Microsoft PowerPoint Dien Sinh vat Chinh sua 2012 Compatibility Mode ĐIỆN THẾ SINH VẬT Nguyen Viet Huong – 0918193124 Hương Nguyenfonterra com MỤC TIÊU 1 Giải thích sự hình thành của điện thế sinh. ĐIỆN THẾ SINH VẬT Nguyen Viet Huong ĐIỆN THẾ SINH VẬT Nguyen Viet Huong ĐIỆN THẾ SINH VẬT Nguyen Viet Huong
ĐIỆN THẾ SINH VẬT Nguyen Viet Huong – 0918193124 Huong.Nguyen@fonterra.com MỤC TIÊU: Giải thích hình thành điện sinh vật tế bào sống Trình bày cấu tạo tế bào thần kinh (neuron) Cấu tạo synap trình dẫn truyền qua synap Hiểu chế dẫn truyền thần kinh – Mở đầu Hiện tượng điện sinh vật ý vào khoảng kỷ 18 1731 • • • 1751 1791 Năm Năm 1731, Gray (Anh) Nollet (Pháp) khẳng định tồn điện tích thực vật động vật 1751, Adanson nhận thấy tác dụng dòng điện giống cá điện 1791, BS Galvani (Ý) bắt đầu nghiên cứu dòng điện sống Bằng thí nghiệm mình, BS Galvani phát đặc trưng quan trọng tế bào sống: Giữa tế bào sống môi trường xung quanh tồn chênh lệch điện CÁC LOẠI ĐIỆN THẾ SINH VẬT CƠ BẢN Dòng điện “sống”- hay dịng điện sinh học – có liên quan chặt chẽ với hoạt động sống, chức sinh lý thể, phản ánh tính chất hóa lý trình trao đổi chất số quan trọng đáng tin cậy chức sinh lý thể sống Ghi điện sinh học xác định rõ nguyên nhân bệnh pháp điều trị hiệu loại điện bản: Điện nghỉ Điện hoạt động Điện tổn thương biện Thí nghiệm phát điện nghỉ Khi điện cực đặt bề mặt sợi thần kinh: khơng có chênh lệch điện Một điện cực ngoài, điện cực xuyên màng: Xuất hiệu điện điện cực Cả điện cực xuyên qua màng: khơng có chênh lệch điện ĐIỆN THẾ NGHỈ Đinh nghĩa: Ở trạng thái bình thường (trạng thái nghỉ) phía màng tế bào ln tồn hiệu điện - gọi điện nghỉ (điện tĩnh hay điện màng) Đặc điểm: • Mặt màng ln có điện âm so với mặt ngồi • Ở trạng thái “tĩnh”, điện màng giá trị ổn định (50 – 94mV) • Độ lớn điện nghỉ biến đổi chậm theo thời gian đại diện cho khả hoạt động chức tế bào ++++++++++++++++ ++++++++++++++++ Ngoài Trong Ngoài ĐIỆN THẾ HOẠT ĐỘNG Định nghĩa: Là điện xuất phía màng tế bào tế bào nhận kích thích đạt ngưỡng Đặc điểm: • • • • Mặt màng tế bào tích điện dương so với mặt Xuất thời gian ngắn biến đổi nhanh chóng theo giai đoạn Có khả lan truyền, điều kiện sinh lý không đổi, tốc độ lan truyền số Hình dạng biên độ giữ nguyên trình lan truyền giai đoạn phát triển điện hoạt động Khử cực (AA’): ứng với hiệu điện phía màng biến đổi từ giá trị điện nghỉ tới Quá khử cực (A’BB’): hiệu điện phía màng vượt giá trị Phân cực lại (B’C): hiệu điện màng biến mV đổi từ giá trị điện nghỉ B Quá phân cực (CD): hiệu điện màng có giá trị âm điện nghỉ Điện hoạt động đảm bảo cho trình dẫn truyền hưng phấn thần kinh dọc theo sợi thần kinh A ’ A Kích Thích B’ C t D Điện hoạt động lan truyền dọc theo sợi thần kinh Hướng lan truyền điện hoạt động Các kết thực nghiệm sau cho thấy điện hoạt động có khả lan truyền: • Điện hoạt động ghi chậm so với thời điểm kích thích sợi thần kinh ta đặt điện cực xa vị trí kích thích • Thời gian điện hoạt động lớn hai điện cực đặt xa DẪN TRUYỀN HƯNG PHẤN THEO SỢI THẦN KINH • Đặc điểm: Xung thần kinh có đặc tính lan truyền dọc theo sợi thần kinh Biên độ xung thần kinh sợi thần kinh vào khoảng 120mV (cao mức ngưỡng khử cực màng 5-6 lần) – có ý nghĩa với vận tốc độ tin cậy dẫn truyền hưng phấn • Trong trình lan truyền, biên độ xung thần kinh không giảm Cơ chế dẫn truyền xung thần kinh Giữa vùng hưng phấn vùng không hưng phấn bên cạnh phát sinh dòng điện cục kéo theo khử cực vùng bên cạnh tính thấm với ion tăng lên xuất điện hoạt động Sự dẫn truyền axon có bao myelin • Bao myelin có điện trở suất lớn dày 1-3 µm có tác dụng lớp cách điện • Sự dẫn truyền điện hoạt động “nhảy” từ eo Ranvier sang eo Ranvier khác lợi tốc độ truyền thơng tin tiết kiệm lượng • Sự tổn thương bao myelin dẫn đến hỗn loạn xung thần kinh, hậu cac bệnh nghiêm trọng thần kinh DẪN TRUYỀN HƯNG PHẤN THẦN KINH -CƠ Cấu tạo Synap (hay vùng tiếp giáp thần kinh –cơ) Cấu trúc synape thần kinh - Các nghiên cứu cho thấy: Trước tới cơ, sợi trục thần kinh lớp vỏ meylin bên ngồi Nhánh tận xịe rộng để tăng tiếp xúc với tế bào synap bao gồm: Đĩa trước synap: có chứa nang đường kính 20-50 A0 Khe synap: rộng khoảng 10-100nm Đĩa sau synap: dày, có cấu trúc hình que, giúp tế bào dìm sau dịch bào tăng diện tích tiếp xúc Cơ chế dẫn truyền hưng phấn từ thần kinh đến qua synap Thuyết dẫn truyền trực tiếp (vật lý) Synap có tác dụng diot, cho điện hoạt động truyền theo chiều xác định từ thần kinh xuống với tốc độ lan truyền chậm sợi trục thần kinh Giả thuyết: - có mạch “sơn” (shunt) khe synap, có điện trở thấp - có cầu nối nhỏ để truyền điện xuống tế bào - màng tế bào có lỗ hổng lớn, có điện trở thấp Thuyết dẫn truyền gián tiếp (hố học) Tồn chất hoá học làm trung gian cho trình dẫn truyền hưng phấn qua khe synap – Acetylcholine Acetylcholine dẫn truyền qua synap SÔÏI TRỤC SI NHÁNH THÔNG TIN RA ACETYLCHOLINE THỤ THỂ THÔNG TIN VÀO Các chất dẫn truyền xung động thần kinh từ sợi trục qua synáp gắn vào thụ thể sợi phân nhánh Thuyết kết hợp chế trực tiếp gián tiếp • Theo thuyết này, phân tử Acetylcholine có tính phân cực Bình thường, chúng dự trữ nằm lộn xộn nang Khi có kích thích, chúng giải phóng khỏi nang xếp theo chiều định tác dụng điện trường đóng vai trò cầu nối giúp lan truyền hưng phấn từ thần kinh xuống qua khe synap Điện Synap: Ngồi điện hoạt động, cịn tồn loại điện khác synap – điện synap Thí nghiệm: - Ngâm vào dung dịch curare – chất ức chế tác dụng acetylcholin việc khử cực màng, làm giảm điện synap -Thời gian ngâm lâu điện synap nhỏ thời gian ủ điện hoạt động kéo dài -Khi điện synap nhỏ tới mức khơng xuất điện hoạt động liên kết thần kinh –cơ bị ngắt ĐẠI CƯƠNG VỀ KÍCH THÍCH