tesuturi excitabile nou
Post on 07-Aug-2018
287 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
1/94
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
2/94
• Catedra Fiziologiaomului si Biofizica
• Sef catedraProf. univer. V. Vovc
Svetlana.lozovanu@usmf.md
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
3/94
Fiziologia tesuturilor
excitabile1 Fiziologia membranei celulare
2 Electrogeneza membranei biologice:potenţialul de repaus
3 Potenţialul de acţiune.
4 Neuronul. Fibrele nervoase
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
4/94
Fiziologia membranei celulare• Celula este unitateafuncţională de bază a
oricărui organism.
• Funcţiile fundamentale ale
celulei:• creştere şi metabolism• re!roducere• sinteză !roteică
• mişcare.• "ste formată din
• #embrană• Cito!lasmă• $ucleu
%iagram of a t&!ical animal 'eu(ar&otic) cell* s+o,ing subcellularcom!onents. -rganelles:') nucleolus '/) nucleus '0) ribosome '1) vesicle '2) roug+endo!lasmic reticulum '"3) '4) 5olgi a!!aratus '6) C&tos(eleton
'7) smoot+ endo!lasmic reticulum '8) mitoc+ondria '9) vacuole') c&to!lasm '/) l&sosome '0) centrioles ,it+in centrosome
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
5/94
Structura membranei celulare
Modelul mozaicului fluid
• n 86/* S. Singer and 5. $icolson !ro!osed t+e Fluid #osaic
#odel of membrane structure
Extracellular fluid
CarbohydrateGlycolipid
Transmembraneproteins
Glycoprotein
Peripheralprotein
Cholesterol
Filaments of
cytoskeleton
Cytoplasm
Modelul mozaicului luid, propus de Jonathan S. Singer şiGarth Nicholson, prezintă membrana celulară ca un model fluidmozaicat, unde numeroasele componentele structurale se pot
deplasa liber.
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
6/94
M e m b r a n a c e l u l a r ă
este o structură care
delimitează două compartimente - compartimentul extracelularşi compartimentul intracelular
Rolul membranei celulare:• Transmitere de informaţie;• Transport selectiv de substanţe;
• Diferenţa de potenţial.
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
7/94
PROTE!E"E MEM#R$!$RE• rol structural si functional
• 1/ din masa membranei! repre"int# elementulacti$ care determin# propriet#%ile &i func%iile specificeale membranei
• C'()*F*C(RE +,n func%ie de rela%ia cu matriceafosfolipidic#
1- proteine periferice .extrinseci
- proteine inte0rale .intrinseci
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
8/94
PRTE*2E'E PER*FER*CE .extrinseci
• slab ancorate de matricea fosfoli!idică !rin forţeelectrostatice• au mobilitate mare ;n !lanul membranei* controlată
metabolic3-;n !rinci!al de "$?#" #"#B3$3"
• "Aterne acetilcolinesteraza inactiveazăacetilcolina'c+)
• nterne adenilatciclaza generează #Pc'mesagerintracelular)
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
9/94
PROTE!E"E !TE%R$"E .intrinseci
R'3R*• C(2('E .ioni &i ap#• TR(2)PRTR* .4carrier5• RECEPTR* 6E67R(2(R*
• PRTE*2E de ata&are intercelular#• PRTE*2E de recunoa&tere intercelular#
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
10/94
Func%iile ma8ore ale proteinelor membranare1. Funcţia de tansport.
▪ Proteinele tubulare pot aea rol de canale ionice hidrofile ,specifice pentru anumi!i ioni, de e". de Na+, de K+.▪ #lte proteine pot func!iona ca pompe ionice. $n acest caz aucapacitatea de a hidroliza #%P ca sursă de energie pentrupomparea actiă a substan!elor dintr&o parte 'n alta amembranei, de e". Na+ /K + ATPaza.
▪ ("istă şi proteine cu rol de transportor )carrier*, de e". proteina
transportoare de glucoză (GLUT)2. !ctivitate enzimatic". Proteinele membranare pot func!ionaca enzime+ metaloproteinaze pentru componente de matricee"tracelulară, fosfolipaze, inaze, fosfataze care interin 'nmetabolismul celular. $n unele cazuri, mai multe celule suntorganizate ca o echipă care efectuează etape succesie dintr&ocale metabolică.
