Excitable celler

Question 1

Angive typiske intra- og ekstracellulære ionkoncentrationer

Answer 1

Intracellulært:
Natrium: 10 mM
Kalium: 140 mM
Chlorid: 6 mM

Ekstracellulært:
Natrium: 145 mM
Kalium: 5 mM
Chlorid: 110 mM

Question 2

Redegøre for funktionen af de forskellige typer membrantransport proteiner, der ligger til grund for cellers excitabilitet

Answer 2

Kalium-leak-kanaler: lækker kalium fra intracellulært til ekstracellulært miljø

Natrium/kalium-pumpen: opretholder de koncentrationsgradienter, der skaber membranpotentialet

Question 3

Angive de kræfter der påvirker retningen af en ionflux

Answer 3

Koncentrationsgradient + ladningsgradientet = elektrokemisk gradient

Ligevægtspotentialet opnåes når de to er lige store og modsatrettede

Question 4

Definere permeabilitet og ledningsevne (konduktans)

Answer 4

Permeabilitet og ledningsevne er to måder at måle ionflux på

• Permeabilitet er at måle på selve antallet af ioner - koncentrationen (uanset ladning)
• Konduktans er at måle på ladningsændringen (der tages højde for ionernes ladning)

Question 5

Forklare og anvende et membranpotential

Answer 5

Membranpotentialet er det vægtede gennemsnit af de permeable ioners ligevægtspotentiale

Kan anvendes til at angive retning for ionflux

Question 6

Redegøre for retning af iontransport igennem selektive og non-selektive kanaler

Answer 6

I kanaler vil transporten altid gå med koncentrationsgradienten

Question 7

Inddele nervesystemet i centralnervesystemet og det perifere nervesystem

Answer 7

Centralnervesystemet:
Hjerne og medulla spinalis

Perifere nervesystem:
Nerver

Question 8

Beskrive neuronets grundstruktur

Answer 8

En soma/nervecellelegeme/trofisk centrum, perikaryon med dendritter(med spinae) og ET axon med kollateraler og/eller en eller flere endeknopper/terminaler/butons.

Question 9

Definere begreberne kerne (nucleus), tractus (ledningsbane), ganglion og nerve

Answer 9

Kerne(nucleus): ansamling af somata i CNS
Tractus(ledningsbane): ansamling af axoner i CNS
Ganglion : ansamling af somata i PNS
Nerve: ansamling af axoner i PNS

Question 10

Beskrive den morfologiske inddeling af neuroner (unipolær, pseudounipolær, bipolær og multipolær)

Answer 10

Unipolær: En udløber (axonet)
Bipolær: to udløbere (en dendrit og et axon)
Pseudounipolær: En udløber fra soma to deler sig i to (en dendrit og et axon)
Multipolær: Flere udløbere (ET axon + dendritter)

Question 11

Angive de cellulære strukturer, der farves ved brug af Nissl-farvning og Klüver-Barrera-farvning

Answer 11

Nissl farvning: Farver RNA ( ruER og nukleus) = nervecellelegemer
Klüver-barrera: Farver axoner

Question 12

Angive neuroners omtrentlige størrelse

Answer 12

4 - 135 mikrometer
Afhænger af neuronets funktion
- større i neuroner som skal aktivere tværstribet muskulatur
- Mindre i neuroner som skal aktiverer det autonome nervesystem

Question 13

Beskrive principperne for immunhistokemisk farvning

Answer 13

Man farver med to antistoffet

• første antistof binder antigenet(fx organel)
• Andet antistof binder til første antistof og indeholder en indikator(farve)

Question 14

Beskrive myelinskeden

Answer 14

Myelinskeden dannes af

• Oligodendrocytter i CNS
• Schwannske celler i PNS

Højne impulsledningshastighed ved at danne et isolerende lag over ionkanalerne langs axonet. Impulsen foretager i stedet saltotoriske bevægelser mellem de ranvierske knuder (steder uden myelin)

Question 15

Angive princippet for axonal transport og dennes betydning for kortlægning af ledningsbaner ved neuronal tracing

Answer 15

Axonal transport sker via mikrotubuli + motorproteiner, der transporterer vesikler fra soma og ud til axonet (og omvendt).

• Anterograd: fra soma til axon
• Retrograd: fra axon til soma

Motorproteinerne er hhv. dynein (hjem under dynen) og kinesin (kongen vandrer ud og erobrer)

Neural tracing sker ved at injicere et stof, der optages i vesikler og transporteres af motorproteiner. Med elektromikroskopi detekteres det pågældende stof, og hvor det er ‘vandret’ hen, hvilket indikerer axonal transport.

Question 16

Beskrive synapsens morfologi, herunder forekomsten af dendritiske spinae

Answer 16

En synapse består en præsynaptisk endeknop og en modtager, der enten er en dendrit, et soma eller et axon, samt kløften imellem de to.

Dendritiske spinae er fremspring på dendritterne, der øger modtager-overfladen af neuronet.

