מערכת העצבים Flashcards
מהי מערכת העצבים המרכזית?
המוח ועמוד השדרה.
מהי מערכת העצבים הפריפריאלית?
תאי עצב שנמצאים בשאר הגוף שהוא לא המוח ועמוד השדרה. מחולקת למערכת סומטית (על איברים שיש לנו שליטה עליהם) ולמערכת אוטונומית (שמעצבבת את האיברים הפנימיים שאין לנו שליטה עליהם)
מהו הבדל בין המערכת המרכזית למערכת הפריפריאלית?
מערכת העצבים הפריפריאלית יכולה לחדש את עצמה, בעוד מערכת העצבים המרכזית לא, וכל שינוי בה הוא בלתי הפיך.
מהו מבנה הנוירון?
הנוירון בנוי מגוף התא, שרובו הוא גרעין התא שבו נמצא הדנ״א. השלוחות של התא הם הדנדריטים והאקסונים.
לא לכל הנוירונים יש שלוחות, אבל אם יש אז יש רק אקסון אחד, ויכולים להיות יותר מדנדריט אחד.
גוף התא נקרא גם הסומה.
אל הדטדריט מגיע הקלט, והאקסון פולט את הפלט.
היכווניות בנוירון היא דנדריט -> גוף התא -> אקסון
מהי סינפסה?
איזור המפגש בין תא עצב לתא מטרה כלשהו (יכול להיות גם תא עצב).
תא העצב יקרא הצד הפרה-סינפטי, ואם תא המטרה הוא תא עצב הוא יקרא צד פוסט-סינפטי.
בסינפסה מתבצע מעבר מידע והעברת סיגנלים בין התא הפרה-סינפטי לתא המטרה.
מהם שלושת סוגי חלבוני הממברנה?
חלבונים אינטגרליים- חלבונים שהמבנה הכימי שלהם ממש בנוי לתוך הממברנה.
חלבונים פרפיאליים- חלבונים שיכולים להקשר לחלבוני הממברנה או לקצוות הממברנה עצמה ובכך להעברת סינגל אל התא.
חלבונים מעוגני ליפיד- חלבונים שמעוגנים לממברנה בליפיד אחד, בד״כ יכולים לזוז ולהעביר סינגל.
מהי דיפוזיה?
תנועה אקראית של חלקיקים מריכוז גבוה לריכוז נמוך עד להשוואת ריכוזים. זהו תהליך שלא צורך אנרגיה.
מהו שיווי משקל?
מצב שבו יש איזון ריכוזים של כל הצדדים במערכת.
כיצד ניתן לגרום לדיפוזיה לקרות מהר יותר?
על ידי השקעת אנרגיה. למשל על ידי חימום.
מהו מפל ריכוזים?
ההבדל בריכוז של חומר בין שני איזורים. חומרים נעים באופן טבעי עם מפל הריכוזים, כמו למשל בתהליכים כמו דיפוזיה. על מנת ללכת נגד מפל הריכוזים דרושה השקעה של אנרגיה.
מהם חלבוני הנשא בממברנה - משאבות, תעלות יונים וטרנספורטרים?
שלושתם הם חלבונים שיושבים על הממברנה ומטרתם היא לאפשר מעבר של חומרים. כל אחד עושה זאת בדרך שונה.
משאבות משתמשות באנרגיית ATP על מנת לאפשר מעבר של חומרים נגד מפל הריכוזים שלהם.
תעלות יונים מאפשרת מעבר פסיבי של חומרים לפי מפל הריכוזים שלהם ללא צורך באנרגיה.
טרנספורטרים מעבירים חומרים בצורה מבוקרת, לפעמים אקטיבי ולפעמים פסיבי. מתחלקים לשני סוגים - סימפורטר ואנטיפורטר.
מהם יונים?
אטומים שקיבלו אלקטרון (וכעת מטענם שלילי), או איבדו אלקטרון (וכעת מטענם חיובי). אנחנו מתמקדמים לרוב באשלגן, נתרן וכלור (בהמשך גם בסידן).
מהם סימפורטר ואנטיפורטר?
סוגים של טרנספורטרים.
סימפורטר מעביר שני חומרים ביחד באותו הכיוון. הוא משתמש באנרגיה שנפלטת ממעבר של חומר אחד כדי להעביר את החומר השני.
אנטיפורטר מעביר שני חומרים בכיוונים מנוגדים. גם פה הוא משתמש באנרגיה שנפלטת ממעבר של חומר אחד על מנת להעביר את החומר השני.
