Δυναμικό ηρεμίας Δυναμικό ενεργείας. Σωτήρης Ζαρογιάννης Επίκ. Καθηγητής Φυσιολογίας Εργαστήριο Φυσιολογίας Τμήμα Ιατρικής Π.Θ.

Transcript

1 Δυναμικό ηρεμίας Δυναμικό ενεργείας Σωτήρης Ζαρογιάννης Επίκ. Καθηγητής Φυσιολογίας Εργαστήριο Φυσιολογίας Τμήμα Ιατρικής Π.Θ. 29/09/2017 Φυσιολογία Συστημάτων Ακαδημαϊκό Ετος

2 Ιόντα Δυναμικό Μεμβράνης Εξωκυττάριο Υγρό (mm) (Extracellular Fluid; ECF) Ενδοκυττάριο Υγρό (mm) (Intracellular Fluid ;ICF) Σχετική διαπερατότητα Na K Proteins Νa + Νa + K + K + Proteins ICF [mm] ECF [mm]

3 Πηγή εικόνας: Φυσιολογία του Ανθρώπου. 8 η Εκδοση. Vander, Sherman, Luciano, Τσακόπουλος. Εκδόσεις Πασχαλίδη Ιόντα Δυναμικό Μεμβράνης Εξωκυττάριο Υγρό (mm) (Extracellular Fluid; ECF) Ενδοκυττάριο Υγρό (mm) (Intracellular Fluid ;ICF) Na K ΔPotenLal=0 mv Μόνο δίαυλοι Κ + Δυναμικό Ισορροπίας Κ + (Ε Κ )

4 Στο δυναμικό ισορροπίας ενός ιόντος το χημικό και ηλεκτρικό πρανές είναι ισομεγέθη αλλά αντίθετης φοράς Δυναμικό Μεμβράνης E Na = + 60 Νa + Νa + 3Νa + 2Κ + - ICF Voltage (mv) 0 K + GHK equaxon K + -70mV E Rest = -70 Χημικό Πρανές Ηλεκτρικό Πρανές Δίαυλοι Διαρροής Κ + Δίαυλοι Εισρροής Να + E K = -90 ECF

5 Νευρικό κύτταρο Λήψη πληροφοριών Πυρήνας- Οργανίδια Δυναμικό ενεργείας Αποστολή πληροφοριών Πηγή εικόνας: Φυσιολογία του Ανθρώπου. 8 η Εκδοση. Vander, Sherman, Luciano, Τσακόπουλος. Εκδόσεις Πασχαλίδη 2001.

6 Πιθανές μεταβολές δυναμικού μεμβράνης Διαβαθμισένα δυναμικά Πηγή εικόνας: Lauralee Sherwood. Εισαγωγή στη φυσιολογία του ανθρώπου. 8 η Εκδοση. Ακαδημαϊκές Εκδόσεις Μπάσδρα

7 Αλλαγές Δυναμικού Μεμβράνης Εκπόλωση: Λιγότερο αρνητικό απο το Δυναμικό Ηρεμίας Αναστροφή Πολικότητας: Εσωτερικό θετικότερο του εξωτερικού του κυττάρου Επαναπόλωση: Επιστροφή σε αρνητικές τιμές αλλά πιό ψηλά απο το δυναμικό ηρεμίας Υπερπόλωση: Περισσότερο αρνητικό απο το Δυναμικό Ηρεμίας Πηγή εικόνας: Φυσιολογία του Ανθρώπου. 8 η Εκδοση. Vander, Sherman, Luciano, Τσακόπουλος. Εκδόσεις Πασχαλίδη 2001.

8 Δυναμικό Ενεργείας Πηγή εικόνας: Lauralee Sherwood. Εισαγωγή στη φυσιολογία του ανθρώπου. 8 η Εκδοση. Ακαδημαϊκές Εκδόσεις Μπάσδρα

9 Δυναμικό Ενεργείας P K >P na (K + leak channels) Πηγή εικόνας: Ganong s Review of Medical Physiology, 23 rd Edihon.Barrej, Brooks, Boitano and Barman. McGraw Hill, 2010

10 Δυναμικό Ενεργείας Πηγή εικόνας: Lauralee Sherwood. Εισαγωγή στη φυσιολογία του ανθρώπου. 8 η Εκδοση. Ακαδημαϊκές Εκδόσεις Μπάσδρα

