FIZIOLOGIJA ŽIVČANOG SUSTAVA

1. FIZIOLOGIJA ŽIVČANOG SUSTAVA

2. NEUROFIZIOLOGIJA ŽIVČANIH IMPULSA • (računalna simulacija) • Ciljevi: • definirati sljedeće pojmove: • podražljivost • provodljivost • potencijal membrane u mirovanju • polariziran • natrij-kalijeva crpka • prag podražljivosti • depolarizacija • akcijski potencijal • repolarizacija • hiperpolarizacija

3. razdoblje potpune nepodražljivosti • razdoblje relativne nepodražljivosti • živčani podražaj • složeni akcijski potencijal živca • brzina provodljivosti - nabrojiti najmanje četiri različita podražaja koji mogu generirati akcijski potencijal - nabrojiti najmanje dva različita spoja koji mogu generirati akcijski potencijal - opisati vezu između veličine živca i brzine provodljivosti

4. dendrit završetak aksona tijelo stanice jezgra akson mijelinska ovojnica

5. ŽIVČANE STANICE • glavne fiziološke osobine: • PODRAŽLJIVOST (sposobnost reagiranja na podražaj i prevođenja podražaja u živčani impuls) • PROVODLJIVOST (sposobnost prenošenja impulsa) • POTENCIJAL MEMBRANE U MIROVANJU - izvan stanice oko membrane je pozitivan naboj, a unutrašnjost neurona je negativno nabijena • membrana je POLARIZIRANA

6. natrij-kalijeva crpka vanstanična tekućina citoplazma membrana Na-K crpka u membrani održava razlike u električnom naboju nastale difuzijom iona

7. unutrašnja površina stranične membrane negativnija je od vanjske površine, uglavnom zbog staničnih bjelančevina koje su, pri pH koji je u stanici, negativno nabijene • potencijal membrane u mirovanju može se mjeriti s voltmetrom stavljajući elektrodu koja mjeri napon u stanicu uz unutrašnju površinu membrane i drugu elektrodu izvan stanice

8. u velikom neuronu lignje ili u aksonu žabe potencijal membrane u mirovanju iznosi –70 mV • u ljudi potencijal membrane u mirovanju je od -40 mV do -90mV

9. kada su neuroni aktivirani podražajem, membrana na mjestu okidanja brzo postane jače propusna za natrijeve ione • ioni NATRIJA brzo ulaze u stanicu povečavajući broj pozitivno nabijenih čestica unutar stanice i mjenjajući polaritet membrane • unutrašnja površina stanične membrane postaje manje negativno nabijena i vanjska površina postaje manje pozitivno nabijena – DEPOLARIZACIJA

10. potencijal membrane u mirovanju akcijski potencijal akson

11. kada depolarizacija dosegne određenu točku zvanu prag podražljivosti, stvara se AKCIJSKI POTENCIJAL (unutrašnja površina stranične membrane pozitivnija je nego vanjska površina) • - membrana se depolarizira, potencijal membrane u mirovanju od -70 mV postaje manje negativan • - kada dosegne 0 mV, nema razlike u naboju na vanjskoj i unutrašnjoj površini membrane stanice, kanali za natrij se zatvaraju, a otvaraju se kanali za kalij

12. kanali za natrij se zatvore, membranski potencijal doseže +35 mV • otvaranje kanala za kalij omogućuje K+ izlazak iz stanice niz elektrokemijski gradijent (promjena potencijala u negativnom smjeru) – REPOLARIZACIJA • repolarizacija se zbiva u milisekundi od početnog ulaska natrijevih iona u stanicu i uspostavlja se potencijal membrane u mirovanju, točnije, kada se zatvore kanali za kalij, membrana stanice je hiperpolarizirana, membranski potencijal "pobjegne" na -75 mV • zatvaranjem kanala i djelovanjem Na-K crpke potencijal membrane u mirovanju se vrlo brzo vraća na -70 mV

13. depolarizacija repolarizacija K+ kanal ovisan o naponu K+ kanal ovisan o naponu Na+ kanal ovisan o naponu Na+ kanal ovisan o naponu

14. akcijski potencijal depolarizacija repolarizacija napon prag podražaj neuspješni podražaji podražaj razdoblje nepodražljivosti vrijeme potencijal membrane u mirovanju

15. akcijski potencijal kada je stvoren fenomenom samoširenja, širi se uzduž membrane neurona • slijedi zakon "sve ili ništa", prilikom kojega se membrana neurona depolarizira 100% ili se uopće ne depolarizira • u živčanim stanicama, akcijski potencijal se naziva ŽIVČANI IMPULS • kada dosegne završetak aksona, pokreće oslobađanje neurotransmitera u sinaptičku pukotinu • neurotransmiter će podražiti ili inhibirati postsinaptički neuron

16. aksoni mnogih živčanih stanica su omotani u masni omotač nazvan mijelinski omotač koji je proširenje membrane Schwannove stanice • Schwannove stanice su poredane duž aksona jedna do druge, ali između njih postoji mali nezaštičeni dio aksona • natrijevi kanali ovisni o naponu ograničeni su na ova područja koja se zovu Ranvierova suženja Ranvierova suženja kanali za natrij

17. nagli ulazak natrijevih iona na jednom suženju stvara dovoljnu depolarizaciju za dostizanje praga podražaja sljedećeg suženja • akcijski potencijal SKOKOVITO se širi od jednog suženja do drugog što rezultira bržim širenjem živčanog impulsa nego što je u nemijeliniziranim živčanim stanicama

18. Vrste podražaja koji uzrokuju stvarnje akcijskog potencijala: ELEKTRIČNI PODRAŽAJ MEHANIČKO PODRAŽIVANJE PODRAŽIVANJE ŽIVCA TOPLINOM KEMIJSKO PODRAŽIVANJE ŽIVACA

19. INHIBICIJA ŽIVČANIH IMPULSA - fizikalni čimbenici: jaki pritisak i niska temperatura sprječavajući lokalno dotok krvi do živčanih vlakana - kemijske tvari: lokalni anestetici, alkohol, i dr. • KURARE (alfatoksin) • veže na receptore acetilkolina na postsinaptičkoj membrani stanice i blokira sinaptički prijenos s jednog neurona na drugi - LIDOKAIN blokira brze natrijeve kanale u membrani stanice i onemogućuje depolarizaciju membrane.