עקרונות הולכה חשמלית 2- מערכת העצבים Flashcards
(67 cards)
גוף התא-
שם נמצאים הגרעין ואיברוני התא.
דנטריטים
דשלוחות שיוצאות מגוף התא. בדרך כלל בולטות כמו אנטנות להגדלת שטח הפנים לקבלת אותות מנוירונים אחרים. הדנטרינים נושאים אותות לכיוון גוף התא.
input zone
גוף התא והדנטרינטים. זה האיזור שבו פוטנציאל מדורג נוצר בתגובה לאירוע מעורר.
אקסון
סיב העצב
הרחבה בודדה, מוארכת שמוליכה פוטנציאל פעולה הרחק מגוף התא.
axon hillock
החלק הראשון של האקסון יחד עם האיזור של גוף התא שממנו יוצא האקסון.
triger zone
האקסון הילוק, בגלל שבאיזור הזה פוטנציאל הפעולה מתחיל, על ידי פוטנציאל מדורג שמספיק גדול.
axon terminals
הסוף המסועף של האקסון.
conducting zone
האקסון עצמו.
Output zone-
האקסון טרמינלס
היכן פוטנציאל הפעולה מתחיל בנוירון?
- פוטנציאל פעולה יכול להתחיל רק בחלק של הממברנה שעשיר בתעלות תלויות מתח לנתרן.
- בדרך כלל, איזורים בתאים אקסיטביליים שבהם יש פוטנציאל מדורג, לא יעברו פוטנציאל פעולה בגלל שתעלות תלויות המתח לנתרן נמצאות שם בדלילות.
- לכן, אתרים ש”מתמחים” בפונטציאל מדורג לא יעברו פוטנציאל פעולה.
- יחד עם זאת, לפני שפוטנציאל פעולה תפוגג, הוא יכול לגרות פוטנציאל פעולה באיזור סמוך של הממברנה
- בנוירון טיפוסי, פוטנציאל מדורג מתחיל בדנטריטים ובגוף התא בתגובה לאות כימי. אם לפוטנציאל המדורג יש עוצמה מספיקה עד לזמן שבו הוא מתפזר עד לאקסון הילוק, הפוטנציאל מדורג יתחיל פוטנציאל פעולה
בעצב יש פיזורשונה של סוגי תעלות
באזור הדנדריטים ובגוף התא יש הרבה תעלות תלויות ליגנד
ומעט תעלות תלויות מתח. הסיבה לכך היא שגוף התא
מקבל המון אינפורמציה, אבל את חלקה הוא רוצה לסנן. לכן
יש שם יותר תעלות תלויות ליגנדים, בהן לפוטנציאלים יש
יכולת לעבור הלאה או לדעוך מבלי לעורר תגובה .
באזור האקסון- יש ריכוז גבוה של תעלות תלויות מתח, זהו
אזור הטריגר. ברגע שהדפולריזציה מגיעה לסף, יפרוץ כאן
הפוטנציאל הפעולה ויתקדם לאורך כל האקסון, שבו יש
תעלות יוניות תלויות מתח שיקדמו אותו .
במעבדה, אחת הדרכים לגרום לשינויים במתח הממברנה
)דפולריזציה( היא לשנות את ריכוזי האשלגן בנוזל החוץ-
תאי. האשלגן הוא היון החדיר במערכת בזמן מנוחה, לכן כל
שינוי ישפיע על המתח החשמלי.
היכן פוטנציאל הפעולה מתחיל בנוירון?
- פוטנציאל פעולה יכול להתחיל רק בחלק של הממברנה שעשיר בתעלות תלויות מתח לנתרן.
- בדרך כלל, איזורים בתאים אקסיטביליים שבהם יש פוטנציאל מדורג, לא יעברו פוטנציאל פעולה בגלל שתעלות תלויות המתח לנתרן נמצאות שם בדלילות.
- לכן, אתרים ש”מתמחים” בפונטציאל מדורג לא יעברו פוטנציאל פעולה.
