תקשורת תוך עצבית (פוטנציאל פעולה)

Question 1

באיזה אופן מתרחשת תקשורת לאורך תא העצב?

Answer 1

חשמלי

ע”י תנועה של יונים מחוץ התא לתוכו ולהיפך

Question 2

תנועת היונים מתאפשרת ע”י שני סוגי תעלות. מהן?

Answer 2

1. Non-Gated Channels – תעלות שאין להן שער, כך שהכניסה והיציאה מהן חופשית.
2. Gated Channels – תעלות בעלות שער שנפתח רק כתוצאה מטריגרים מסוימים, שיכולים להיות:
   ▪ גירויים חיצוניים שונים שנקלטים אצל רצפטורים בדרכם לתאים סנסוריים.
   ▪ נוירוטרנסמיטרים שמגיעים מתאים אחרים דרך הסינפסות.
   ▪ שינויים במתח הממברנה.

Question 3

מה מביא ל graded potential?

Answer 3

השינוי הראשוני במתח הממברנה בעקבות תנועת היונים

Question 4

הגדר דה-פולריזציה

Answer 4

השלב הראשון בפוטנציאל מדורג.
תעלות הנתרן נפתחות ומתח הממברנה (בערך מוחלט) יורד ומתקרב לאפס.
המתח של התא משתנה והוא כבר לא נמצא במצב מנוחה.

Question 5

כיצד מתנגדות המשאבות לדה-פולריזציה?

Answer 5

זריקת נתרן החוצה והכנסת אשלגן

Question 6

באילו ממדים דועך פוטנציאל מדורג?

Answer 6

הפוטנציאל המדורג, בעצם, דועך הן בזמן (התפשטות הפוטנציאל) והן במרחב (המשאבות), ומכאן גם שמו.

Question 7

הגדר היפר פולריזציה

Answer 7

פתיחת תעלות אשלגן מביאות לירידה של פוטנציאל הממברנה, שכן הן מביאות ליציאה מוגברת של יוני אשלגן (שהם קטיונים) מהתא שדוחפת את המתח שלו לכיוון מתח שיווי המשקל של האשלגן. מדובר, אם כן, בעלייה (בערך מוחלט) של פוטנציאל התא, התרחקות מהאפס (יותר שלילי), תהליך שנקרא היפר-פולריזציה. זה פשוט ההיפך מדה-פולריזציה, כשגם זה מסתיים בדעיכה וחזרה לפוטנציאל המנוחה רק מהכיוון ההפוך.

Question 8

מתי הופך פוטנציאל מדורג לפוטנציאל פעולה?

Answer 8

כאשר הפוטנציאל המדורג חזק מספיק, אזי במקום לדעוך ולהחזיר את התא למצב מנוחה הוא הופך לפוטנציאל פעולה
בד”כ כאמור כתלות בעוצמת הגירוי

Question 9

מה עושה פוטנציאל הפעולה?

Answer 9

הוא מתקדם למרחקים ארוכים ועושה את דרכו לאורך האקסון ועד לכפתורים הסופיים לצורך יצירת תקשורת עם תאים אחרים, במהירות שבין מילישנייה לשתי מילישניות. הקפיצה במתח התא מתרחשת בפרק זמן קצר זה.

Question 10

האם עוצמת הגירוי משפיעה על עוצמת פוטנציאל הפעולה?

Answer 10

לא.

רק על עוצמת הפוטנציאל המדורג כשלעצמה, שאם תהיה גבוהה מספיק תביא לפוטנציאל פעולה.

Question 11

פוטנציאל הפעולה פועל לפי שני כללים. מהם?

Answer 11

1. all or none law

2. rate law

Question 12

הגדר all or none law

Answer 12

פוטנציאל הפעולה פועל בדרך של הכל או כלום, במובן שכשהוא מתרחש, הוא בהכרח עושה את הדרך לאורך כל התא מהגוף ועד סופו, ועושה אותה בעוצמה קבועה המבלי לדעוך ולו טיפה.