אילו כוחות פועלים על כל חומר?
כל חומר דוחה את עצמו ודוחה מולקולות אחרות של אותו חומר. (כוחות כימיים)
כוחות חשמליים - פלוס דוחה פלוס ומושך מינוס, מינוס דוחה מינוס ומושך פלוס.
כוח דיפוזי
מהי משאבת נתרן-אשלגן ומהו תפקידה?
משאבת נתרן אשלגן אחראית על שמירה על מפלי ריכוזים. היא מעבירה את הנתרן והאשלגן נגד כיוון מפלי הריכוזים שלהם ובכך יוצרת ריכוז גבוה של שניהם כל הזמן.
על כל מחזור פעולה של המשאבה: 3 יוני נתרן יוצאים מהתא, 2 יוני אשלגן נכנסים אל התא,
ATP מתפרק לADP
מה שמספק את האנרגיה הדרושה להתליך.
מהן תעלות יונים ללא שער - non gated?
תעלות שפתוחות תמיד ולא נדרש משהו מיוחד כדי לפתוח אותן. הן מאפשרות מעבר של יונים מצד לצד.
מהן תעלות יונים עם שער - gated?
תעלות יונים עם שערים שנפתחים רק כתגובה לסינגל כלשהו. למשל יש תעלות תלויות מתח, תעלות תלויות ליגנט. תעלות אלו אחראיות על יצירת הפוטנציאלים המדורגים.
מהו שיווי משקל של יון?
יון נמצא בשיווי משקל כאשר סך הכוחות החשמליים וסך הכוחות הכימיים שווים משני צידי הממברנה.
מהו שיווי משקל של מערכת?
המערכת נמצאת בשיווי משקל במצב שבו סך הכוחות החשמליים וסך הכוחות הכימיים שלה שווים משני צידי הממברנה.
מהו פוטנציאל הממברנה?
מתח בתוך התא חלקי מתח מחוץ לתא.
מהי משוואת נרנסט ומה ניתן להסיק ממנה?
משוואת נרנסט מחשבת את המתח שבו יון מסוים נמצא בשיווי משקל, כלומר הנקודה שבה הכוח הדיפוזי (מהפרש הריכוזים) והכוח החשמלי מאזנים זה את זה, כך שאין תנועה נטו של היון דרך הממברנה.
מהו פוטנציאל מנוחה?
הפוטנציאל בו הממברנה שרויה באופן טבעי.
בנוירון נמדוד מתח שלילי בתוך התא לעומת חוץ התא, ולכן פוטנציאל המנוחה הוא שלילי
מה זה דפולריזציה והיפרפולריזציה?
דפולריזציה- מצב בו פוטנציאל הממברנה נהיה חיובי יותר.
היפרפולריזציה- מצב בו פוטנציאל הממבנה נהייה שלילי יותר.
מהו מצב יציב - steady state?
יונים כל הזמן נעים פנימה והחוצה, אך המשאבות מחזירות אותם למקומם ושומרות על מפלי הריכוזים. כדי לקיים מצב יציב, התא משקיע אנרגיה (ATP) במשאבות, כמו משאבת נתרן-אשלגן. מצב זה נקרא מצב יציב, כי כל יון נמצא במיקום הכי “נוח” מבחינה פיזיקלית, תוך התחשבות ביונים האחרים.
מהו הכוח המניע של יון וכיצד הוא מחושב?
ההפרש בין מתח הממברנה בפועל לבין פוטנציאל שיווי המשקל של היון.
אם הוא חיובי- היון ירצה לנוע החוצה מהתא
אם הוא שלילי- היון ירצה לנוע לתוך התא
אם הוא 0- לא תהיה תנועה של היון
מה ההבדל בין נגדים לטור ונגדים במקביל ואיך מתבצעת הקבלה לממברנה?
נגדים בטור- עלייה בהתנגדות וירידה במוליכות. אם זה היה קורה בהקשר של תעלות בממברנה, היה מצב שבו היונים צריכים בכל התעלות אחת אחרי השניה, וזה לא המצב.
נגדים במקביל- ירידה בהתנגדות ועלייה במוליכות. כהקבלה לתעלות בממברנה, הנגדים הם התעלות והם אכן יושבים על הממברנה ״במקביל״.
כלומר, יותר תעלות פתוחות = יותר מוליכות ופחות התנגדות.
מה תפקיד הממברנה בהקבלה למעגל חשמלי?
