Điện thế nghỉ, điện thế hđ (bài GIẢNG 1)

Mô có tính kích thích• Mô có khả năng hình thành và dẫn truyền các xung điện hóa dọc theo màng TB... Điện thế màng – Bên trong âm hơn so với bên ngoài – Đo bằng vi điện cực microelectrod

Mô có tính kích thích và

điện thế nghỉ

Bs Lê Đình Tùng

Mô có tính kích thích

• Mô có khả năng hình thành và dẫn truyền các xung điện hóa dọc theo màng TB

Mô có tính kích thích

Hồng càu

TB biểu mô Ống tiêu hóa

•Cơ vân (skeletal)

• Cơ tim (Cardiac)

• Cơ trơn (Smooth)

Điện thế màng

– Bên trong âm hơn so với bên ngoài

– Đo bằng vi điện cực (microelectrodes) và dao động kế (oscilloscope)

– Bình thường: -70 đến -90 mV

• Điện thế nghỉ ít

âm hơn( - 40 mV)

Cân bằng Gibbs Donnan

• Hai dung dịch chứa ion ngăn

cách nhau bởi màng cho phép

ion này đi qua và không cho ion

khác đi qua-> cân bằng điện

hóa được thiết lập

hai phía của màng cân bằng và

đối ngược nhau

Dòng ion K+

• K+ trong TB nhiều hơn ngoài TB

• Ion K+ đi từ trong ra ngoài

Điện thế Nernst (Equilibrium potential)

dịch của một ion

• Phương trình Nernst

Điện thế Nernst (Equilibrium potential)

Ion Trong TB Ngoài TB Điện thế

Nguyên nhân điện thế nghỉ

• Chủ yếu do dòng K+ đi ra ngoài (Nernst Potential:

-94mV)

• Dòng Na+ đi vào TB đóng góp rất ít (Nernst Potential: +61mV)

• Protein tích điện âm ở trong tế bào

• Tổng điện thế: -70 đến -90 mV

Điện thế hoạt động (Action potential)

Điện thế hoạt động (A.P.)

• Khi xung điện thế được tạo ra

– Trong TB trở nên dương hơn

– Gây ra hiện tượng khử cực

– Dẫn truyền xung thần kinh: dẫn truyền điện thế hoạt động

cự

c T

ái cực

• Lúc đầu màng TB khử cực chậm -> đến khi đạt điện thế ngưỡng (threshold level)

• Sau đó là sự thay đổi

nhanh, đọt ngột đi lên

thẳng đứng (khử cực) lên

đến mức +40 mV

-90 +40

• Tiếp theo: giảm phân cực

đột ngột -> đi xuống – Tái

cực (repolarisation)

-90 +40

• Điện thế gai (Spike

potential)

– Lên nhanh xuống nhanh

• Thời gian của điện thế

hoạt động

– 1 msec

-90 +40

1 mili giây

• Để đạt đến điện thế ngưỡng: điện thế màng tăng theo bậc

• Khi đạt đến ngưỡng

– Điện thế hoạt động xuất hiện, không thể ngăn cản được

Cơ sở sinh lý học của điện thế hoạt động

• Khi đạt đến ngưỡng tạo điện thế hoạt động

– Kênh Na+ đóng mở theo điện thế mở

– Do nồng độ Na+ bên ngoài TB cao hơn -> Na+ đi từ ngoài TB vào trong TB – Điện thế trong màng TB dương hơn -> khử cực

– Khi điện thế màng lên đến +40 mV, kênh Na+ đóng

– Kênh K+ mở -> K+ từ trong TB đi ra

– Mất ion dương -> điện thế trong TB giảm dần -> tái cực

• Na đi vào và K đi ra ngoài

• Phân bố ion mất cân bằng

ion Na+ ra ngoài và đưa 2 ion K+ vào trong

Kênh ion đóng mở theo điện thế

• Lúc nghỉ: cánh hoạt hóa đóng

– Na vào trong TB

– Tính thấm với Na tăng 500 lần

– Dòng Na+ đi vào dừng lại

outside

inside

outside inside

outside inside

Na+

m gate

h gate

Kênh K+ đóng mở theo điện thế (VOLTAGE-GATED K Channel)