3. Funcţie de receptor , fiind astfel implicate 'n transduc!ia)transmiterea* semnalului prin membrană. $n domeniilee"tracelulare ale acestor proteine e"istă locuri -site specificepentru mediatori, hormoni, neuromediatori, sau alte moleculecare func!ionează ca mesageri chimici sau liganzi. #cestiaproduc modificări conforma!ionale ale proteinei receptor, care
permit transmiterea informa!iei 'n interiorul celulei.
ATP
Enzymes
Signal
Receptor
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
11/9411
Recunoaşterea celulă-celulă, rol îndeplinitde glicoproteinele de la suprafaţa celulei
Rol în adeziunea celulă-celulă. Proteinele membranare ale celulelor
învecinate se alătură i formează !oncţiuni"legături# de tip gap !unctions "mai la$e#sau tig%t !unctions "str&nse#
Ataşarea la structurile din citoschelet sauale matrixului extracelular. Proteinelemembranare se leagă de micro'lamentelecitosc%eletului( aceste legături permiţ&ndmenţinerea formei celulei i stabilizareamembranei celulare
4.
5.
6.
)lyco*protein
Funcţiile ma#ore ale proteinelormembranare $ continuare
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
12/94&'
Exterior
6embranaplasmatic#
*nterior
Protein# transportor Receptor de suprafa%#En"im#
6arker de identitate
.anti0en
(ncorarea la citoschelet(de"iunea celul#9celul#
Func%iile proteinelor plasmatice
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
13/94
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
14/94
)istemul de transport ionicmembranar .)T*6
• 9 Canale ionice• 9 Pompe ionice• 9 Transportori ionici
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
15/94
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
16/94
(anale ionice
)mod de acti*are+
1- Canale ionice controlate.0ated
• canale voltaj-dependente >controlate de !otenţialul electricde membrană
• canale controlate de liganţi
• canale controlate de stimulimecanici
• canale controlate de concentraţiaaltui ion dect al celui care estetrans!ortat.
-Canale ionice f#r# poart#• necontrolate .non0ated
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
17/94
(anale ionice
fără
poartă )de repaus+
Clasificare: ;! 2a;! Ca;! Cl• asi0ur# men%inerea poten%ialului
de repaus prin transportul ionic
pasi$! ,n echilibru cu transportulacti$ primar &i secundar
• fluxul ionic de cca- 1
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
18/94
(anale ionice
cu poartă
Particularităţi:• 9permit un flux contolat mai
rapid---• 9particip# la 0enerarea!
transmiterea sau modulareapoten%ialului de ac%iune
• 9au fost descoperite primele• 9pre"int# o di$ersitate mai mare• 9repre"int# principala %int#
terapeutic#
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
19/94
un canal ionic prezinta,
• 1- canal de trecerea al ionilor 9 porul sau canalul ionicpropriu9"is>
• - filtrul de selectivitate 9 prin dimensiunile! forma si sarcinasa electrica asi0ura permeabilitatea selecti$a a canalului>
• ?- una sau doua porti 9 confi0uratii moleculare tran"itoriidatorita carora canalele ionice pre"inta o dinamica .@0atin0mecanism@>
• A- un senzor 9 structura recepti$a la actiunea unor factoride control! celulari si extracelulari! care comanda dinamicaportilor-
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
20/94
(anale ionice cu poartă
• VoltaD de!endente
• Canale de 2a; $olta89 dependenteidentificat 1B
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
21/94
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
22/94
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
23/94
%analul de Na& prezinta o poarta de activare & notata m si una deinactivare & notata . Portile prezinta urmatoarea dinamica+
/ la valoarea potentialului de repaus & canalul de Na0 este !nc!s,
bariera de actiare m este inchisa si cea de inactiare h este deschisa1
/ in faza de depolarizare & canalul de Na0 este desc!s, poarta deactiare m se deschide atunci cand se atinge o depolarizare cuamplitudinea de 23&24 m5 si canalul permite trecerea curentului deNa0 spre interior1
/ in faza de repolarizare & canalul de Na0 este !nact!"at ' poarta h seinchide lent, inactiand dupa un scurt interal )2 ms*, curentul de Na0 rezultat in urma deschiderii portii m. 6analul in stare inactiata, arepoarta m deschisa si poarta h inchisa si dupa 7 ms trece in stare derepaus.
