (pacemaker) nhóm “đặc biệt nhạy cảm” với điện Nhóm bệnh nhân cần quan tâm đặc biệt • Ứng dụng dòng chiều vật lý liệu pháp (đọc SGK) Dùng dòng chiều không đổi Liệu pháp Galvani Điện di dược chất Dùng dòng xung điện Ứng dụng dòng chiều y khoa – máy khử rung tim (đọc SGK tr 201) • Khi rung thất đe doạ sống, dòng điện lớn khoảnh khắc truyền qua tim chặn rung thất lại nhịp đập tim bình thường phục hồi dòng điện kết thúc Biện pháp “sốc” dùng cấp cứu ngừng tim Ứng dụng dòng xoay chiều vật lý liệu pháp Dùng dòng hạ tần ( 5000Hz bị co cảm giác đau Dùng dòng cao tần (>300.000Hz) • thần kinh không bị kích thích • Năng lượng dòng điện cao tần biến thành nhiệt khu vực thể có dòng điện qua để làm nóng • Không cần đặt điện cực tiếp xúc trực tiếp thể Ứng dụng dòng xoay chiều y khoa – phẫu thuật đốt cắt điện (đọc SGK tr 203) 14