• Kênh K+ chỉ có 1 cánh

Ngoài TB

Trong TB

– Lúc nghỉ: kênh K đóng

– Điện thế màng +40 mV

• Kênh K mở chậm

• Hoạt hóa chậm -> K+ đi từ trong TB ra ngoài

– Sau khi điện thế màng về giá trị điện thế nghỉ, kênh K chậm vẫn mở: gây ra hiện tượng ưu phân cực (hyperpolarisation)

Kênh K mở

Kênh K đóng

Kênh Na đóng Nhiều kênh Na mở

Kênh Na mở

Giai đoạn trơ (Refractory Period)

• Giai đoạn trơ tuyệt đối

– Không thể gây khử cực

màng

– Do cánh bất hoạt đóng

-90 +35

outside inside

Giai đoạn trơ (Refractory Period)

• Giai đoạn trơ tương đối

– Trong giai đoạn này kích

thích mạnh có thể gây khử

cực

– Kết thúc giai đoạn tái cực,

cánh bất hoạt và hoạt hóa

Lan truyền điện thế hoạt động

• Khi 1 phần màng tế bào bị khử cực

• Tạo ra sự khác biệt điện thế giữa vị trị bị khử cực và vị trí cận kề

• Dòng điện tại chỗ được khởi động

• Dòng điện tại chỗ này kết thúc do dịch ngoại bào

Lan truyền điện thế hoạt động

• Dòng điện tại chỗ lan truyền làm kênh Na đóng mở theo điện thế ở vùng kế cận mở ra

• Na đi vào trong tế bào

Lan truyền điện thế hoạt động

• Quá trình này diễn ra liên tiếp

• Kết quả: điện thế hoạt động được lan truyền

Lan truyền điện thế hoạt động

Propagation of AP

Lan truyền điện thế hoạt động

Dẫn truyền trên các sợi thần kinh có

myelin

• Kênh Na tại các nút Ranvier

• Vì vậy, khử cực xảy ra tại

các nút

Lan truyền điện thế hoạt động trên

sợi thần kinh có myelin

• Dẫn truyền theo kiểu nhảy cách -> dẫn truyền nhanh hơn

• Thay đổi điện thế màng ở các nút Ranvier

• Tái lập nồng độ Na+ & K+ sau điện thế hoạt động.

– Do hoạt động của bơm Na-K

– Cần năng lượng

3 Na +

2 K +

• Gây tê tại chỗ

• Nhiễm toan (Acidosis)

• Thiếu oxy (Hypoxia)

• Tăng K+ máu

• Nhiễm kiềm (Alkalosis)

Điện thế hoạt động của cơ

• Cơ vân (Skeletal muscle)

• Cơ tim (Cardiac muscle)

Cơ vân

• Tương tự điện thế hoạt động của TB thần kinh

Điện thế hoạt động của cơ tim

Giai đoạn

• 0: Khử cực

• 1: tái cực ngắn

• 2: Cao nguyên (plateau)

• 3: Tái cực

• 4: Nghỉ

Thời gian: 250 msec

Điện thế hoạt động của cơ tim

Giai đoạn:

• 0: Khử cực (depolarisation), Na+ đi vào thông qua kênh Na+ nhanh.

• 1: Tái cực ngắn (short repolarisation), K+ đi ra qua kênh K+,

và Cl- đi vào trong TB.

• 2: Bình nguyên (đi ngang), Ca++ đi vào qua kênh Ca++ chậm, loại L

• 3: Tái cực (repolarisation), K+ đi ra ngoài qua kênh K+

• 4: Điện thế nghỉ (resting)