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
24/94
(anale ionice cu
poartă
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
25/94
(anale ionice cu poartă
• Controlate c+imic
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
26/94
(anale ionice cu poartă
• Controlate mecanic
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
27/94
•
%analele intercelulare (cone)onii*•se gasesc la nielul 8onctiunii permeabile dintre celule, numita gap #onct!on.
•fiecare cone"on este format din 9 hemicanale, apartinand celor douamembrane aflate in apozitie. :iecare hemicanal are 7 unitati proteice caredelimiteaza un por cu diametru de 2,4 nm, permeabil pentru molecule cu
diametru mic, cum ar fi+ apa, ionii, nucleotidele, itaminele, produsii demetabolism celular si mesagerii secundarii.
•acidoza intracelulara si cresterea 6a90 citosolic suprima conductantacone"onilor.
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
28/94
POMPE O!(E
• transport# acti$ ioni! mol-
or0anice• implic# reac%ii en"imatice
• rat# mic# de transport
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
29/94
Transportori ionici
• > $aECa• > $aE• > ClEC-0 >• > $aE aa* $aE5• > $aEC-0• > $aEGE/Cl• > GECl
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
30/94
Tipuri de transport membranar
Procesele de trans!ort celular sunt realizate de anumite !roteine membranare. cestea sunt !roteine im!licate ;nde!lasarea ionilor* moleculelor mici* macromoleculelor* etc.
!rin membrana.Tipuri de transport:
1.Sistemele de microtransport 1- Transport pasi$:"A. difuzie* osmoza* difuzie facilitata
- Transport acti$:"A. trans!ortul macromoleculelor* !om!a de sodiuE!otasiuSe realizeaza !rin intermediul mai multor ti!uri de !roteine:
canale ionice* molecule trans!ortor 'carriers) si H!om!eI. E4din genomul uman codifica !roteine de trans!ort.
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
31/94
' Sistemele de
m a c r t r a n s p r t
1 (ndicitoza
2 ("ocitoza
3 6oloidope"ia
4 ;ofeocitoza
%ranscitoza
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
32/94
Pasi*, transportul prin canale ionice
• canalele ionice au un !orcentral desc+is att eAtra> cti intra>celular
• trans!ortul este relativra!id
• trans!ortul are loc ;n direciagradientului electroc+imic al
ionilor res!ectivi
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
33/94
Pasi$: transportul prin4carriers5 .molecule transportor
Moleculele transportor (+carriers,*:•sunt proteine transmembranare desc-isealternativ pe o parte sau alta amembranei•transportul este mai lent aţa de cel mediat decanalele ionicemediaza +diuzia acilitata, E).: transportul glucozei
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
34/94
Transportul acti$ primar
• Decur0e cu consum deener0ie obinuta prinhidroli"a (TP9lui>
• Exista ? tipuri de (TP9a"e:F! si P-
• Pompa de sodiu .(TP9a"ade 2a;9; este o (TP9a"ade tip P-
• Pe ba"a ener0iei furni"atede hidroli"a unei moleculede (TP scoate ? ioni de 2a;din celula &i introduce ioni de ;>
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
35/94
Fi0-*-- )tructura proteic# a pompei 2a;9;9(TP9a"#! ,ncorporat# ,n mem9brana celular#-
Subunitatea J constituie sistemul anti!ort.
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
36/94
Transportul acti$ secundar.cotransport
Transportul 4cuplat5 care nu utili"ea"a (TP transportacti$ secundar
• transportul unei substane ,n sensul 0radientului de
concentraie poate fi folosit pt a transporta alta moleculasau ion ,mpotri$a 0radientului de concentraie sauelectrochimic>
Cotransport .simport ambii solu%ii sunt transporta%i ,n
aceeai direcie>Contratransport mol- transportate ,n direcii diferite>• ex- transportul 2a; este cuplat cu alte mol>
cotransportul 2a;/;! 2a;/Ca;! etc
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
37/94
Transportul acti$ secundar
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
38/94
Fi0-*-?- 6odelul repre"entati$ alfunc%ion#rii pompei 2a;;9(TP9a"a- ile continue indică direcţiatrans!ortului activ* iar lini>ile;ntreru!te indică direcţiatrans!ortului !asiv 'difuziunea).
Fig./.4. 0ransportul activsecundar.
