ĐIỆN THẾ MÀNG - Hầu hết tb thể có đ.thế bên màng Ngòai tb th.kinh tb có tính hưng phấn, tức có khả phát sinh xung động điện, dọc theo màng tb - Về lý thuyết, người ta đo đ.thế màng tb cách đơn giản, cấn có điện cực, đặt vào màng tb, đặt bên màng, hai điện cực nối với điện kế, ghi đươc đ.thế màng tb CÁCH ĐO ĐIỆN THẾ MÀNG • Trong thực tế, việc đo đ.thế màng khó hơn, sợi tk nhỏ, nên phài dùng đ.kế nhạy, có vi điện cực, cực thăm dò nhỏ khoảng micromet chứa đầy d.dịch điện giải mạnh KCL, chọc qua màng vào sợi tk Điện cực cực trung tính đặt vào dịch ngoại bào Khi nối vi điện cực với điện kế biết giá trị điện màng ĐIỆN THẾ NGHỈ (tb thần kinh tb cơ) Định nghĩa • Điện nghỉ ch.lệch đ.thế màng trạng thái nghỉ Nguyên nhân: có nguyên nhân • 1.Vai trò bơm natri-kali • 2.Tính thấm màng với ion • 3.Các ion âm bên màng Vai trò bơm natri-kali -Mọi tb thể có bơm Na+ K+ nằm màng tb,là ng.nhân tạo đ.thế màng, bơm hoạt động liên tục -Cứ vòng bơm, có ion natri bên màng ion kali vào màng, l.tục có đ.tích dương màng, tạo thêm đ âm màng Bơm Na+K+ tạo ch.lệch nồng độ ion Na+, K+ ion Clbên bên màng tb, khác biệt tính thấm màng tb ion Trong nguyên sinh chất tb th.kinh cơ, tỷ lệ ion Kali nhiều gấp 30-50 lần, ion Na+ 810 lần ion Cl- 50 lần so với dịch ngoại bào Do đó, đ.thế màng tb dương so với bên màng Tính thấm màng với ion Tính thấm màng thay đổi với ion khác tùy theo lúc Lúc nghỉ: màng sợi th.kinh cho ion K+ qua nhiều khoảng 20-100 lần so với ion Na+ Khi hưng phấn: tính thấm màng ion Na+ lại cao tính thấm màng ion K+ • Ion K+: nhiều th.nghiệm ch.minh rằng, nồng độ ion K+ y.tố để x.định trị số đ.thế nghĩ sợi th.kinh Nồng độ ion K+ ng.sinh chất, cao nồng độ chúng màng khoảng 30 lần • Ion Na+: có v.trò qu.trọng xuất đ.thế nghĩ, chúng từ dịch ng.bào, nơi có nồng độ cao, khuếch tán vào ng.sinh chất, khuếch tán nầy khó, tính thấm màng với Na+ trạng thái nghỉ thấp, góp phần làm giảm trị số điện nghỉ • • Tính thấm màng với ion Ở trạng thái nghỉ, kh.tán ion K+ mang điện tích dương từ ng.sinh chất dịch ng.bào cao ion Na+ từ dịch ng.bào vào ng.sinh chất Do vậy, mặt màng tb mang đ.tích dương, mặt mang đ.tích âm, nên màng tb trạng thái phân cực Như vậy, trị số đ.thế nghỉ sợi tb th.kinh x.định tỉ lệ số lượng ion K+ kh.tán từ tb ion Na+ kh.tán từ màng tb vào tb Tỷ lệ ion K+ màng tỷ lệ ion Na+ vào màng cao, trị số điện nghỉ lớn ngược lại ĐIỆN THẾ HOẠT ĐỘNG • Định nghĩa: biến đổi nhanh điện màng lúc nghỉ Mỗi đ.thế hoạt động bắt đầu biến đổi đột ngột từ điện âm lúc nghỉ sang điện dương màng, lại quay trở lại nhanh trở điện âm • Nguyên nhân phát sinh đi.thế hoạt động sợi thần kinh- cơ, biến đổi tính thấm ion màng hoạt động kênh bơm, có vai trò kênh natri, kênh kali vai trò ion khác Sự phát sinh điện hoạt động diễn qua giai đoạn sau: giai đoạn đ.thế hoạt động • 1.Giai đoạn khử cực: • Giai đoạn tái cực • 3.Giai đoạn ưu phân cực • 4.Giai đoạn giảm phân cực Giai đoạn khử cực Vai trò kênh natri: Kênh natri kênh có cánh cổng điện thế, đ.thế có tác dụng điều khiển việc đóng mở kênh • Kênh có cổng đầu, cổng phía đầu gọi cổng hoạt hóa, cổng phía gọi cổng khử hoạt Kênh có trạng thái khác là: bình thường, hoạt hóa khử hoạt • Điện màng lúc nghĩ -90mV, cổng hoạt hóa đóng, ion Na+ không vào ng s.chất được, cổng khử hoạt mở(trạng thái bình thường) Màng tế bào lúc trạng thái phân cực Giai đoạn khử cực Vai trò kênh K+: Khi đ.thế màng tăng dần từ -90mV đến 0mV nên cổng kênh K+ mở từ từ, ion K+ kh.tán qua kênh ngòai màng Vai trò kênh Ca++: kênh có cổng