Schémata a animace zpracovalo
Servisní středisko pro e-learning na MU
http://is.muni.cz/stech/
MEMBRÁNA EXCITABILNÍCH BUNĚK
ELEKTRICKÝ PŘENOS INFORMACE
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)
SODÍKO-DRASLÍKOVÁ PUMPA
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
AKČNÍ NAPĚTÍ
Koncentrační spád
Elektrický spád
+ + + + + + - - - - - - - - - + + + +
- - - - - - - - + + + + + + + - - - - -
Na+
gNa
K+
(E-EK)
Depolarizace
Transpolarizace
Repolarizace
(Hyperpolarizace)
SIGMA RBI, www.sigma-aldrich.com
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
Rychlost šíření vzruchu (depolarizační fronty) je funkcí:
• Intenzity lokálních proudů
• Odporu vně vodiče (myelin)
• Odporu vodiče (nepřímá závislost)
Ranvierův zářez, saltatorní vedení
Neuron
vstupní úsek transmisní úsek výstupní úsek
(kódování inf.) (přenos inf.) (dekódování inf.)
dendrity tělo zakončení synapse
SYNAPSE
Synaptické měchýřky (exocytóza)
Neurotransmiter (mediátor)
Synaptická membrána
Synaptická štěrbina
Postsynaptická membrána
(lokální změna napětí)
Akční napětí
Kalciové ionty
•excitační
•inhibiční
A
B
C
SYNAPSE:
A – axodendritická
B – axosomatická
C - axoaxonální
A
aktin
myosin
S. Silbernagl, A. Despopoulos: Atlas fyziologie člověka
• 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
• AKČNÍ NAPĚTÍ PŘEDSTAVUJE JEDNOTKU
INFORMACE
• KÓDOVÁNÍ INFORMACÍ JE V TOMTO SYSTÉMU
ZAJIŠTĚNO ZMĚNOU FREKVENCE AKČNÍCH
NAPĚTÍ