Question 17

Angive inddeling af synapser

Answer 17

• Axo-dendritisk

- Axo-somatisk

Question 18

Angive, identificere og beskrive morfologien af gliacelletyperne i centralnervesystemet (astrocyt, oligodendrocyt og mikroglia)

Answer 18

Astrocyt:

• Stjerneformet, danner fodprocesser omkring kapillærer
• Mekanisk støtte, genoptagelse og dannelse af NT, ardannende celle

Oligodendrocyt:

• lille celle, få forgreninger (deraf oligo-)
• Danner myelin I CNS, mere end et axon

Ependym:

• Enlaget kubisk epitel med cilier, mangler basallamina
• Danner cerebrospinalvæske, beklæder ventrikelsystem

Mikroglia:

• Lille celle, kan dele sig
• CNS-makrofag, fagocyterende celle

Question 19

Beskriv hjernens ventrikelsystem

Answer 19

4 ventrikler

• to laterale
• en 3. og en 4.

Beklædt af ependym og indeholder cerebrospinalvæske, der dannes i det to laterale ventrikler i plexus coriodeus.

Cerebrospinalvæsken forlader ventrikelsystemet via Canalis centralis og det subarachnoidale rum. Det udtømmes til sidst i venerne.

Question 20

Beskrive struktur og funktion af plexus choroideus

Answer 20

Plexus choriodeus er beliggende i de to laterale ventrikler, og er området hvor ependymceller udskiller cerebrospinalvæske.
Epitelet har mikrovilli for at øge overfladen det sesenere fra

Question 21

Angive det cellulære grundlag for blod-hjerne-barrieren

Answer 21

Ikke fenestrererede kapillær med tight junctions, som udgør blod-hjerne-barrieren, som sørger for adskillelse af hjernevæv fra blodbanen.
Fedtopløselige stoffer( alkohol, lægemidler) + små polære stoffer (ilt) kan godt trænge over barrieren.

Formålet er at fastholde et konstant miljø i hjernen.

Question 22

Angive centralnervesystemets tre hinder og deres indbyrdes beliggenhed

Answer 22

Fra yderst til inderst

Dura mater: fibrøst bindevæv med blodkar og nerver
Arrachnoidea: spindelsvævshinde af BV med epitel på begge sider uden blodkar
(subarrachnoide rum): cerebrospinalvæske
Pia mater: Samme som arrachnoidea men med blodkar og nerver som følger hjernens gyri

Question 23

Angive, identificere og beskrive morfologien af gliacelletyperne i det perifere nervesystem (satellitcelle og schwannsk celle)

Answer 23

Satallitcelle: Affladede celler, som danner et beskyttende lag omkring nervecellelegemer i ganglierne

Schwannsk celle: Myelinskeder i PNS, som omgiver axoner. Har kun kontakt til et enkelt axon.

Question 24

Angive sensoriske receptorer i huden og deres funktion

Answer 24

Frie nerveender
- Temperatur og smerte og mekaonreceptorer

Indkapslede nervender

• Mekanoreceptorer
  
  • Meissners: Let tryk (hurtig)
  • Ruffini: stræk af hud (langsom)
  • Merkel: tryk (langsom)
  • Pacini: vibrationer (hurtig)
• Proprioceptive
  
  • Muskelten (måler stræk af muskel)
  • Seneten (måler stræk af sene)

Question 25

Definere nerveimpulsen

Answer 25

elektrisk signal (aktionspotential), som ledes uformindsket gennem hele axonets længde

Question 26

Angive rimelige værdier for hvilemembranpotentialet, tærskelpotentialet og aktionspotentialets spidspotential

Answer 26

Hvilemembranpotentialet = omkring -70 mV Tærskelpotentialet = -50 mV Aktionspotentialet spidspotential: 30 mV

Question 27

Redegøre for, at hvilemembranpotentialet påvirkes ved ændringer af den ydre K+-koncentration, men ikke væsentligt af ændringer i den ydre Na+-koncentration

Answer 27

Den ekstracellulære kaliumkoncentration er lav, hvorfor en ændring her vil medføre en stor påvirkning på hvilemembranpotentialet. Hvorimod den ekstracellulære natriumkoncentration er høj og derfor vil ændring i denne ikke spille en stor rolle for hvilemembranpotentialet. jf. Nernst ligning, hvor den ekstracellulære koncentration er tælleren. - Yderligere har kalium en større konduktans end natrium og dermed en større indflydelse på hvilemembranpotentielet

Question 28

Beskrive begrebet "local response" i forbindelse med en subliminal ("subthreshold") stimulering

Answer 28

Local response er membranens hukommelse. Summation af subliminal stimulering øger sandsynligheden for et AP. Ved gentagne stimuli under tærskelværdien, vil der efterfølgende skabes en lokal hukommelse, hvorfor det kræver mindre energi at nå tærskelsværdien herefter.

Question 29

redegør for, hvor nerveimpulsen udløses under stimulering med eksterne elektroder (katode/anode?)

Answer 29

Den stimuleres ved katoden(positiv), da denne tiltrækker negative ladninger, hvormed membranen depolariseres (spændingsforskellen mindskes = mindre negativ) og spændingsfølsomme natriumkanaler åbnes.