điện thế(điện đóng mở kênh), nhiên kênh hoạt hóa chậm từ 10 đến 20 lần so với kênh natri, nên gọilà kênh chậm • Khi bơm Ca++ hoạt động, ion Ca++ qua kênh màng, góp phần vào khử cực màng • Kênh có nhiều tim trơn(ở đường tiêu hóa) loại co chậm • Khi ion Ca++ từ dịch kẽ giảm kênh Na+ hoạt hóa, sợi thần kinh có tính hưng phấn cao(dễ phát xung) • Khi nồng độ ion Ca++ giảm, 30 đến 40% so với mức bình thường, nhiều dây th.kinh phát xung cách tự phát gây co lien tục gọi “Tetany” Giai đoạn tái cực • Sau giai đoạn khử cực diễn nhanh, tb xuất trình hồi phục,tính thấm màng với ion thay đổi nhanh - Vai trò kênh Na+: tính thấm màng với ion Na+ giảm, kênh Na+ bắt đầu đóng, làm giảm dòng ion Na+ từ vào nguyên sinh chất - Vai trò kênh Ka+: ngược lại, tính thấm màng ion K+ tăng lên,do kênh K+ mở rộng, làm tăng dòng ion K+ từ nguyên sinh chất dịch gian bào Kết việc đóng kênh Na+ mở kênh K+ dẫn tới phân bố lại điện tích mặt mặt màng Ion K+ khuếch tán nhanh màng, tái tạo lại trạng thái cực hóa lúc nghỉ, trình tái cực Mặt màng tế bào lại mang điện dương, mặt mang điện âm, nên điện nghỉ màng lại tái tạo với trị số -90mV Giai đoạn ưu phân cực • Trong gi.đoạn cuối giai đoạn tái cực, ion Na+ từ vào nguyên sinh chất,và ion K+ từ nguyên sinh chất dịch gian bào, nên lượng ion K+ màng không kịp chuyển vào bên màng, điện tích mặt dương so với mặt trong.Sự chênh lệch điện mặt mặt màng tế bào lúc cao so với lúc xuất phát điểm(-100 đến -70 mV) trạng thái màng gọi trạng thái ưu phân cực điện ghi trường hợp màng gọi điện tăng phân cực Giai đoạn giảm phân cực • Tiếp theo giai đoạn ưu phân cực giai đoạn giảm phân cực, Nguyên nhân ion K+ chuyển hết từ màng vào ng.s.chất, ion Na+ chưa bơm hết từ ng.s.chất màng Kết mặt màng tích nhiều điện dương so với lúc xuất phát điểm, chênh lệch điện mặt mặt màng giảm xuống khoảng -70mV Ở trạng thái giảm phân cực, ngưỡng khử cực màng tb thấp so với mức bình thường Do khả hưng phấn màng tb tăng lên, cần kích thích có cường độ ngưỡng thấp, gây hưng phấn cho tế bào Sự phát sinh điện hoạt động Vòng feedback dương mở kênh natri: • Khi điện màng tăng từ -90mV hướng số 0, làm mở số kênh natri có cổng điện thế, ion natri qua màng vào tế bào làm cho điện màng tăng thêm, lại làm kênh natri khác mở thêm Cứ vậy, yếu tố tăng điện mở kênh, tạo thành vòng kín làm cho kênh natri thời gian ngắn mở hoàn toàn Đó vòng feedback dương tính, sau kênh natri bị khử hoạt, kênh kali mở, làm cho điện hoạt động nhanh chóng kết thúc Sự lan truyền đ.thế hoạt động Cơ chế lan truyền • Điện hoạt động tạo nên “mạch điện chỗ” vùng khử cực phần màng Điện tích dương ion natri sợi trục dọc theo sợi trục, xa từ 1- 3mm làm phát sinh điện hoạt động vùng tiếp giáp Bằng cách đó, điện hoạt động lan truyền lúc xa hết sợi trục Làn song lan truyền gọi xung động thần kinh Hướng lan truyền • Điện hoạt động xuất phát từ chỗ phát sinh, lan hướng thực nghiệm Trong thể, truyền tín hiệu qua synap theo chiều, nên thực tế hướng truyền xung động dọc theo neuron theo chiều từ ngoại vi trung tâm(nếu neuron cảm giác) từ trung tâm ngoai vi (nếu neuron vận động) Định luật “không tất” • Trong thể, mô có tính hưng phấn, điều tuân theo định luật “không tất” • Theo định luật này, có kích thích tác động lên sợi thần kinh, kích thích với cường độ ngưỡng sợi thần kinh không đáp ứng, điện màng giữ nguyên trị số -90mV lúc nghỉ • Nếu kích thích với cường độ đạt ngưỡng, sợi thần kinh đáp ứng với giá trị biên độ tối đa ngay, có tăng cường độ k.thích nữa, đáp ứng không tăng thêm Nói cách khác, sợi thần kinh có cách: đáp ứng không đáp ứng(nếu kích thích ngưỡng), đáp ứng với tất cường độ(nếu kích thích hay ngưỡng) Nguyên lý đáp ứng gọi “không tất” [...]