Bai dien 12 13 BS 1

ÔN TẬP LẠI MỘT SỐ KIẾN THỨC VỀ VẬN CHUYỂN QUA MÀNG TẾ BÀO MÀNG TẾ BÀO THẦN KINH - Mỗi tế bào thần kinh bọc màng tế bào, làm lớp phospholipid kép Màng gần không thấm ion - Có hai cách để vận chuyển ion vào tế bào thần kinh: - Bơm ion: sử dụng lượng tế bào để liên tục vận chuyển ion vào chống lại xu khuếch tán  tạo khác biệt nồng độ ion tế bào thần kinh Bơm ion quan trọng bơm Na+ K+ - Kênh ion:  Một số protein tạo nên lỗ màng, cho phép phân tử di chuyển từ phía sang phía màng Các protein tạo nên “kênh” thuận lợi cho chất hóa học tan nước qua Có kênh cho phân tử nước (aquaporins) Có nhiều loại “kênh” phụ thuộc chất protein cấu thành Một số “kênh” cho ion đặc thù qua gọi “kênh ion”, thí dụ kênh K+, Na+ Các kênh ion đóng vai trò đặc biệt quan trọng hoạt động sống thể Qua kênh, ion vận chuyển tự nhiên từ vùng có nồng độ cao đến vùng có nồng độ thấp nhờ gradient nồng độ qua màng  Đặc điểm: o Việc vận chuyển không liên tục Chúng mở cho loại ion định theo chiều định (tính thấm chọn lọc) chúng mở đóng ion để đáp ứng với tín hiệu từ môi trường, loại thứ hai kênh ion có chế “cổng” o Nói chung ion khác di chuyển theo kênh khác ion qua kênh "lạ" Ví dụ, Na+ Ca++ qua kênh Ka+  Một kênh có chế “cổng” có số trạng thái khác (tương ứng với hình thái khác protein), trạng thái mở đóng Nhìn chung, trạng thái đóng co hẹp lỗ, phần riêng biệt protein phủ lên lỗ  làm cho ion không qua  Kênh ion có chế “cổng” phân loại theo chế chúng phản ứng với môi trường quanh chúng Hai chế quan trọng nhất: 1- kênh ion có chế cổng nhạy cảm với điện áp (có cổng điện áp) , chúng mở đóng đáp ứng với độ lớn điện áp qua màng Kênh có vai trò đặc biệt quan trọng phát sinh điện hoạt động 2- Kênh ion có chế “cổng” điều khiển phối tử gắn với (có cổng phối tử) Các kênh ion mở đóng để đáp ứng với gắn vào phân tử gọi phối tử, thí dụ chất dẫn truyền thần kinh , kênh đóng vai trò định dẫn truyền tín hiệu qua synap Ngoài ra, tác động gây mở đóng lực học, nhiệt độ, ánh sáng, hóa chất áp lực CÁC HIỆN TƯỢNG ĐIỆN TRÊN TẾ BÀO SỐNG (tế bào thần kinh) Điện Màng Điện nghỉ Điện hoạt động Sự lan truyền điện hoạt động Cơ chế lan truyền điện hoạt động (các nội dung có GT Vật lý – Lý sinh y học) Sự lan truyền điện hoạt động qua synap Các Neuron synap hóa học      Hệ thần kinh thể sống cấu thành từ vô số neuron (các tế bào thần kinh) liên kết với liên kết với tế bào loại khác mà hệ thần kinh điều khiển Cấu trúc neuron nói chung có sợi trục lớn, dài gọi axon nhánh ngắn xúc tu gọi dendrite (cành) Phần cuối axon lại phân thành số nhánh (các chồi) dẫn đến điểm tiếp xúc với neuron khác hay tế bào loại khác neuron (thí dụ cơ, tuyến,…) Đóng vai trò tín hiệu mang thông tin thể sống xung điện hoạt động phát sinh tế bào lan truyền thay đổi điện màng khả lan truyền Chức quan trọng neuron dẫn truyền tín hiệu từ neuron đến tế bào mà tiếp xúc Dendrite (cành) Chồi axon Đầu cuối chồi axon tiếp xúc với tế bào tiếp nối liên kết đăc biệt gọi synap hóa học Cấu trúc synap hóa học gồm ba