Question 30

Redegør for "alt eller intet"-loven

Answer 30

Hvis et stimuli formår at depolarisere membranen til over tærskelværdien(-50 mV) vil der fyres et AP lige meget hvad. Er stimuli for svag, vil der ikke fyres et AP. Uanset størrelse på stimuli(dog over tærsklen) vil AP altså have samme amplitude.

Question 31

Redegør for betydningen af sænkning af den ydre natriumkoncentration for amplituden

Answer 31

Ved en sænkning af den ydre natriumkoncentration, vil natriums ligevægtspotentiale ligeledes falde (jf. Nernsts ligning). Amplituden vil blive mindre, i det mulige toppunkt(afgøres af natriums ligevægtspotentiale) sænkes.

Question 32

Beskrive funktionen af de to vigtigste spændingsafhængige ionkanaltyper, som betinger aktionspotentialet

Answer 32

Natrium ion kanaler (med to gates): En aktiveringsgate og en inaktiveringsgate - I hvile er inaktiveringsgaten åben og aktiverings gaten af lukket - I depoleriseringen er begge kanaler åbne - I repolariseringen er aktiveringsgaten åben og inaktiveringsgaten lukket - I efterhyperpolariseringen er inaktiveringsgaten åben og aktiveringsgaten lukket. Kalium delayed rectifier kanaler: som åbner med forsinkelse og er derfor åben i repolariseringen og efterhyper polariseringen.

Question 33

Beskrive den selvforstærkende kobling mellem membrandepolarisering og natriumkonduktans

Answer 33

Når en depolarisering når tærskelværdien vil nogle natriumkanaler åbne. Jo mere depolariseret membranen bliver, jo flere natriumkanaler vil åbnes.

Question 34

Definer natriumkonduktansens inaktivering (inaktivering af de spændingsafhængige Na+-kanaler – trods fortsat depolarisering - indtil repolarisering har fundet sted)

Answer 34

De spændingfølsomme inaktiveringskanaler har en forsinkelse, hvorfor disse først inaktiveres i repolariseringen (efter 1 ms ca.)

Question 35

Redegør for mekanismen bag den hurtige repolarisering og den efterfølgende hyperpolarisering

Answer 35

Den hurtige repolariseringen skyldes natriumkanalernes inaktivering og den forøgede kalium konduktans (ved åbning af kalium delayed rectifier kanaler). Den efterfølgende hyperpolarisering skyldes kaliumkanalernes åbning (som går mod kaliums ligevægtspotentiale)

Question 36

Definere begreberne absolut og relativ refraktærperiode og angive årsagen til disse perioder

Answer 36

Absolut: Den periode efterfølgende et AP, hvor et stimuli uanset størrelse ikke er i stand til at genere et nyt AP. - Det skyldes inaktivering af natriumkanaler Relativ: Den periode efterfølgende et AP, hvor det kræver at større stimuli at genere et nyt AP. - Dette skyldes efterhyperpolarisering, shunts(kalium) samt få deinaktiverede natriumkanaler

Question 37

Redegør for hvis natrium erstattes af kalium i ydermediet

Answer 37

Da kalium er den højest vægtede ion vil membranpotentialet blive mere positiv og overstige tærsklen for aktionpotentialet. Dette medfører at alle natrium kanaler inaktiveres (da de ikke deinaktiveres pga manglende efterhyperpolarisering) og AP blokeres. (Du DØR)

Question 38

Redegør hvad forhøjet calciumkoncentration eller magnesiumkoncentration gør for AP

Answer 38

Membranen vil hyperpolariseres, således det kræver et endnu større stimulus et nå tærsklen. Excitabiliten falder

Question 39

Redegøre for at divalente kationer (Ca2+og Mg2+) påvirker excitabiliteten ved charge screening

Answer 39

Øges koncentrationen af divalent kation i ekstracellulærvæsken falder excitabiliteten. Sænkes koncentrationen af divalent kation i ekstracellulærvæsken øges excitabiliteten.

Question 40

Redegør for hvilke faktorer som har indflydelse på nerveledningshastighed

Answer 40

Myelinisering: gemmer ionkanaler væk :)) så der sker en saltatorisk impulsudbredning Axondiameter: Mindre indre modstand - lambda forøges Temperatur: højere jo hurtigere

Question 41

Beskriv forskellen for et monofasisk og difasisk aktionspotentiale

Answer 41

Begge måles ekstracellulært, men i det monofasiske er registreringselektroder med en større afstand så der måles to aktionspotentialer eller ved at "slukke" for det andet aktionspotentiale (kan fx gøres ved at øge kaliumkoncentrationen ekstracellulært). I det difasiske AP, måles det samme aktionspotentiale to gange, idet afstanden mellem dem er kort. Hvis der først registreres et positiv AP og så en negativt AP, vil er det anoden som er den første registreringselektrode. (og modsat)

Question 42

Definer tidskonstanten tau

Answer 42

Tau er den tid det tager før membranen repolariserer til 37% af den maksimale depolariseret eller er 63% depolariseret af den maksimale depolarisering (spændingen)

Question 43

Definer længdekonstanten lambda

Answer 43

Lambda er afstanden hvormed Vm er svækket med 63%.