Question 13

הגדר rate law

Answer 13

עוצמת הגירוי אמנם לא משפיעה על עוצמת פוטנציאל הפעולה, אך כן משפיעה על קצב הירי שלו. כלומר, ככל שהגירוי חזק יותר, כן קצב הירי של פוטנציאלי הפעולה בתוך התא גבוה יותר, יש בעצם יותר פוטנציאלי פעולה בזמן נתון (כל אחד מהם בעוצמה קבועה לפי החוק של הכל או כלום), מה שמתבטא בתחושה חזקה יותר.

Question 14

מהם השלבים של פוטנציאל פעולה?

Answer 14

1. מתח התא מגיע למינוס 55. תעלות נתרן תלויות מתח נפתחות ונתרן נכנס.
2. המתח מתקרב ומתחיל לעבור את האפס. במקביל נפתחות תעלות אשלגן תלויות מתח ואשלגן יוצא החוצה
3. פוטנציאל הפעולה מגיע לשיאו במתח של 40. תעלות הנתרן נכנסות לתקופה רפרקטורית כלומר נמצאות בהשהייה לכמה מילישניות.
4. האשלגן ממשיך לצאת מהתא והמתח יורד
5. היפר פולריזציה - עד שתעלות האשלגן נסגרות המתח יורד למינוס 75. במקביל, תעלות הנתרן מסיימות את התקופה הרפרקטורית וכעת הן סגורות ופעילות.
6. תעלות האשלגן האחרונות נסגרות, המשאבות סוגרות את הפינה ומחזירות את התא למצב מנוחה. כעת הוא מוכן לפוטנציאל פעולה נוסף (עם הדרישה המקדמית לפוטנציאל מדורג כמובן).

Question 15

כמה מצבים שונים יש לתעלות הנתרן? מהם?

Answer 15

3 מצבים שונים.

1. פתוחות
2. סגורות ולא פעילות - תקופה רפרקטורית
3. סגורות ופעילות -אחרי תקופה רפרקטורית בתום ההשהייה

Question 16

במה שונה פוטנציאל פעולה מפוטנציאל מדורג?

מה הסיבה לשוני זה?

Answer 16

נקודה חשובה לגבי פוטנציאל הפעולה היא שבשונה מהפוטנציאל המדורג, הוא חד-כיווני, נזרק לכיוון אחד בלבד. הסיבה לכך היא התקופה הרפרקטורית, הרי התעלות נסגרות ולא מאפשרות לפוטנציאל להתקדם בכיוון ההפוך.

Question 17

מתי יוכל פוטנציאל פעולה להתקיים במספר כיוונים שונים?

Answer 17

בגירוי מלאכותי, כך למשל בגירוי אקסון באמצעו ע”י אלקטרודה (בפעולה הטבעית של הגוף, פוטנציאל פעולה מתחיל תמיד בגוף התא). במצב כזה, הפוטנציאל עשוי ללכת לשני הכיוונים, שכן בשניהם התעלות עדיין לא יגיעו למצב של השהייה. ואז, לפי החוק של הכל או כלום, הפוטנציאל יגיע הן לתחילת התא והן לסופו והכל באותה עוצמה.

Question 18

מה יקרה כאשר שני פוטנציאלי פעולה שונים יתקדמו אחד אל השני מכיוונים שונים?

Answer 18

ייעצרו ברגע שייפגשו, שכן כל אחד מהם יגיע לאזור שבו הפוטנציאל האחר כבר התקדם והביא להשהיה של התעלות, שעדיין לא מוכנות להיפתח ולקבל פוטנציאל פעולה נוסף.

Question 19

מהו אחד הגורמים המכתיבים את קצב הירי המקסימלי?

Answer 19

התקופה הרפרקטורית

הרי ככל שהתעלות סגורות ליותר זמן כך לוקח יותר זמן עד שבנוירון מתחיל פוטנציאל הפעולה הבא.

Question 20

כיצד מתקדם פוטנציאל הפעולה מהסומה, דרך האקסון ועד לכפתורים הסופיים?

Answer 20

באמצעות הולכה סלטטורית

Question 21

כיצד עובדת הולכה סלטטורית?