khu vực Khe mỏng ngăn cách màng hai tế bào khu vực tiếp giáp gọi khe synap Màng tế bào phía đầu axon - màng trước synap Màng tế bào tiếp xúc khe synap phía tế bào tiếp nối - màng sau synap  - Sự dẫn truyền tín hiệu qua synap Điện hoạt động lan truyền theo axon, tỏa chồi tới synap Tại xung điện hoạt động kích hoạt trình phức tạp tinh vi màng trước synap, qúa trình tiếp tục kéo theo trình xảy màng sau synap Kết màng sau synap xuất thay đổi điện màng dẫn đến xuất điện hoạt động  tín hiệu truyền từ tế bào sang tế bào khác - Cơ chế dẫn truyền tín hiệu qua synap Trước synap axon Trong chồi axon có hình cầu nhỏ bao bọc màng phosphorlipid kép (giống màng tế bào) gọi nang synap Trong nang chứa neurotransmitter – phân tử dẫn truyền thần kinh.Các nang “cập bến” gần màng trước synap Nang synap Chất dẫn truyền thần kinh – neurotransmitter Bơm tái hấp thu neurotransmitter ++ Kênh Ca cổng điện áp Thụ cảm thể – kênh ion cổng phối tử - - - - - - Trước synap Chồi axon Khe synap Sau synap – thân cành neuron, cơ, … Trong chồi trước synap: Khi xung điện hoạt động lan đến màng trước synap điện màng thay đổi (đảo phân cực) làm số kênh Ca++ cổng điện áp mở cho ion Ca ++ tràn vào tế bào Nồng độ ion Ca++ tăng cao lại kích hoạt protein nhạy cảm với Ca++ bám vào nang synap làm cho trình sau diễn (sự xuất bào) protein thay đổi hình thái làm màng nang “cập bến” hòa nhập với màng trước synap Tiếp theo lỗ hổng xuất thông bên nang với khe synap Các neurotransmitter từ nang phóng khe synap khuếch tán tới màng sau synap thoát khỏi khe synap Trên màng sau synap: neurotransmitter bị “bắt “ receptor (thụ cảm thể) protein phân bố màng sau synap Các thụ cảm thể kênh ion có chế cổng – cổng phối tử Sau “bắt” neurotransmitter, thụ cảm thể thay đổi trạng thái mở cho ion định qua Dòng ion qua kênh mở gây nên biến đổi chỗ điện màng sau synap , tăng giảm tùy thuộc thụ cảm thể kênh ion loại nào, dấu chiều ion qua màng Nếu kênh Na+, dòng Na+ tràn vào tế bào sau synap làm cho điện màng tăng lên (bớt âm hay gọi màng bị khử cực) Nếu kênh K+ Cl-  dòng K+ dòng Cl- vào làm điện màng giảm xuống (trở nên âm hay gọi màng bị phân cực vượt mức) Có hai loại synap: hưng phấn ức chế - Synap hưng phấn: xung điện động truyền tới làm màng sau synap bị khử cực, điện hoạt động dễ phát sinh (màng dễ bị kích hoạt hơn) - Synap ức chế: xung điện động truyền tới làm màng sau synap bị phân cực vượt mức, điện hoạt động khó phát sinh (màng khó bị kích hoạt hơn) Tóm lại:  Xung điện hoạt động trước synap gây đáp ứng định điện màng sau synap – thông tin lan truyền  Thay đổi điện màng sau synap điện hoạt động có tính chất chỗ đối diện khe synap Thay đổi làm phát sinh điện hoạt động dễ xảy hay khó xảy Sau thụ cảm thể bắt chất dẫn truyền thần kinh - neurotransmitter lại thoát khỏi receptor trôi xa Các neurotransmitter này, tái hấp thu vào chồi đóng lại nang, bị phân hủy enzyme đặc biệt khe synap Sau bị phân hủy, thành phần neurotransmitter tái hấp thụ vào chồi trước synap tổng hợp lại thành