Ugrás a tartalomhoz Lépj a menübe
 


7 - 8 tétel

2010.01.31

7. Nyugalmi és akciós potenciál az izmokban

 

Nyugalmi és akciós potenciál

Minden élő sejtre jellemző, hogy nyugalmi állapotban a sejtmembrán belső és külső felszíne között elektromos feszültségkülönbség áll fent, amelyet nyugalmi potenciálnak nevezünk. Ez az idegsejtekben -70 mV, a harántcsíkolt izomban -90 mV. A nyugalmi potenciált a sejt belseje és a környezete közötti ioneloszlás alakítja ki. A sejt belsejében sokkal nagyobb a fehérje-, és a káliumion- és kisebb a nátriumion-koncentráció, mint a sejten kívül. Ezt a sejtmembrán féligáteresztő tulajdonsága és az aktív nátriumpumpa működése tartja fenn. Élettani körülmények között a nyugalmi potenciál változatlan mindaddig, amíg a sejt külső környezetében valamilyen változás nem következik be, amely a sejtet ingerként éri. Ilyenkor a sejt ingerületi állapotba kerül, a sejtmembránon potenciálváltozás jön létre.

Ingernek nevezzük a sejt környezetében azokat a változásokat, amelyekre a sejt membránpotenciálja és anyagcsere-folyamata megváltozik, és az ingerület kialakul. A válaszreakció jellegét a sejt típusa határozza meg. A válaszreakciót csak egy, meghatározott erősségű inger, a küszöbinger képes kiváltani. A küszöb alatti inger csak enyhe anyagcsere-változást idéz elő, de ezek is fontosak, mert előkészítik a sejtet a következő inger fogadására. Megfelelő erősségű inger alkalmazva létrejön a válasz, az akciós potenciál (a nyugalomra jellemző feszültségkülönbség a sejtmembrán 2 oldala között átmenetileg megváltozik).

A potenciálváltozás szakaszai:

  1. bevezető szakasz (a sejt ingerületbe kerülését egy nyugalmi potenciálkülönbség – csökkenés vezeti be) – fokozott ingerelhetőség

  2. csúcspotenciál – újabb ingerre nem reagál a sejt

  3. negatív utópotenciál

  4. A sejt ionáramainak alakulása nyugalomban és az akciós potenciál alatt


    pozitív utópotenciál

Az akciós potenciál amplitúdóját nem befolyásolja, ha az inger erősségét változtatjuk. Ez a jelenség a „minden vagy semmi” válasz, ami azt jelenti, hogy a küszöbingernél erősebb inger hatására a sejt teljes akcióval válaszol.

Az akciós potenciál létrejötte:

 

  • 1. szakasz:

  • a sejtmembránban megnyílnak a nátriumion – csatornák

  • megnő a nátriumionok sejtbe való beáramlása

  • 2. szakasz:

  • pozitív iontöbblet jelenik meg a sejtben

  • nyugalmi potenciálkülönbség folyamatosan csökken

  • amikor a sejt az ingerküszöb közelébe kerül, a nátriumpumpa egy időre leáll

  • 3. szakasz:

  • nátriumionok áramlanak a sejtbe, és káliumionok diffundálnak ki onnan

  • helyreáll a nyugalmi ionkoncentráció

  • 4. szakasz:

  • újra működni kezd az ionpumpa

A sejt ingerküszöbét számos tényező befolyásolja:

  • sejten kívüli folyadéktér kalcium-, és káliumion koncentrációja

  • környezet vegyhatása

  • ingerületközvetítő vagy gátló anyagok jelenléte

  • hormonok jelenléte

Az akciós potenciál, ha kialakult, nem marad meg a keletkezési helyén, hanem továbbhalad a szomszédos, még nyugalomban lévő membránterületekre. Az akciós áram terjedésének sebessége néhány m/s. A szervezet minden sejtje ingerelhető, de vannak olyanok is, amelyek különösen jól ingerületbe hozhatóak, pl.: izom-, vagy idegsejtek.

 

8. A harántcsíkolt izmok működése, ingerületátvitel, mechanikai és elektromos jelenségek

 

A harántcsíkolt izmok működése:

A vázizmok működési egysége az izomrost, mely közös sejtmembránnal körülvett sejtcsoport. Az izomrost összehúzódását az aktin és a miozin izomfehérjék, és az ehhez szükséges energiát a mitokondriumok és a mioglobin adja. A kontrakciót kizárólag idegingerület válthatja ki, mely a gerincvelő vagy az agytörzs szomato – motoros központjából érkezik. Nyugalmi helyzetben is megfigyelhető az izmoknek egy bizonyos feszessége, tónusa, melyet szintén idegingerület vált ki. Az izomtónus a passzív mozgatással szembeni ellenállásnak felel meg, szükség van rá a testtartás és a mozgáskivitelezés szempontjából. Kóros körülméenyek között azizomzat tónustalan, petyhüdt. Az intenzív idegingerület merev, nehezen mozdítható, mozgásképtelen izmot vált ki. A működő izom sok izomrostból áll. Egy mozgató idegrost több izomrostot idegez be, ez egy motoros egység. A megfelelő ingerület hatására a motoros egység egyszerre feszül meg, és ernyed el. Egy motoros egység tartalmazhat 2 – 3 vagy 300 – 500 izomrostot is.

 

Neutomuszkuláris ingerületátvitel

Az ingerület a harántcsíkolt izmokban neuromuszkuláris szinapszison keresztül érkezik. Első tagja a gerincvelői mozgató neuron nyúlványa, második része a vázizom véglemezmembránja. Az ingerületátvívő anyag mindig acetil – colin, mely a véglemezmembránon csökkent a nyugalmi potenciált, amíg étre nem jön a véglemezpotenciál. Ha a helyi potenciálcsökkenés eléri a küszöbpotenciált, akkor kialakul az akciós potenciál, mely végighalad az izomroston. Hatására kalciumion szabadul fel a szarkoplazmás retikulumban, majd a Caot megköti az aktinlánc troponinja. Ezáltal ATP keletkezik, melynek felhasználásával az aktin és a miozin összecsúszik.

 

Mechanikai jelenségek:

Az izom mechanikai válasza a feszülés és az összehúzódás. Az izomkontrakció egy sajátos formája az izometriás reakció amikor a megfeszülést nem követi megrövidülés.

Az izomkontrakció elemi jelensége a rángás, amikor egy hatásos inger hatására bekövetkezik egy motoros egység aktíválódása. Szakaszai: lappangás, kontrakció, relakszáció. Az izomösszehúzódás erőssége függ a kiváltó inger erősségétől. Az inger erősségét fokozva egyre több motoros egység éri el a küszöbingerületet és húzódik össze, növelve az izommunkát. Ez a kvantális szummáció. Az izomösszehúzódás erőssége függ a nyugalmi rosthosszúságtól, minél hosszabb, annál erősebb.

Ha az izmaink nem egyetlen ingerre reagálnak, az ingerek sűrűn követik egymást, akor az izomrostban a kontrakciósválaszok összeadódnak, az izomnak nincs ideje ellazulni. Ez a fiziológiás tetanus.

 

Elektromos jelenségek:

Az izomrost megfeszülésekor a membránon végighaladó akciós potenciál elektromos jelenségként mérhető elektromiogrammon (EMG).

 

 

Hozzászólások

Hozzászólás megtekintése

Hozzászólások megtekintése

Nincs új bejegyzés.