הממבנה היא כמו הקבל, היא חומר מבודד שלא עוברים דרכו חומרים (וזרם) ונצברים משני צדדיו מטענים.
מהו קבוע הזמן?
משפיע על הקצב בו מתח הממברנה משתנה. בזמן גדילה הוא קובע כמה מהר המתח יתקרב לערך החדש, ובזמן דעיכה הוא קובע כמה לאט המתח יחזור לקדמותו.
כיצד קבוע הזמן משפיע על הנוירון?
בדנדריטים קבוע הזמן קובע את אורך הזמן שבו קלטים נותרים משפיעים לפני שהם דועכים. קבוע זמן גדול יותר מאפשר ליותר קלטים להצטבר וליותר קלטים להיסכם.
באקסונים קבוע הזמן קובע כמה מהר פוטנציאל הפעולה נוצר. קבוע זמן קטן יותר מאפשר תגובה מהירה יותר לשינויים במתח.
מהו קבוע המרחק?
מתאר כמה רחוק שינוי במתח הממברנה יכול להתפשט לאורך הנוירון לפני שהוא ידאך. בכל מקרה, שינוי במתח הנוירון דועך לאורך המרחק עקב התנגדות פנימית מהציטופלזמה ודליפות של יונים.
כיצד קבוע המרחק משפיע על הנוירון?
בדנדריטים קבוע המרחק קובע עד כמה אותות שנוצרו רחוק יכולים להשפיע על גוף התא.
באקסון קבוע המרחק משפיע על האופן שבו פוטנציאל הפעולה מתשפט לאורך האקסון.
כיצד ניתן להגדיל את קבוע המרחק?
הגדלת התנגדות הממברנה ו/או הגדלת הקוטר (של הדנדריט או של האקסון) מה שמוריד את ההתנגדות הפנימית.
כיצד קבוע המרחק וקבוע הזמן משפיעים על הסכימה בנוירון?
קבוע המרחק משפיע על היכולת של אותות ממיקומים שונים להשפיע על גוף התא, וקבוע הזמן משפיע על היכולת של אותות שמתקבלים בזמנים שונים להיסכם עד להגעת הסף של פוטנציאל הפעולה.
מהם השלבים בהיווצרות פוטנציאל פעולה?
שלב ראשון- חציית מתח הסף מוביל לתעלות נתרן תלויות מתח להפתח. תחילה רק חלק מהתעלות יפתחו, מה שיוביל לעלייה במתח, מה שיוביל לעוד פתיחה של תעלות (זהו מעגל שנקרא משוב חיובי).
פתיחת תעלות הנתרן גורמת לדפולריזציה.
שלב שני- פתיחה של תעלות אשלגן תלויות מתח. השינוי במתח החשמלי גורם לפתיחה של תעלות אשלגן, מה שגורם בתורן לירידה חדה במתח החשמלי.
שלב שלישי- תעלות הנתרן תלויות המתח יכנסו למצב אל אינאקטיבציה כתגובה למתח ששרוי. כתוצאה מכך הנוירון נכנס לתקופה רפקטורית, משמע הנוירון לא יוכל ליצור פוטנציאל פעולה לא משנה כמה גבוה יהיה המתח (לתקופה).
שלב רביעי- תעלות האשלגן נשארות פתוחות מה שגורם להיפרפולריזציה.
שלב חמישי- תעלות האשלגן מתחילות להסגר, ובינתיים תעלות הנתרן יוצאות מהאינאקטיבציה.
שלב שישי- שלב האפטר היפרפולריזציה. תהיה תקופה שבה המתח יהיה שלילי יותר מפוטנציאל המנוחה כי לוקח זמן עד שכל תעלות הנתרן נסגרות.
מהן התכונות הפסיביות המרכזיות של הנוירון לעומת התכונה האקטיבית המרכזית?
תכונות פסיביות- טעינה ודעיכה איטית של אנרגיה כתוצאה מההקבלה של ממברנה לקבל. טעינה ודעיכה כתלות של קבוע הזמן וקבוע המרחק.
תכונה אקטיבית- שימוש פוטנציאל הפעולה לאורך האקסון.
מהם שלושת חסמי התעלות שלמדנו עליהם ואילו תעלות כל אחד מהם חוסם?
TTX חוסם תעלות נתרן
TEA, 4AP חוסמי תעלות אשלגן
מהי התקופה הרפקטורית האבסולוטית ובאיזה שלב היא קוראת ביצירת פוטנציאל פעולה?
