Cơ chế dẫn truyền tín hiệu qua synap Trước synap phải 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 Từ sau dùng thuật ngữ neurotransmitter cho ngắn gọn 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) Yêu cầu : Sinh viên cần phải hiểu dòng ion vào hay dẫn tới tăng hay giảm điện màng 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 Quá trình có mục đích sống rõ ràng: 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 dộng Thí dụ: chất Curare tên độc người da đỏ phong tỏa thụ cảm thể làm cho ACh không gắn vào thụ cảm thể được không co có xung điện động truyền đến synap thần kinh – Hóa chất chống enzyme phân hủy ACh co giật không điều khiển, ngược lại giúp điều trị bệnh nhược có thụ cảm thể Hoạt động tim – chế điều khiển chất điện • • • • • Trong tim có hệ mô 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 nhau(Hình dưới) Lưu ý nồng độ Ca++ tế bào tim cao bên nhiều, kênh Ca++ mở dẫn đến Ca++ vào tế bào Yêu cầu : Sinh viên cần phải hiểu dòng ion vào hay dẫn tới tăng hay giảm điện màng • • • • • 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+ đảo phân cực trì lâu (xem hình dưới) Trên hình gNa+, gK+, gCa++ tính thấm màng ion