Bài giảng Điện thế nghỉ và điện thế hoạt động

Mọi tế bào sống đều tích điện. Đó là điện sinh học, trong đó cần phân biệt điện thế nghỉ và điện thế hoạt động. Cách đo điện thế nghỉ 1. Khái niệm: * Cách đo điện thế nghỉ trên nơron: - Dùng 2 vi điện cực nối với 1 điện kế cực nhạy. Đặt 1 điện cực gần mặt ngoài của màng nơron. Điện cực thứ 2 đâm xuyên qua màng vào trong tế bào, gần mặt trong của màng. * Kim điện kế lệch đi 1 khoảng  chứng tỏ có sự chênh lệch điện thế giữa trong và ngoài màng. nhận xét về dấu điện tích giữa trong và ngoài màng : Mặt ngoài luôn tích điện (+), mặt trong tích điện (-). Khái niệm: điện thế nghỉ là khi ở trạng thái không bị kích thích, mặt trong màng nơron tích điện (-), mặt ngoài màng tích điện (+). 2. Cơ chế hình thành điện thế nghỉ _Sở dĩ có sự chênh lệch điện thế giữa trong và ngoài màng sinh chất của nơron như trên  vì có sự khác nhau về nồng độ Na+ , K+ giữa dịch mô và dịch bào, nồng độ K+ trong dịch bào lớn hơn ngoài dịch mô còn Na+ thì ngược lại, nên K+ có xu hướng di chuyển ra ngoài màng và Na+ lại có xu hướng di chuyển vào trong màng theo chiều građien nồng độ. 2. Cơ chế hình thành điện thế nghỉ Ở trạng thái nghỉ, màng sinh chất chỉ có tính thấm chọn lọc đối với K+ nghĩa là cho phép kênh K+ “mở hé” để K+ đi ra trong khi kênh Na+ vẫn đóng. Khi K+ đi ra mang theo điện tích dương (+) và các anion (-) bị giữ lại bên trong màng đã tạo nên lực hút tĩnh điện giữa các ion trái dấu, nên K+ cũng không thể đi ra một cách thoải mái (và cũng không thể đi xa khỏi màng). Hơn nữa, còn vì hoạt động của bơm Na+/ K+ thường xuyên chuyển Na+ ra và K+ vào (theo tỉ lệ 3Na+ ra và 2K+ vào) nên duy trì được tính ổn định tương đối của điện thế nghỉ (-70mV đối với thần kinh mực ống). Khi bị kích thích với cường độ đủ mạnh (đạt tới ngưỡng) thì tính thấm của màng nơron ở nơi bị kích thích thay đổi, kênh Na+ mở rộng, Na+ từ dịch mô ồ ạt tràn qua màng vào dịch bào trong khoảnh khắc (1 ms) gây nên sự mất phân cực (khử cực) rồi đảo cực (ngoài màng tích điện – và trong màng tích điện +). Tiếp sau đó kênh Na+ bị đóng lại và kênh K+ mở, K+ tràn qua màng ra ngoài dịch mô, gây nên sự tái phân cực (ngoài màng lại tích điện + và trong tích điện -)  1. Khái niệm 0 1 2 3 4 5 6 + Ñieän theá nghæ ôû möïc oáng khoaûng - 70mV. + Giai ñoaïn maát phaân cöïc (khöû cöïc) -70mV 0 mV. + Giai ñoaïn ñaûo cöïc (0mV +30 mV) + Giai ñoaïn taùi phaân cöïc (-70 mV) Kích thích ÑTN GÑ maát phaân cöïc GÑ ñaûo cöïc GÑ taùi phaân cöïc Taùi phaân cöïc quaù ñoä Quá trình biến đổi trên làm xuất hiện điện hoạt động còn gọi tắt là xung thần kinh. Lúc này trong dịch bào chứa nhiều Na+ hơn ngoài dịch mô, còn K+ trong dịch bào lại ít hơn ngoài dịch mô. Cần lập lại trật tự ban đầu bằng cách phân phối lại Na+, K+ giữa trong và ngoài màng nhờ bơm Na+/ K+ Xung thần kinh xuất hiện ở nơi bị kích thích sẽ lan truyền dọc theo sợi thần kinh.Bản thân xung thần kinh (điện thế hoạt động) không chạy trên sợi thần kinh mà nó chỉ kích thích vùng màng kế tiếp làm thay đổi tính thấm của màng ở vùng này và làm xuất hiện xung thần kinh tiếp theo và cứ tiếp tục như vậy trên suốt dọc sợi thần kinh. 2. Sự lan truyền xung thần kinh trên sợi thần kinh không có bao miêlin ++++++ ---------- ++++++ ---------- +++++++ ----------- +++++++ ----------- +++++++ ----------- +++++++ ----------- +++++++ ----------- +++++++ ------------ ++++++ ---------- +++++++ ----------- +++++++ ----------- +++++++ ----------- ++++++ ---------- ++++++ ---------- 1 2 3 4 5 ++++++ ---------- ++++++ ---------- ++++++ ---------- ++++++ ---------- Chú ý rằng:- Xung thần kinh chỉ gây nên sự thay đổi tính thấm ở vùng màng kế tiếp, còn nơi điện thế hoạt động vừa sinh ra, màng đang ở vào giai đoạn trơ tuyệt đối nên không tiếp nhận kích thích.- Nếu kích thích ở giữa sợi thần kinh thì xung thần kinh truyền đi theo cả hai chiều kể từ điểm xuất phát Trªn sîi thÇn kinh kh«ng cã miªlin , xung thÇn kinh lan truyÒn liªn tôc tõ vïng nµy sang vïng kh¸c kÒ bªn. Xung thÇn kinh lan truyÒn ®Õn ®©u g©y ra ®¶o cùc ®iÖn thÕ mµng ®Õn ®ã.. Vïng xung thÇn kinh võa ®i qua “bÞ tr¬” nªn xung thÇn kinh lan truyÒn tiÕp theo 1 chiÒu. NhËn xÐt vÒ sù lan truyÒn cña xung thÇn kinh trªn sîi thÇn kinh kh«ng cã bao miªlin: NhËn xÐt vÒ ®iÖn thÕ mµng khi xung thÇn kinh lan truyÒn tíi T¹i sao xung thÇn kinh kh«ng lan truyÒn ng­îc l¹i vïng nã võa ®i qua? Bao miªlin cã b¶n chÊt lµ ph«tpholipit nªn cã mµu tr¾ng, cã tÝnh c¸ch ®iÖn vµ bao bäc ng¾t qu·ng t¹o thµnh c¸c eo Ranvie. Xung thÇn kinh lan truyÒn kh«ng liªn tôc mµ nh¶y cãc tõ eo Ranvie nµy tíi eo Ranvie kÕ tiÕp theo 1 chiÒu Sự lan truyền theo kiểu này ở sợi thần kinh có bao miêlin nhanh hơn rất nhiều so với sự lan truyền trên sợi thần kinh không có bao miêlin, lại tiết kiệm được năng lượng hoạt động của bơm Na+/ K+ 3. Sự lan truyền xung thần kinh trên sợi thần kinh có bao miêlin Caù Ñuoái Ñieän phaùt ra laø 60V Caù Chình Ñieän phaùt ra laø 600V Caù Nheo Ñieän phaùt ra laø 400V