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
39/94
(aracteristici func.ionale ale membranelor
celulare
#embranele celulare au două caracteristici cu im!licaţii
maDore ;n funcţionalitaea celulei:1. Permeabilitate selectivă2. Încărcătură electrică (polaritate) de o parte i de alta a
membranei.
/-Permeabilitatea selecti*ă a membranei,
• "ste determinată de:• Prezenţa bistratului lipidic* care se o!une trecerii moleculelor solubile ;n
a!ă. #embrana este:• !ermeabila !entru molecule li!osolubile 'acizi grasi* etanol) si molecule de
gaz '-/ si C-/)* care strabat cu usurinta matricea fosfoli!idica• !artial !ermeabilă !entru a!ă şi molecule +idrofobe mici• im!ermeabilă !entru molecule +idrosolubile.
• Interacţiunea ionilor cu apa• Prezenţa canalelor ionice
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
40/94
7istratul lipidic este semipermeabil
• !ermeabil !entru moleculeli!osolubile 'acizi grasi*etanol) si molecule de gaz '-/ si C-/)* care strabat cuusurinta bistratul fosfoli!idic
• !artial !ermeabil !entru a!aşi molecule +idrofobe mici
• im!ermeabil !entru molecule+idrosolubile: ioni* glucoză*amino>acizi* !roteine* acizinucleici.
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
41/94
'- 0ncărcătura electrică a membranei, poten.ialul de
repaus1 poten.ialul de ac.iune-
Excitabilitatea membranei-
• "Acitabilitatea este !ro!rietatea unei structuri de a răs!undes!ecific* ra!id şi localizat la un stimul eAtern sau intern.
• Sau* altă definiţie
• "Acitabilitatea este ca!acitatea unei structuri de a capta i prelucra
sau decodi'ca informaţia unui semnal 'stimul) i de a răspundeprintr*o reacţie biologică cores!unzătoare.
• Su!ortul eAcitabilităţii celulare este re!rezentat de dinamica repartiţieiionilor de o !arte şi de alta a membranei celulare şi de existenţa si funcţionalitatea sistemelor de transport ionice transmembranare.
Răspunsul oricărei structuri vii la acţiunea unui semnal este rezultatulinteracţiunii specifce dintre semnal, ca suport al inormaţiei şi ostructură capabilă să decodifce şi să-i preia mesajul inormaţional.Ca urmare a interacţiunii, semnalul devine stimul ! iar structura ce preia inormaţia se defneşte ca receptor ; astfel "ntre cele 2 sisteme se stabilete o relaţie de condiţionare reciprocă uncţională.
( #$%&'$$T&'*+,+''-+$ +#+. $ditor/ eon ,0rean! 23)
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
42/94
PROPRIETPROPRIETĂŢĂŢII
ELECTRICE ALEELECTRICE ALEMEMBRANEI CELULAREMEMBRANEI CELULARE
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
43/94
iziologia .esuturilor excitabile
Excitabilitatea este ca!acitatea de>a răs!unde la eAcitaţie ;n mods!ecializat* orientat* cu o viteză maAimă."Acitabilitatea* metabolizmul şi re!roducerea sunt !ro!rietăţi biologice
fundamentale. Excitaţia este un fenomen biologic com!licat care se caracterizează
!rin modificarea !roceselor metabolice şi termogenice* !rin
de!olarizarea tem!orară a membranei celulare cu generarea !otenţialului de acţiune şi alte manifestări fiziologice şi biofizices!ecifice.
Hesuturi excitabile sunt:aHesutul ner$os>bHesutul muscular>
cHesutul 0landular-3estul ţesuturilor !osedă ca!acitatea de>a reacţiona la acţiuneastimulurilor !rin modificări structurale şi fizico>c+imice
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
44/94
2efini.ii şi precizări
• 5radient de concentraţie sau c+imic: diferenţa deconcentraţie a unui ion sau a unei substanţe dintreinteriorul şi eAteriorul celulei.
• 5radient electric: diferenţa de !otenţial electric dintre
interiorul şi eAteriorul celulei. Se datorează dis!uneriiinegale* asimetrice a ionilor.• %e!olarizare: inversarea !olarităţii membranei* faţă de
starea de re!aus 'sarcini negative la eAterior şi !ozitive la
interior).• 3e!olarizare: revenirea la !olaritatea iniţială* de re!aus'sarcini !ozitive la eAterior şi negative la interior ).