THẦN KINH –CƠ Nguồn kích thích- cường độ kích thích Nguồn kích thích: cơ, nhiệt, điện, hố Với loại kích thích khác nhau, độ nhạy cảm tế bào khác Cường độ kích thích: tế bào khác đáp ứng với kích thích có cường độ khác Tơ cơ: Tơ thần kinh: 6.104 keV keV Tế bào thị giác: eV (# lượng photon ánh sáng) eV = 1,6 x 10-19 J Các kích thích điện đặc trưng thông số: I Cường độ hay biên độ kích thích (I) Thời gian kích thích (t) Ngưỡng kích thích t U Đáp ứng chỗ Điện hoạt động Quan hệ cường độ thời gian kích thích Ngưỡng thời gian C: khoảng thời gian ngắn mà xung điện phải kéo dài để gây nên hưng phấn tế bào Ở động vật có xương sống, C = vài µs Nếu thời gian kích thích < C khơng có đáp ứng tế bào Ngưỡng kích thích b hay reobazo: cường độ nhỏ mà xung kích thích phải đạt để gây nên trạng thái hưng phấn hay thần kinh I Cronacxi: khoảng thời gian ngắn mà xung điện có cường độ 2b cần phải kéo dài để gây nên hưng phấn thần kinh hay c 2b b Cronacxi t • Hợp kích thích: Trường hợp kích thích ngưỡng gây nên trạng thái hưng phấn tế bào Xảy khi: - kích thích ngưỡng tác dụng vào vị trí tế bào cách khoảng thời gian đủ ngắn (cộng tác dụng theo thời gian) - kích thích ngưỡng đồng thời tác dụng vào vị trí đủ gần tế bào (cộng tác dụng theo khơng gian) •Thời gian ủ giai đoạn trơ: Thời gian ủ: khoảng thời gian (t) tính từ thời điểm nhận xung kích thích thời điểm bắt đầu xuất điện hoạt động Mỗi loại tế bào có thời gian ủ khác k I = (1 + )b t I – cường độ kích thích; k b – số đặc trưng cho trạng thái tơ thần kinh (Takasi, 1953, tơ thần kinh cô lập) Giai đoạn trơ: sau bị kích thích, khoảng thời gian xác định kể từ sau thời gian ủ đến thới điểm đỉnh âm điện hoạt động, dù có tác dụng vào thần kinh xung điện mạnh đến đâu không tạo nên hưng phấn giai đoạn trơ tuyệt đối thần kinh I Ngưỡng kích thích a b c U d t a Giai đoạn trơ tuyệt đối: 2-3ms b Giai đoạn trơ tương đối: 10-20ms c Giai đoạn siêu bình thường: #15ms d Giai đọan gần bình thường: # 70ms t NGUYÊN TẮC GHI ĐO ĐIỆN SINH VẬT Tín hiệu điện Yếu, khơng quan sát Khuyếch đại -Đèn điện tử cực -Transistor Ghi bảo quản tín hiệu -Bộ ghi quang học -Bộ ghi học (bút ghi) Người ta ghi lại điện cơ, điện não, điện tim, điện võng mạc Phục vụ cho cơng tác chẩn đốn điều trị ... tồn chênh lệch điện CÁC LOẠI ĐIỆN THẾ SINH VẬT CƠ BẢN Dòng điện “sống”- hay dịng điện sinh học – có liên quan chặt chẽ với hoạt động sống, chức sinh lý thể, phản ánh tính chất hóa lý trình trao... cậy chức sinh lý thể sống Ghi điện sinh học xác định rõ nguyên nhân bệnh pháp điều trị hiệu loại điện bản: Điện nghỉ Điện hoạt động Điện tổn thương biện Thí nghiệm phát điện nghỉ Khi điện cực... thần kinh: khơng có chênh lệch điện Một điện cực ngoài, điện cực xuyên màng: Xuất hiệu điện điện cực Cả điện cực xuyên qua màng: khơng có chênh lệch điện ĐIỆN THẾ NGHỈ Đinh nghĩa: Ở trạng thái