11 Δυναμικό Ενεργείας Πηγή εικόνας: Lauralee Sherwood. Εισαγωγή στη φυσιολογία του ανθρώπου. 8 η Εκδοση. Ακαδημαϊκές Εκδόσεις Μπάσδρα

12 Δυναμικό Ενεργείας Πηγή εικόνας: Lauralee Sherwood. Εισαγωγή στη φυσιολογία του ανθρώπου. 8η Εκδοση. Ακαδημαϊκές Εκδόσεις Μπάσδρα

13 Φυσιολογία του Ανθρώπου. 8 η Εκδοση. Vander, Sherman, Luciano, Τσακόπουλος. Εκδόσεις Πασχαλίδη Διεγερτικές χημικές συνάψεις Σε αυτές η μετασυναπτική απόκκριση στο νευροδιαβιβαστή καταλήγει σε εκπόλωση, άρα φέρνει το μεμβρανικό δυναμικό πιο κοντά στον ουδό. Μεσολαβείται από θετικό ισοζύγιο εισροής κατιόντων μέσα στο κύτταρο, και συγκεκριμένα αρκετά περισσότερο Na + να εισέρχεται απ ότι K + να εξέρχεται απο το κύτταρο. Μεσολαβείται δηλαδή κυρίως απο διαύλους Na +. Διεγερτικό μετασυναπτικό δυναμικό (Excitatory Post SynapLc PotenLal; EPSP)

14 Φυσιολογία του Ανθρώπου. 8 η Εκδοση. Vander, Sherman, Luciano, Τσακόπουλος. Εκδόσεις Πασχαλίδη Ανασταλτικές χημικές συνάψεις Σε αυτές η μετασυναπτική απόκκριση στο νευροδιαβιβαστή καταλήγει σε υπερπόλωση, άρα απομακρύνει το μεμβρανικό δυναμικό από τον ουδό. Μεσολαβείται από θετικό ισοζύγιο εισροής ανιόντων (Cl - ) μέσα στο κύτταρο ή εκροής κατιόντων από το κύτταρο (K + ). Μεσολαβείται δηλαδή κυρίως απο διαύλους Cl -. Εναλλακτικά μπορεί να μην προκληθεί IPSP αλλά να σταθεροποιηθεί το δυναμικό της μεμβράνης Ανασταλτικό μετασυναπτικό δυναμικό (Inhibitory Post SynapLc PotenLal; IPSP)

15 Φυσιολογία του Ανθρώπου. 8 η Εκδοση. Vander, Sherman, Luciano, Τσακόπουλος. Εκδόσεις Πασχαλίδη Ενεργοποίηση του μετασυναπτικού κυττάρου Το δυναμικό της μεμβράνης του μετασυναπτικού νευρώνα ανά πάσα στιγμή είναι η συνισταμένη όλης της συναπτικής δραστηριότητας που εκδηλώνεται σε αυτόν σε συγκεκριμένο χρόνο. Εκπόλωση της μεμβράνης προς τον ουδό όταν υπερισχύουν τα διεγερτικά συναπτικά σήματα ή μια υπερπόλωση ή σταθεροποίηση όταν επικρατούν τα ανασταλτικά εισερχόμενα σήματα.

16 Ενεργοποίηση μετασυναπτικού νευρώνα Πηγή εικόνας:ιατρική Φυσιολογία: Κυτταρική και μοριακή προσέγγιση. Boron and Boulpaep. 1h1η Εκδοση, Ιατριές Εκδόσεις Πασχαλίδη 2006.

17 Καρδιακό μυοκύτταρο Πηγή εικόνας: Ganong s Review of Medical Physiology, 23 rd Edihon.Barrej, Brooks, Boitano and Barman. McGraw Hill, 2010

18 Καρδιακό μυοκύτταρο Πηγή εικόνας: Lauralee Sherwood. Εισαγωγή στη φυσιολογία του ανθρώπου. 8 η Εκδοση. Ακαδημαϊκές Εκδόσεις Μπάσδρα

19 Υλικό για μελέτη Sherwood Εισαγωγή στη φυσιολογία του ανθρώπου Κεφάλαιο 4, σελ , 400