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
45/94
Poten.ialul de repaus
• Ln stare de re!aus* sarcinile !ozitiveale eAteriorului membranei suntdate de prezenţa sodiului i ale
potasiului .• $aM
• %atorită gradientului de concentratiefavorabil el tinde sa intre ;n celulă.
• n re!aus* membrana celulara esteslab !ermeabilă !entru $aM 'cauza Nnr. de canale de scurgere*
dimensiunea• Ln stare de re!aus* canalele de GMsunt desc+ise. Prin urmare* ;nre!aus* membrana celulara este
!ermeabilă !entru GM
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
46/94
• PTE2H*('3' DE REP(3) .PR• repre"int# diferen%a de poten%ial ,ntre suprafa%a intern# .electric ne0ati$# &i suprafa%a
extern# .electric po"iti$# a membranei neuronale ,n condi%ii de repaus func%ional• $aloarea 9 I< m J 9 B< m
• cau"a J reparti%ia neuniform# a ionilor de o parte &i de alta a membr-= permeabilitatea selecti$# a membr- . ; K 2a; = pre"en%a (TP9a"ei 2a; / ;= 9 Echilibrul Donnan
K+
Na++ + + + + +
+ +
++++
– – –
– –
– – –
–
– – –
înregistrareapotenţialului
de repaus
POTENŢIALUL DE REPAU
e!tra"elular
#e#$rana
"elular%intra"elular
6ED*3'*2TR(CE'3'
6ED*3'EMTR(CE'3' Tabel 1. Potenţialul de repaus
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
47/94
(R .mEL/'
(R .mEL/'
2a; 1
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
48/94
%oncentraţia & intracelular14 mE56l' &e)tracelular4 mE56l
e)tracelular
intracelular
7radient electric
7radient c-imic
& 4 mE56l
& 14 mE56l
1- pe ba"a 0radientului chimicare loc difu"iunea ; dinspre interiorul spre
exteriorul celulei 9 eflux de &- pe ba"a 0raientului electric are loc difu"iunea ;dinspre exteriorul spre
interiorul celulei influxde &
%l$
%l$&
&
Potenţialul de repaus continuare
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
49/94
• Gradientul de concentratie si canalele de >0 deschise determina uneflu" de >0 catre e"teriorul celulei
• $n acest moment, 'ntre e"teriorul si interiorul celulei se stabileste odiferenta de potential, care, pentru neuron este de @ A4 m5, iar pentrufibra miocardica adulta este de &B3 m5. Această d!%eren&ă de poten&!al se nume'te poten&!al transmem$ranar sau poten&!al derepaus.
• Pr!n urmare, potent!alul de repaus este determ!nat de e%luul de>0, care iese pasi )fără consum energetic* din celulă.
• %oncluzie: arc!n!le poz!t!"e de pe %ata eterna sunt date dee%luul de K+ s! de prezenta Na+*ulu!
• arc!n!le negat!"e de pe %a&a !nternă a mem$rane! sunt date dean!on!! prote!c! , de sul%at! '! %os%at!, răma'! s!ngur!, %ără K+*ulcare*! neutral!za electr!c s! l*.
Potenţialul de repaus continuare
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
50/94
POTE!
OTE!
3$" MEM#R$!$R 2E REP$4S
$" MEM#R$!$R 2E REP$4S
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
51/94
Fi0- *-B- Poten%ialul membranar .de repaus- N sistemul de ;nregistrareB N valorile determinate.
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
52/94
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
53/94
n ca"ul ,n care membrana este permeabila pentru un sin0ur tip de ion .de ex- ; potenialulde membrana .m $a fi e0al cu potenialul de echilibru pentru ionul respecti$ .E ipoate fi calculat folosind ecua%ia lui 2ernst:
• R constanta uni$ersala a 0a"elor• T temperatura absoluta ,n kel$ini .?!1N;ToC• Q sarcina electrica a ionului• F constanta lui Faraday .OI-AO< coulombi/mol
Potenialul membranar de repaus! ,n celulele permeabile pentru mai mul%i ioni se poatecalcula cu ecua%ia Goldman9od0kin9at":
• P permeabilitatea membranei pt- ionii respecti$in condiii fi"iolo0ice potenialul membranar de repaus al unei celule este ,ntre 9 A< i 9B< m-
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
54/94
"egile generale ale
excitabilită.ii
• ntensitatea !ragală a eAcitantului• #odificări membranare locale ;n răs!uns la
stimularea subliminală
• 3eacţia maAimală la intensitatea !ragală
• Perioada de latenţă• #odificări de eAcitabilitate
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
55/94
Excitan.ii
• 1 fi"ici 'mecanici* termici* electrici* sonori etc.)