Answer 21

פוטנציאל הפעולה יורד מעט במקטעי המיאלין בהם הוא עובר באופן פסיבי. במרווחי ראנוויה תעלות הנתרן נפתחות כתוצאה מהמתח הגבוה ופוטנציאל הפעולה מקבל חיזוק.
זאת בזמן שהתעלות במרווח ראנוויה הקודם סגורות ולא מאפשרות התקדמות בכיוון ההפוך שכן אותן תעלות נמצאות בתקופה הרפרקטורית שלהן.

Question 22

למה הדעיכה של פוטנציאל הפעולה במקטעי המיאלין לא סותרת את חוק הכל או כלום?

Answer 22

החוק של הכל או כלום מתייחס לעוצמת הפוטנציאל בתוך מרווחי ראנוויה ואליה בלבד (רק שם מצוי פוטנציאל פעולה “טהור”), ולאורך המרווחים עצמם הוא אכן עומד על אותו המתח בדיוק מבלי לדעוך.

Question 23

מתי ההולכה מהירה יותר: עבור אקסונים עטופי מיאלין או אקסונים שאינם עטופי מיאלין?

Answer 23

ההולכה מהירה יותר עבור אקסונים עטופים במיאלין

Question 24

באיזו רמת מתח במהלך פוטנציאל פעולה נפתחות תעלות נתרן תלויות מתח?

Answer 24

-55mV

Question 25

מה מתח השיא בפוטנציאל פעולה?

Answer 25

סביבות

+30mV

Question 26

באיזה תחום מתח נמצא פוטנציאל מדורג?

Answer 26

בין
-70mV

ל:
-60mV

Question 27

הדרך היחידה לכינון פוטנציאל פעולה היא פוטנציאל מדורג שמקורו בפתיחת תעלות נתרן

נכון או לא נכון?

Answer 27

נכון

שהרי פתיחת תעלות אשלגן מביאות לפוטנציאל מדורג שדוחף לכיוון
-80mV, בכיוון ההפוך מהסף.

Question 28

התקופה הרפרקטורית היא גם אחד הגורמים שמכתיבים את קצב הירי המקסימלי של פוטנציאלי הפעולה

נכון או לא נכון?

Answer 28

נכון

Question 29

מה מתחיל את פוטנציאל הפעולה?

א. הגעת מתח הממברנה לסף העירור
ב. כניסה של יוני נתרן לתא דרך תעלות נתרן תלויות מתח
ג. יציאה של יוני אשלגן מהתא דרך תעלות אשלגן תלויות מתח
ד. היפרפולריזציה של התא
ה. תשובות 2 ו 3 נכונות

Answer 29

א. הגעת מתח הממברנה לסף העירור

Question 30

חוקר בדק תעלה מסויימת על גבי תא עצב. הוא הניח את התא בתמיסה, והעלה בהדרגה את
מתח הממברנה של התא בעזרת אלקטרודות שהחדיר לתוכו. כאשר מתח הממברנה של התא
בתמיסה הגיע ל: 40- מיליוולט נפתחה התעלה.

מכאן שמדובר בתעלה:
all or none .א
ion dependent .ב
voltage dependent .ג
ד. תשובות א' ו- ג' נכונות

Answer 30

voltage dependent .ג

Question 31

מה ניתן לומר על תא שבו מעט תעלות נתרן תלויות נוירוטרנסמיטר?

הסיכוי להיווצרות פוטנציאל פעולה בתא זה זהה לסיכוי להיווצרות פוטנציאל פעולה בתא רגיל

הסיכוי להיווצרות פוטנציאל פעולה בתא זה נמוך יותר מאשר בתא רגיל

פוטנציאל הפעולה שלו יגיע למתח שיא גבוה יותר מאשר בתא רגיל

פוטנציאל הפעולה שלו יגיע למתח שיא נמוך יותר מאשר בתא רגיל

Answer 31

הסיכוי להיווצרות פוטנציאל פעולה בתא זה נמוך יותר מאשר בתא רגיל

Question 32

אילו תעלות תלויות מתח נמצאות ב-Nodes of Ranvier?

Answer 32

1. אשלגן

2. נתרן

Question 33

מה סף העירור של תעלות סידן תלויות מתח?

Answer 33

בערך

-55mV