Trang 1 Sinh lý điện thế màng và điện thế hoạt độngMục tiêu :1.. Trình bày đựợc các nguyên nhân tạo điện thế nghỉ và điện thế hoạt động.. Trang 2 Khi màng bị kích thích, có sự thay đổi đ
Sinh lý điện màng điện hoạt động Mục tiêu : Trình bày đựợc nguyên nhân tạo điện nghỉ điện hoạt động Trình bày đợc phát sinh lan truyền điện hoạt động Khi màng bị kích thích, có thay đổi điện màng so với lúc nghỉ, điện xuất đợc dẫn truyền dọc theo màng, điện hoạt động Bình thờng trạng thái nghỉ, hai bên màng tế bào có chênh lệch điện tích, tạo điện hai bên màng, điện đợc gọi điện màng lúc nghỉ 1.Cơ sở vật lý điện màng 1.1 Sự khuếch tán ion, điện khuếch tán Ion D.Ng bào D.Nội.bào §§thÕ K.T¸n Na+ K+ 142 mEq/ l mEq/ l 14 mEq/ l 140 mEq/ l +61 mV -94 mV Cl- 103 mEq/ l mEq/ l -70 mV • Theo nh bảng bên màng tế bào có nồng độ ion kali cao khoảng 35 lần so với bên Ngợc lại, nồng độ ion natri bên màng cao bên màng khoảng 10 lần ã Do có chênh lệch nồng độ hai bên màng mà ion có xu hớng khuếch tán từ nơi nồng độ cao đến nơi nồng độ thấp ã Vậy điện khuếch tán điện màng đợc tạo khuếch tán ion qua màng 61 log Ci CO 1.2 Phơng trình Nernst ã Điện Nernst - hay điện khuếch tán - loại ion điện màng đợc tạo khuếch tán ion qua màng Ci 61 log ã Điện Nernst (mV) = CO ã Trong đó: Ci nồng độ ion màng tế bào Co nồng độ ion màng tế bào 1.3 Cách tính điện khuếch tán màng thấm nhiều ion khác nhau: (Phơng trình Goldman) EMF(mV) = - 61 log Trong : EMF :là điện bên màng C :là nồng độ ion P :là tính thấm màng ion tơng ứng 2.Điện nghỉ ã Khi tế bào trạng thái nghỉ điện mặt màng có trị số âm so với mặt ngoài, điện đợc gọi điện nghỉ màng ã Trị số điện nghỉ màng tế bào khác tùy thuộc vào loại tế bào: thân nơron - 65 mV, sợi thần kinh lớn sợi vân -90 mV, số sợi thần kinh nhỏ - 60 đến - 40 mV 2.2 Các nguyên nhân gây điện nghỉ • Bơm Natri – Kali – ATP ase • Sù rò rỉ ion qua màng Cổng kênh kali đóng không chặt cổng kênh natri, nên rò rỉ kali từ màng lớn rò rỉ natri từ vào màng tới 100 lần Ion âm tế bào kích thớc lớn không qua đợc màng tế bào (phân tử protein, phosphat ) làm cho điện bên màng âm so với bên 2.3 Các yếu tố tham gia tạo điện nghỉ: Điện khuÕch t¸n ion kali:= -61 x log 35 = - 61 x 1,54 = -94 mV §iƯn thÕ khch t¸n ion natri:= - 61x log 1/10=61x(- log10) = - 61 x ( -1) = +61 mV Nhưng tính thấm ion Kali gấp 100 lần tính thấm ion Natri nờn: ã Dựa vào phơng trình Goldman tính đợc điện khuếch tán hai ion natri kali -86 mV Điện hoạt động bơm Na+ - K ATPase :-4 mV ã Tóm lại điện màng lúc nghỉ -90 mV (ở màng tế bào tim, vân, sợi trục lớn tế bào thần kinh ) 3.Điện hoạt động Định nghĩa: ã Điện hoạt động thay đổi điện nhanh, đột ngột màng bị kích thích khoảng thời gian vài phần vạn giây ã Trong trạng thái nghỉ màng có điện nghỉ,khi màng bị kích thích có thay ®ỉi ®ét ngét tõ ®iƯn thÕ nghØ sang ®iƯn thÕ hoạt động Các giai đoạn điện hoạt động ã Giai đoạn khử cực: ã Khi bị kích thích màng trở nên có tính thấm cao ion Na+ làm cho lợng lớn ion Na+ ùa vào bên tế bào ã Điện màng từ -90 mV chuyển nhanh sang phía điện dơng ã sợi thần kinh lớn có tợng "quá đà" tức điện tăng lên đến 0mV mà tăng lên đến trị số dơng Giai đoạn tái cực: ã Vài phần vạn giây sau màng tăng vọt tính thấm với ion Na+ kênh natri bắt đầu đóng lại Lúc kênh kali mở rộng ra, ion K+ khuếch tán ngoài, làm mặt màng bớt dơng hơn, lại trở nên âm mặt nh trạng thái nghỉ ã Điện nghỉ màng đợc tái tạo lại với trị số -90 mV Giai đoạn u phân cực: ã Do mở kênh kali chậm tiếp tục mở vài miligiây sau điện hoạt động chấm dứt, nên sau giai đoạn tái cực điện màng không trở mức điện lúc nghỉ (-90 mV) mà âm (có thể tới khoảng -100 mV), sau trở bình thờng ã Vì giai đoạn đợc gọi giai đoạn u phân cực Cơ chế phát sinh điện hoạt động ã Điện hoạt động đợc khởi đầu vòng feedback dơng mở kênh natri Ngỡng tạo điện hoạt động ã Sự tăng điện màng đến mức làm phát sinh điện hoạt động, mức tăng đợc gọi ngỡng tạo điện hoạt động Sự thích nghi màng cần phải vợt qua ngỡng kích thích cao nữa, chí phải tăng lên trị số dơng tạo đợc điện hoạt động Sự lan truyền điện hoạt động ã Cơ chế lan truyền điện hoạt động tạo nên "mạch điện" chỗ, vùng khử cực phần màng vùng tiếp giáp ã tế bào thần kinh điện hoạt động lan truyền dọc sợi trục, sóng lan truyền đợc gọi "xung động thần kinh" Làn sóng lan truyền (gây co cơ) gọi "xung động cơ" ã Hớng lan truyền điện hoạt động hai chiều sợi trục tế bào thần kinh vµ dÉn trun mét chiỊu qua synap