• chimici ' acizi* alcaline etc.)• ? fi"ico9chimici ' !* !resiune osmotică etc.)• A adec$a%i
• N neadec$a%i
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
56/94
Excitantii se caracrerizează prin,*ntensitate• Sub!ragală '3
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
57/94
Durat#:
%urata minimă de acţiune a stimullului !ragal care !rovoaca P>timp util
Cronaxia N tim!ul util a stimulului electric cu valoarea de /reobaze
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
58/94
Fi0- *-1I- Curba intensitate9timp->B N reobaza C N tim!ul util*%>" N reobaza dublă* F N cronaAia
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
59/94
5alorile poten.ialului de ec6ilibru
Poten%ialul Ex pentru ioni
6otoneuronulspinal
Fibra muscular#scheletic#
E ;
E 2a;
ECa
;
E Cl +
BA m
; I< m
; 1?< m
< m
BN m
; IN m
; 1< m
B< m
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
60/94
bb)) )PEC*F*C:)PEC*F*C:O
declandeclan&&at de aplicarea unui stimul supraliminarat de aplicarea unui stimul supraliminarO depolari"are puternicdepolari"are puternic## a membranei celularea membranei celulare
aa 2E)PEC*F*C2E)PEC*F*C::O proporpropor%%ional cu intensitatea stimululuiional cu intensitatea stimululuiO uu&&oaroar## depolari"are a membranei celularedepolari"are a membranei celulare
PTE2PTE2HH*(' 'C('*(' 'C('
TP4R 2E R
P4R 2E R
7SP4!S (E"4"$R
P4!S (E"4"$R
P4R 2E R
P4R 2E R
7SP4!S (E"4"$R
P4!S (E"4"$R
PTE2PTE2HH*(' DE (C*(' DE (CHH*32E*32E
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
61/94
•POTE!3$"4" 2E $(34!E )P$+
• repre"int# in$ersarea rapid# &i complet re$ersibil# apolarit#%ii membranei neuronale! care de$ine electricpo"iti$# la interior &i electric ne0ati$# la exterior
• fa"ele: perioada de latenţă
depolarizare pragala
depolarizarea 9 p=n# la ;?< mrepolarizarea
postpoten%iale
POTE!T$"4" 2E $(T4!E
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
62/94
• #plicarea unui stimul cu intensitate prag a produce odepolarizare locală, care, dacă a atinge nielul prag a declanşadeschiderea canalelor rapide de Na0, olta8 dependente.
• Na0 a intra rapid, pasi, -'n aalanşă, 'n celulă, aducCnd unsurplus de sarcini pozitie, care or inersa polaritatea ini!ială Ddepolarizare. $n acest moment membrana este 'ncărcatănegati la e"terior şi poziti 'n interior.
• Entrarea Na0 se opreşte atunci cCnd canalul de Na0 se 'nchide,ca urmare a modificării olta8ului.
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
63/94
POTE!
OTE!
3$" 2E $(
$" 2E $(
34!E
4!E
$8
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
64/94
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
65/94
6ecanismele 0ener#rii P(
1- Depolari"are lenta + poten%ialul pra0alSe desc+id canalele !entru ionii de sodiuP3# scade de la >69 la >22 mV '2CD)
- Depolari"are rapid#- *n$ersarea polarit#%ii + 4o$ershoot5 Se desc+id un nr. mare de canale de $aM Creşte !ermeabilitatea membranei !entru $aM Polaritatea membranei atinge !unctul izoelectic Se dezvolta s!i(e>ul?- Repolari"are rapid#
nc+iderea canalelor !entru $aM%esc+iderea canalelor !entru G M* canale voltaD>de!endente
A- Repolari"are lent# 9 postdepolari"area sau postpotentialul $esti0ialne0ati$
Se datorează eAcesului de sarcini !ozitive din celula $u !oate fi com!ensata de ieşirea G M
N- Posthiperpolari"are / postpotentialul $esti0ial po"iti$ Canalele de G M sunt desc+ise
Pom!a de $aEG scoate activ $aM din celulaP#3
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
66/94
Potentialul de actiune
The (ction Potential
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
67/94
7oth 2a; ; channels are closed! and the
membraneSs restin0 potential is maintained.