neurotransmitter đóng vào nang - Nếu neurotransmitter khe synap chúng lại tiếp tục bị “bắt” thụ cảm thể, kênh ion lại mở điện màng sau synap lại thay đổi điện hoạt động màng trước synap  gây hiệu ứng sinh lý bất thường Trường hợp riêng: Synap thần kinh vận động – sợi   Thần kinh vận động liên kết với sợi synap Tín hiệu điều khiển co  xung điện động theo axon thần kinh vận động truyền đến synap Synap thần kinh vận động – sợi loại synap hưng phấn với thụ cảm thể kênh Na+ neurotransmitter achetylcholine (viết tắt Ach) Xung điện động màng trước synap gây khử cực màng sau synap  Nếu điện màng sau synap đạt đến ngưỡng khử cực điện hoạt động     phát sinh màng sau synap lan truyền theo sợi kết sợi co Nếu điện màng sau synap tăng lên chưa đến ngưỡng khử cực màng sau synap không xuất điện hoạt động  không co  bệnh lý khác rối loạn vận động Lượng Na+ vào qua kênh Na+ thụ cảm thể định đến biên độ tăng điện màng sau synap định điện hoạt động có phát sinh màng sau synap hay không Lượng Na+ vào có nghĩa biên độ thay đổi điện màng sau synap phụ thuộc: Số thụ cảm thể bắt ACh mở cho Na+ vào (số ACh phóng vào khe synap + số thụ cảm thể nói chung + số thụ cảm thể bắt ACh) Thời gian thụ cảm thể mở (ACh gắn vào, tách thụ cảm thể bị bắt lại làm tăng thời gian mở vai trò enzyme phân hủy ACh: số lượng, mức độ hoạt động) Từ phân tích  nguyên nhân cách giải bệnh lý rối loạn vận động ĐIỆN THẾ HOẠT ĐỘNG CỦA TỔ CHỨC SÔNG Hoạt động tim – chế điều khiển chất điện Đối với TB tim đặc biệt: • Trong tim có hệ mô đặc biệt cấu thành từ tế bào tim “đặc biệt” : nút SA, nút AV, hệ thống dẫn truyền xung điện động gồm bó His sợi Purkinje • Các tế bào “đặc biệt” có khả tự kích hoạt đồng loạt đặn không nghỉ • Các nút SA AV độc lập tự kích hoạt theo nhịp riêng tự nhiên • Điện màng tế bào tim « đặc biệt » giai đoạn điện nghỉ rõ ràng mà thay đổi cách tự phát, khử cực tái phân cực nối tiếp Nguyên nhân đóng mở hai loại kênh K+ Ca++ dẫn đến tính thấm màng ion thay đổi liên tục lệch pha (Hình bên) • Lưu ý nồng độ Ca++ tế bào tim cao bên nhiều, kênh Ca+ + mở dẫn đến Ca++ vào tế bào • • • Đối với tế bào tim thường Cần có xung điện từ truyền tới để kích hoạt tế bào tim thường Điện hoạt động kéo dài nhiều so với tế bào thần kinh, đến 0.3 s Sự kéo dài kênh Ca++ màng tế bào mở (dòng Ca++ vào) kéo dài thời gian mở kênh Na+ , kênh K+ lại đóng bớt lại kéo dài đảo phân cực trì lâu (xem hình dưới) Trên hình gNa+, gK+, gCa++ tính thấm màng ion • Tế bào tim thường co bị kích hoạt Một chu kỳ co bóp tim khởi nguồn xung điện động tự phát nút SA, xung điện lan truyền theo mô tim thường tâm nhĩ→ kích hoạt tế bào tim tâm nhĩ co Xung điện lan truyền đến nút AV, truyền theo bó His theo sợi Purkinje lan tỏa đến hệ co tâm thất→ kích hoạt tế bào tâm thất tâm thất co • Tốc độ lan truyền xung điện theo bó His sợi Purkinje nhanh gấp 10 lần so với theo mô tim bình thường→ tế bào tâm thất co gần đồng thời → áp lực bơm máu tối đa Điện tâm đồ (các nội dung khác có Giáo trình Vật lý – Lý sinh y học) •