התקופה הרפקטורית האבסולוטית היא השלב השלישי ביצירת פוטנציאל פעולה, והיא השלב שבו תעלות הנתרן נחסמות לתקופה מסויימת שבמהלכה לא ניתן לייצר עוד פוטנציאל פעולה לא משנה איזה גירוי חזק יתקבל.
מהי התקופה הרפקטורית היחסית ובאיזה שלב היא קוראת ביצירת פוטנציאל פעולה?
התקופה הרפקטורית היחסית קוראת בשלב האחרון של יצירת פוטנציאל פעולה, שבה מתח הממברנה שלילי יותר מהרגיל מפני שסגירה איטית של תעלות אשלגן מביאה למצב של היפרפולריזציה. בתקופה זו אפשרי ליצור פוטנציאל פעולה, אך הוא יצטרך להיות במתח ״גדול״ יותר מהרגיל.
איך עובד תהליך האינאקטיבציה של תעלות נתרן תלויות מתח?
רק לתעלות נתרן יש שער של אינאקטיבציה.
כשעולה המתח שער האקטיבציה ייפתח, ונתרן יזרום לתוך התא.
לאחר זמן קצר שער האינאקטיבציה יסגר (כלומר התעלה תכנס לאינאקטיבציה).
במהלך ההיפרפולריזציה, שער האינאקטיבציה יפתח ושער האקטיבציה ייסגר (כלומר יחזור למצבו המקורי).
האם כל הנוירונים יורים פוטנציאל פעולה?
לא, יש נוירונים קצרים שמסתפקים בהולכה פסיבית ולא צריכים לייצר פוטנציאל פעולה בעצמם. זה קורה בעיקר בנוירונים לא ארוכים.
מהן התכונות של פוטנציאל פעולה?
אירוע בינארי של ה״הכל או כלום״.
זה אירוע רגנרטיבי, כלומר אירוע מתחדש. כל שלב בתהליך גורם לשלב הבא לקרות.
זהו אירוע חד כיווני, שמתחיל מגוף התא ונע אל עבר האקסון. זה קורה באמצעות התקופה הרפקטורית שמונעת את הכיווניות ההפוכה.
מהי מעטפת המיאלין וכיצד היא תורמת להולכת פוטנציאל פעולה?
מיאלין היא מעטפת שנוצרת על ידי תאי גליה שנקראים אוליגודנדרציטים במערכת העצבים המרכזית.
מיאלין הוא חומר מבודד אפקטיבי מפני שהוא מגדיל את התנגדות הממברנה ומקטין את הקיבול, מה שמאפשר הולכה פסיבית של זרם למרחקים ארוכים.
במערכת העצבים הפריפריאלית תאי שוואן הם אלה שיוצרים את המעטפת המבודדת הזו.
כיצד המיאלין משפיע על קבוע המרחק וקבוע הזמן?
המיאלין מקטין את הקיבול, מה שמגדיל את קבוע המרחק ומקטין את קבוע הזמן.
מהם מרווחי רוויאר ובמה הם מתאפיינים?
אלו מרווחים שבין הקטעים באקסון שעטופים במיאלין. מוורחים אלה מתאפיינים בכמה דברים: יש להם ריכוז גבוה של תעלות תלויות מתח של נתרן ושל אשלגן, ויש להם משאבות יונים (שתורמות לשמירה על ריכוז היונים ושמירה נגד דליפות).
כיצד מרווחי רוויאר תורמים להולכת פוטנציאל הפעולה לאורך האקסון?
בשל אופיים של מרווחי רוויאר, הם מקום מעולה שבו אפשר לחדש את פוטנציאל הפעולה. לכן אכן מתחדש באיזורים אלו פוטנציאל פעולה על מנת שתתאפשר הולכה לאורך כל האקסון.
מהו החומר הלבן במוח ומהו החומר האפור במוח?
לרוב בחומר הלבן במוח נמצאים האיזורים שעטופים במיאלין, כלומר האקסונים של הנוירונים.
בחומר האפור נמצאים לרוב כל שאר התאים וכל חלקי התאים האחרים.
איפה נוצר פוטנציאל הפעולה הראשוני בנוירון?
פוטנציאל הפעולה נוצר במקום שנקרא
AIS - Axon Initial Segment
והוא ממוקדם בתחילת האקסון. האיזור מאופיין בתעלות נתרן ואשלגן תלויות מתח רבות.
סף פוטנציאל הפעולה משתנה מנוירון לנוירון, והסף תלוי בתכונות של איזור זה.