( stimulus opens some 2a; channels-*f the 2a; influx achie$es threshold potential!
then additional 2a; 0ates open! tri00erin0 an action potential-
(cti$ation 0atesof the 2a; channels are open! but the ; channelsremain closed- 2a; ions rush into the cell! andthe interior of the cell becomes more positi$e-
2a; close and potassium channelsopen- ; ions lea$e the cell andthe loss of positi$e char0e causesthe inside of the cell to becomemore ne0ati$e than the outside-
2a; channels are closed!
but the sloer ; remain open- Uithin amillisecond! the restin0 state is restored-
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
68/94
Fi0-*-11- aria%iile conductan%ei membranare pentru 2a; &i ; peparcursul poten%ialului de ac%iune- g$aM atinge maAimum ;n !rimamilisecundă a a!ariţiei de!olarizării creşterea tardivă a gGM este res!onsabilăde re!olarizare.
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
69/94
(aracteristicile poten.ialului de ac.iune
)&+
*ndicatorul F ( Q E ' E
Perioadade laten%#
.pre9poten%ial
Depolari9"area
rapid#
Repolari9"area
rapid#
Postpoten%ialne0ati$.post9depolari"are
Postpoten%ialul po"iti$ .post9repolari"are
Poten%ialul de $=rf
(mplitudinea.m
Deplasarede la$alorile derepaus lacele pra0.9B< m9
.9< m
.9N m9
.9NN m
de la$alorile depra0 la.;?Nm 9.;AN m +$=rf
↓
de la .;?Nm9.;ANm la 19 V din P
Durata .ms
O
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
70/94
(aracteristicile poten.ialului de ac.iune
)'+
*ndicatorul F ( Q E ' E
Perioada delaten%#.pre9
poten%ial
Depolari9"area
rapid#
Repolari9"area rapid#
Postpoten%ialne0ati$ .post9depolari"are
Postpoten%ialul po"iti$ .post9repolari"are
Poten%ialul de $=rf
7a"a ionic# *nfluxrapid de2a;
*nflux rapidde 2a;
)echestrarede 2a;eflux lent de ;
)echestrarede 2a;eflux maximde ;
eflux de 2a; &iinflux de ;
Conductan%aionic#
02a;
N
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
71/94
Fi0-*-1- Rela%iile de feedback po"iti$! ,ntredepolari"area membranei &i cre&terea permeabilit#%iipentru 2a;! ,n fa"a de depolari"are a poten%ialuluide ac%iune-
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
72/94
POTE!
OTE!
3$" "O($" )E"E(TROTO!(+
$" "O($" )E"E(TROTO!(+
$9
$8
m5
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
73/94
• PTE2H*('3' 'C(' • se reali"ea"# prin stimularea unei "one limitate a membranei
celulare• se manifest# prin:
depolarizare 9 influx de ioni de 2a; sau Ca;
• caracteristici:= sunt 0radate 9 stimuli mai puternici determin# o depol- mai mare= se sumea"# temporo9spa%ial= dac# prin sumare atin0 un ni$el critic .pra0 J $a 0enera un
poten%ial de ac%iune propa0at
P;0EN= =;%!=
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
74/94
P;0EN= =;%!=
&F4 m5
Stimul slab Stimul puternic
a"on
Potenţialul de acţiune: se propag" la distanţ" prin a)on' "r"decrement ?i respect" legea +totul sau nimic,
2. egea -totul sau nimic+ dacă stimulul depolarizant atinge intensitatea pragse
declanşază poten!ialul de ac!iuneStimul prag intensitatea minimă aunui stimul care produce un
potenţial de acţiune
H %oate poten!ialele de ac!iune auamplitudine constantă dependentă deproprietă!ile membranei celulare !otenţialul prag
" m
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
75/94
Potentiale locale
• $u se su!un legii tot saunimic• $u au !rag de de!olarizare• $u au !erioada refractara• Se !ot insuma• Sunt conduse decremental• %urata variaza de
conditiile initiale• Pot fi de!olarizari sau
+i!er!olarizari• Pot fi initiate de stimulii
din mediu
Potentiale de actiune• Se su!une legii tot sau nimic
• u !rag de de!olarizare de9>2 mV• u !erioada refractara• $u se !ot insuma• Sunt conduse nedecremental*
am!litudinea este constanta• %urata este constanta si
s!ecifica !entru fiecare ti! decelula