- יחד עם זאת, לפני שפוטנציאל פעולה תפוגג, הוא יכול לגרות פוטנציאל פעולה באיזור סמוך של הממברנה
- בנוירון טיפוסי, פוטנציאל מדורג מתחיל בדנטריטים ובגוף התא בתגובה לאות כימי. אם לפוטנציאל המדורג יש עוצמה מספיקה עד לזמן שבו הוא מתפזר עד לאקסון הילוק, הפוטנציאל מדורג יתחיל פוטנציאל פעולה
מדוע האקסון הילוק הוא בעל פוטנציאל הסף הנמוך ביותר?
- באקסון הילוק פוטנציאל הסף הוא הנמוך ביותר בנוירון בגלל הצפיפות הגבוה של תעלות תלויות מתח לנתרן. מהסיבה הזאת, האקסון הילוק הוא באופן ניכר יותר תגובתי מהדנטרינטים או משאר גוף התא לשינויים בפוטנציאל, והוא הראשון להגיע לפוטנציאל הסף.
- פוטנציאל פעולה שהתחיל באסון הילוק מועבר ממנו לקצה האקסון.
סוכי דרכי ההולכה באקסון
מרגע שפוטנציאל הפעולה התחיל באקסון הילוק, לא נחוץ עוד מאורע מעורר על מנת לעורר את שאר סיב העצב. הדחף העצבי מולך אוטומטית דרך האקסון מבלי גירוי נוסף בשני דרכים:
o Contiguous conduction
o Saltatory conduction
Contiguous conduction- הולכה עוקבת
הולכה של פוטנציאל הפעולה לאורך כל חלקה של הממברנה, המורד אורך האקסון.
הממברנה באקסון הילוק בשיא פוטנציאל הפעולה שלו.
פנים התא חיובי באתר הפעיל בגלל שנתרן כבר נכנס פנימה.
שאר האקסון עדיין בפוטנציאל מנוחה, ושלילי בתוך התא.
על מנת שפוטנציאל הפעולה יתפשט מהאתר הפעיל לאתר הלא פעיל, האתר הלא פעיל חייב בצורה מסויימת לעבור דיפולריזציה לפוטנציאל הסף.
הדיפולריזציה הזאת מושגת על ידי זרם מקומי מהאיזור שכבר עבר פוטנציאל פעולה, ולאיזור הלא פעיל הסמוך . (זהה לדרך שבה פוטנציאל מדורג עובר)
הזרם המקומי הזה מנטרל חלק מהמטענים הלא מאוזנים באיזור הלא פעיל (כלומר, מפחית את המספר של המטענים המנוגדים שמפוזרים בין שני צדי הממברנה), ומפחית את הפוטנציאל.
הדיפולריזציה הזו משפיעה במהירות על האתר הלא פעיל הסמוך, ומביאה את הפוטנציאל לפוטנציאל הסף- מה שמוביל לפתיחת תעלות תלויות המתח של הנתרן ולתהליך שתואר למעלה.
בנתיים, האתר הפעיל המקורי חוזר לפוטנציאל מנוחה כתוצאה מכניסה של האשלגן.
מעבר לאתר הפעיל החדש, יש אתר לא פעיל סמוך נוסף כך שהתהליך מחזורי עד שפוטנציאל הפעולה מגיע לקצה האקסון.
מרגע שפוטנציאל הפעולה התחיל מקצה אחד של ממברנת התא של נוירון, סייקל מחזורי שמפעיל את עצמו מתחיל כך שפוטנציאל הפעולה מולך לשאר הסיב באופן אוטומטי.
חשוב- פוטנציאל הפעולה המקורי לא מטייל לאורך האקסון. אלא הוא מגרה פוטנציאל פעולה זהה חדש באיזור הסמוך של הממברנה. מכאן שפוטצניאל הפעולה בקצה האקסון זהה לפוטנציאל הפעולה בתחילת האקסון, בלי קשר לאורך האקסון.
תקופה רפרקטורית
זמן שבו פוטנציאל פעולה חדש לא יכול להתחיל באיזור שהרגע עבר פוטנציאל פעולה בעצמו. מה שמבטיח שפוטנציאל הפעולה יתקדם בכיוון אחד.
שני רכיבים לתקופה הרפרקטורית
תקופה רפרקטורית אבסולוטית.
