Elementární elektrické procesy na biologických membránách

neměřitelné – ihned jsou vyrovnávány difuzí iontů z okolí
AP se účastní jen nepatrné přesuny iontů ( relativní neunavitelnost nervu
opakovanou aktivací nervu ( jemné změny v složení ECT, ICT – vyrovnávány činností Na-K-pumpy
Vznik akčního potenciálu
AP vzniká, je-li dosaženo určité hodnoty MP (-65mV)
podněty malé intenzity vyvolávají depolarizaci ( nevede ke vzniku AP ( nemají dostatečnou intenzitu pro vyvolání AP = podprahové
zvýšení intenzity podnětu ( depolarizace dosahuje hraniční hodnoty MP, ze kterého startuje AP = práh ( podnět této intenzity = prahový
s dalším vzrůstem intenzity podnětu je vždy dosaženu práhu = podněty nadprahové
elektrická odpověď, kterou získáme působením nadprahového podnětu (AP) , je vždy stejná
vzrušivá membrána se chová dle principu „vše nebo nic“
není-li prahu dosaženo ( AP nevznikne, při dosažení prahu ( vzniká stejný akční potenciál
je-li podnět takové intenzity, aby vyvolal AP, je průběh AP na velikosti podnětu nezávislý ( AP má charakter stereotypní odpovědi
AP je schopen se šířit po vzrušivé membráně ( má-li membrána ve všech místech stejné vlastnosti – AP je všude, kam dorazí, stejný = AP se šíří bez úbytku (bez dekrementu)
depolarizace, která nedosahuje prahu, klesá se vzdáleností, její hodnota se zmenšuje = šíření s úbytkem (s dekrementem) ( el.změna se šíří od aplikace dráždícího proudu (je tu největší) na všechny strany fyzikálně = elektrotonicky
podprahová depolarizace vzrušivé membrány = místní (lokální) odpověď
Změny dráždivosti membrány během AP
po odstartování AP (otevření kanálů rychlého sodíkového proudu) a tím zahájení depolarizace ( vzrušivá membrána ztrácí schopnost reagovat na další podněty = absolutní refrakterní fáze (ARF)
ARF přetrvává rozhodující čas AP, během repolarizace postupně roste schopnost membrány elektricky reagovat ( pro vyvolání AP je nutné užít podněty nadprahové ( dráždivost se postupně obnovuje = relativní refrakterní fáze (RRF) – většinou několikanásobně převyšuje trvání AP (průměrně až 8ms po skončení AP)
v této době dochází k zotavení kanálů, jenž fungovaly v době AP
ale např.: membránu nervu lze podráždit ihned po skončení AP nadprahovými podněty ( maximální frekvenci AP, kterou vzrušivá membrána odpovídá
při AP 2ms je maximální frekvence AP 500Hz (při 1ms až 1kHz)
Elektrická odpověď dráždivé membrány
vzrušivá membrána – „zákon vše nebo nic“
dráždivá membrána – připomíná vzrušivou při stimulaci podprahovými depolarizujícími podněty
dráždivá membrána elektricky odpovídá, ale nereaguje AP
typy dráždivých membrán:
některé postrádají schopnost reagovat AP
jiné mají vysoký práh AP ( je vyloučeno, aby elektrická odpověď reagovala ( šíření je zde elektronické (fyzikální) – se vzdáleností amplituda el.změny klesá = šíření s dekrementem
tyto membrány vykazují chování pro funkce nervové buňky ( velikost ele.odpovědi je určitým způsobem úměrná velikosti podnětu ( odpověď může mít charakter depolarizace i hyperpolarizace
ele.odpověď úměrná intenzitě podnětu = stupňovitá (gradovaná) – např.stimulace vzrušivé membrány podprahovými podněty
dráždivé membrány mají membránové receptory pro příjem signálů nesených přenašeči (mediátory) či hormony
po navázání molekuly na receptor dojde ke změně vlastnosti membrány - např.změna vodivosti pro ionty ( vyvolá změnu MP
vzrušivá membrána reaguje AP, který vede
dráždivá membrána není schopna odpovědět vznikem AP, elektrickou změnu vede pasivně, fyzikálně a elektronicky (s úbytkem)
Rozdíly v trvání AP kosterního svalu a myokardu
- depolarizace probíhá velmi rychle
repolarizace je pomalejší
Nerv