• Sunt de!olarizari• Sunt initiate de de!olarizarea
membranei
6 difi i d i bili l
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
76/94
6odificari de excitabilitate alemembranei
• Fa"a 1 +i!ereAcitabilitatea• Fa"a eAcitabilitatea scade
brusc la o• !erioada refractara absoluta
• Fa"a ? eAcitabilitateamembranei creste tre!tat
• !erioada refractara relativa• Fa"a A +i!ereAcitabilitate• Fa"a N +i!oeAcitabilitate
2
9 I 4
P;0EN= @E !%NE1 P;(PK%(NLE#M
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
77/94
0
0 P;0EN= PA!7
(na0
(>0
m5
0I3
&74
$9
s B0/M>=>=
s
1
1
2
2
3
3
SPE>(
4
4
8 PK%(NLE#M ?( ;(P#MS
8
PEA/;!@! AEFA!%0!AC !DB;=>0C
PEA/;!@! AEFA!%0!ACAE=!0/C
;(PK#;E#;(#
PKS%PK%(NLE# PKE%E5
P;(PK%(NLE#M
@EP;=!A/!AE!
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
78/94
Fi0-*-1O- Poten%ialul de ac%iune! conductan%a membranar# &i excitabilitatea-• depolarizarea membranar# &i perioada refractar# absolut#: acti$area ra9pid# &i
inacti$area conductan%iei sodice .02a;>• repolarizarea membranar# &i perioada refractar# relati$#: au0mentarea foarte
tardi$# &i foarte lent# a conductan%ei potasice .0 ;>• postpotenţialele: fa"a hiperexcitabilit#%ii .perioada supranormal#! prin re9ten%ia
polari"#rii corespunde efluxului incomplet a ionilor 2a;> fa"a hipo9excitabilit#%ii.perioada subnormal# re"ult# din influxul foarte lent a ionilor ;-
P;0EN= @E !%NEEntensitatea stimulului este codificată 'n func!ie de frecen!a poten!ialelor de ac!iune
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
79/94
Entensitatea stimulului este codificată 'n func!ie de frecen!a poten!ialelor de ac!iune
&F4
35m
moderat putern!c !%eră de poten&!alele locale
7enerarea potenţialului de acţiune:
Stimuldepolarizant
chimic electric
Poten!ial local s u b p
r a g
?eschiderea canalelor de Na0 olta8&dependente ⇒depolarizare localizată )prepoten!ialul*p r a g
#tingerea poten!ialului prag⇒deschiderea mai multor can. de Na0 ⇒ influ" de Na0)depolarizare
6analele de Na0 sunt rapid inactiate oprind influ"ul de Na0
6analele de >0 olta8 dependente se deschid, eflu" de >0 )repolarizare*
6analele de >0 se 'nchid, poten!ialul reenind la aloarea de repaus 5m
;estabilirea echilibrului ionic O pompa Na0 >0
sla$
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
80/94
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
81/94
!E4RO!4"
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
82/94
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
83/94
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
84/94
•(O!24(ERE$ POTE!3$"4"4 2E $(34!E 0! #RE"E !ER5O$SE
!n fibrele nervoase amielinice= depolari"area unei "one membranare produce acti$area canalelor de 2a;
adiacente= P( se propa0# 9 sec$en%ial
9 din aproape ,n aproape 9 cu $ite"# mic#
!n fibrele nervoase mielinice = conducerea este saltatorie de la un nod Ran$ier la altul=
explica%ia 9 densitatea foarte mare a canalelor de 2a;
la ni$elulnodurilor Ran$ier 9 teaca de mielin# ⇒ permeab- W a membr- internodale= $ite"a de conducere depinde de:
= 0rosimea fibrei ner$oase= distan%a dintre nodurile Ran$ier
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
85/94
contains fe# or no Na+ channels
(O!24(ERE$ MP4"S4"4 PR! #RE"E !ER5O$SE ME"!(E
6KN?M6(;(# E
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
86/94
#
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
87/94
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
88/94
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
89/94
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
90/94
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
91/94
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
92/94
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
93/94
-
8/20/2019 Tesuturi Excitabile Nou
94/94
top related