... nguyên sinh chất ra dịch gian bào, nên lượng các ion K+ ở ngoài màng không kịp chuyển vào bên trong màng, vì thế điện tích ở mặt ngoài càng dương so với mặt trong.Sự chênh lệch điện thế giữa mặt trong và mặt ngoài màng tế bào lúc đó sẽ cao hơn so với lúc xuất phát điểm(-100 đến -70 mV) trạng thái này của màng gọi là trạng thái ưu phân cực và điện thế ghi được trong trường hợp này của màng gọi là điện thế. .. thấp, cũng có thể gây được hưng phấn cho tế bào Sự phát sinh điện thế hoạt động Vòng feedback dương mở kênh natri: • Khi điện thế màng tăng từ -90mV về hướng số 0, sẽ làm mở một số kênh natri có cổng điện thế, ion natri qua màng vào trong tế bào làm cho điện thế màng tăng thêm, do đó lại làm các kênh natri khác mở thêm Cứ như vậy, 2 yếu tố tăng điện thế và mở kênh, tạo thành 1 vòng kín làm cho các kênh... hoạt, các kênh kali mở, làm cho điện thế hoạt động nhanh chóng kết thúc Sự lan truyền đ .thế hoạt động Cơ chế lan truyền • Điện thế hoạt động là sự tạo nên một “mạch điện tại chỗ” giữa vùng đang khử cực và phần màng Điện tích dương của ion natri trong sợi trục sẽ đi dọc theo sợi trục, xa từ 1- 3mm và làm phát sinh điện thế hoạt động vùng tiếp giáp Bằng cách đó, điện thế hoạt động cứ lan truyền đi... lại điện tích giữa mặt trong và mặt ngoài màng Ion K+ khuếch tán nhanh ra ngoài màng, sẽ tái tạo lại trạng thái cực hóa lúc nghỉ, đó là quá trình tái cực Mặt ngoài màng tế bào lại mang điện thế dương, mặt trong mang điện âm, nên điện thế nghỉ của màng lại được tái tạo với trị số -90mV Giai đoạn ưu phân cực • Trong gi.đoạn cuối của giai đoạn tái cực, các ion Na+ vẫn còn đi từ ngoài vào trong nguyên sinh. .. hết từ ngoài màng vào trong ng.s.chất, còn các ion Na+ thì chưa được bơm hết từ trong ng.s.chất ra ngoài màng Kết quả là ở mặt trong màng tích nhiều điện dương hơn so với lúc xuất phát điểm, sự chênh lệch điện thế giữa mặt trong và mặt ngoài màng giảm xuống còn khoảng -70mV Ở trạng thái giảm phân cực, ngưỡng khử cực của màng tb thấp hơn so với mức bình thường Do khả năng hưng phấn của màng tb tăng... xuất hiện quá trình hồi phục,tính thấm của màng với các ion thay đổi rất nhanh - Vai trò kênh Na+: do tính thấm của màng với ion Na+ giảm, do đó kênh Na+ bắt đầu đóng, làm giảm dòng ion Na+ từ ngoài vào trong nguyên sinh chất - Vai trò kênh Ka+: ngược lại, tính thấm của màng đối với ion K+ tăng lên,do đó kênh K+ mở rộng, làm tăng dòng ion K+ từ trong nguyên sinh chất ra dịch gian bào Kết quả việc đóng... vùng tiếp giáp Bằng cách đó, điện thế hoạt động cứ lan truyền đi mỗi lúc một xa hơn cho đến hết sợi trục Làn song lan truyền như vậy gọi là xung động thần kinh Hướng lan truyền • Điện thế hoạt động có thể xuất phát từ chỗ phát sinh, lan ra cả 2 hướng trong thực nghiệm Trong cơ thể, sự truyền tín hiệu qua synap chỉ theo một chiều, nên thực tế hướng truyền xung động dọc theo neuron cũng chỉ theo 1 chiều... phấn, điều tuân theo định luật “không hoặc tất” • Theo định luật này, khi có 1 kích thích tác động lên một sợi thần kinh, nếu kích thích đó với cường độ dưới ngưỡng thì sợi thần kinh không đáp ứng, điện thế màng vẫn giữ nguyên trị số -90mV lúc nghỉ • Nếu kích thích với cường độ đạt ngưỡng, thì sợi thần kinh sẽ đáp ứng với giá trị biên độ tối đa ngay, và nếu có tăng cường độ k.thích hơn nữa, thì đáp ứng