תקופה רפרקטורית יחסית.
תקופה רפרקטורית אבסולטית
כאשר חלק מממברנה עבר פוטנציאל פעולה, הוא לא יכול להתחיל פוטנציאל פעולה חדש, לא משנה כמה חזק המאורע המעורר שיוצר דיפלוריזציה.
מרגע שתעלות תלויות המתח של הנתרן עברו גירוי בפוטנציאל הסף על מנת להפתח, הן לא יכולות להפתח שוב, לא משנה כמה חזק הגירוי, עד שהן יעברו את הקונפיגורציה של “סגור אבל לא בעל יכולת להפתח”, ויעברו לקונפיקורציה של “סגור אבל בעל יכולת להפתח” (כאשר פוטנציאל המנוחה מושג מחדש)
תקופה רפרקטורית יחסית
במהלכה פוטנציאל פעולה שני יכול להיות מופק, רק אם המאורע חזק מהרגיל באופן משמעותי.
התקופה הרפרקטורית היחסית מתרחשת אחרי שפוטנציאל הפעולה הושלם בגלל אפקט מכופל:
תעלות תלויות מתח לנתרן לא מותחלות בבת אחת כאשר מושג פוטנציאל הפעולה. כתוצאה מכך, פחות תעלות נתרן בעמדה להפתח בתגובה לאירוע חדש.
שנית, תעלות האשלגן תלויות המתח שנפתחו בשיא הפוטנציאל נסגרות באיטיות. בזמן הזה, הכניסה המועטה של נתרן (מועטה מבדרך כלל) “נסתרות” על ידי אשלגן שיוצא מהתא בזמן של ההיפרפולריזציה.
מכאן יש צורך שמאורע גדול מהרגיל יתרחש על מנת לקזז את ההיפרפולריזציה כתוצאה מתנועת האשלגן החוצה והבאת הממברנה לסף.
חשיבות התקופה הרפרקוטית
- לוודא שההולכה של פוטנציאל הפעולה היא בכיוון אחד במורד האקסון.
- לקבוע גבול עליון לתדירות של פוטנציאל הפעולה- כלומר, קובע את המספר המקסימלי של פוטנציאלי פעולה חדשים שיכולים להתחיל ולהיות מולכים לאורך סיב בזמן נתון.
פוטנציאל פעולה פועל בדרך של הכל או כלום
מאורע מגרה חזק מהדרוש להבאת הממברנה לפוטנציאל הסף, לא ייצור פוטנציאל פעולה חזק יותר.
מאורע מעורר חלש מהדרוש, לא יגרום לפוטנציאל פעולה בכלל.
ממברנה אקסיטבילית או מגיבה למאורע המעורר הפוטנציאל פעולה מקסימלי שמתפשט ללא הפחתת העוצמה לאורך הממברנה, או לא מגיבה עם פוטנציאל פעולה בכלל.
הסף מאפשר הבחנה בין גירוי חשוב ללא חשוב. גירוי חלש מדי לא יביא לפוטנציאל פעולה, ומכאן שלא יעמיס על מערכת העצבים על ידי העברת אות לא חשוב.
איך ניתן להבדיל בין שני גירויים, בעוצמות שונות, אם שני הגירויים מביאים את הממברנה לפוטנציאל פעולה?
הכוונה, מדוע חפץ עם טמפרטורות שונות מרגיש לנו שונה?
התשובה לכך היא בתדירות שבה פוטנציאל הפעולה מתחולל.
גירוי חזק יותר לא יוצר פוטנציאל פעולה חזק יותר, אלא גורם למספר גדול יותר של פוטנציאלי פעולה בשנייה.
בנוסף, גירוי חזק יותר באיזור מסויים גורם ליותר נוירונים להגיע לפוטנציאל סף, ומגביר את האינפורמציה הכוללת שנשלחת לCNS.
מהירות ההולכה תלויה בשלושה גורמים
שכבת המיאלין.
קוטר הסיב.
טמפרטורה- טמפרטורות נמוכות מורידות את מהירות ההולכה
הולכה עוקבת מתרחשת בסיבים בהם-
אין שכבת מיאלין