Hc 4 Flashcards
Elektriciteit
Stroom van elektrische lading
Elektrische lading
Stroom van materie, net zoals massa volume of dichtheid. Zoals je dus een massa van een object kunt bepalen, kun je ook de elektrische lading bepalen.
Fysische basis elektrische lading
Wereld bestaat uit materie
Materie bestaat uit moleculen
Moleculen bestaan uit atomen
Een atoom is het kleinst mogelijke deeltje van een element dat nog steeds de eigenschappen heeft van dat element
Atomen
Neuronen (0) in kern
Elektronen (-) in elektronen schil
Protonen (+) in kern
Ionen
Atomen met;
- overschot aan elektronen (anionen, chloride-)
- tekort aan elektronen (kationen, natrium+)
Elektronische lading potentiaalverschil
Door wrijving springen negatief geladen elektronen van de wol naar de barnsteen.
- barnsteen krijgt een overschot aan elektronen—> wordt meer positief geladen
Zo ontstaat een verschil in lading tussen de wol en de barnsteen (potentiaal verschil/spanning)
Eenheid: volt, meten met voltmeter
Stroom
Elektrische lading die zich voortbeweegt
Eenheid: ampère
2 voorwerpen met verschillende ladingen worden verbonden;
Lading verplaatst van voorwerp met een hogere concentratie elektronen naar voorwerp met de lagere concentratie elektronen —> elektronen stroom
Wisselspanning
Stroom huishoudelijke apparaten met motoren,
Belangrijk nadeel; menselijk lichaam is gevoelig, je hartslag slaat van slag als je je vinger in een stopcontact steekt.
Gelijkstroom
Zenuwstelsel, batterijen.
Positieve en negatieve polen zijn altijd positief en negatief
Elektriciteit meten in zenuwstelsel
Potentiaalverschillen (spanning) —> voltmeter
Stroomsterkte —> ampère meter
Voorbeeld intra- versus extracellulair meten (spanning over het celmembraan)
Ionen in het zenuwstelsel
Ionen stromen van + naar -
Na+
K+
Cl-
Ca2+
Snelheid
Ionen 90 m/s
Elektronen
270.000 km/s
Diffusie
Passief proces waarbij ionen van hoge maar lage concentratie stromen.
Concentratie gradiënt
Verschil in concentratie ionen tussen intra- en extracellulaire vloeistof.
Concentratie gradiënt.
Impermeabel membraan;
concentratie zout is gelijk over de hele linker kant van het membraan.
Resultaat—> verschillende ladingen tussen links en rechts van het membraan. Potentiaalverschil.
Semipermeabel membraan;
Deel chloride ionen gaat naar de overkant het andere deel wordt terig getrokken door het spannings gradiënt. Concentratie gradiënt is gelijk aan voltage gradiënt. Resultaat:
Links positief, rechts negatief. Potentiaalverschil ‘over’ het membraan. Grootste verschil dichtbij membraan.
Voltage gradiënt (spanningsgradiënt)
Verschil in elektrische lading tussen inta- en extracellulaire vloeistof
Rustpotentiaal in zenuwcel
Ionen zorgen ervoor dat de binnenkant van een cel, dus intracellulaire gedeelte net iets meer negatief geladen is dan de buitenkant. Ionen die daar aan bij dragen zijn;
Kationen natrium en kalium
Anionen chloride en grote eiwit moleculen
Eiwitten kunnen niet verplaatsen van binnen de cel naar buiten de cel, kalium heeft speciale poortjes dus die kan dit wel. Kalium probeert dan de negativiteit van de eiwitten op te heffen. Omdat ze passier heen en weer kunnen bewegen worden sommige kalium ionen weer terug getrokken. Er is dan uiteindelijk meer negativiteit door de eiwitten aan de binnenkant.
Intracellulair; maar A- en K+
Extracellulair meer CL- en Na+
Rustpotentiaal in stand houden
Kanalen maken de kalium in en efflux mogelijk (passief transport) om intracellulaire A- te balanceren.
Poorten voorkomen de influx van Na+. Soms gaan er toch een paar natriums door de poorten, dan komt de natrium/kalium pomp (verhouding 3:2) in actie. Deze pompt natrium+ uit de cel en kalium+ in de cel, dit is actief en kost energie (ATP)
Negatieve cel meer negatief dan buitenkant
= Rustpotentiaal
Rustpotentiaal hvh
~ -70 mV, kan groter worden tot ongv -73 en kleiner tot -65
Rustpotentiaal vergroten
Negatieve lading toedienen; hyperpolarisatie —> kalium+ efflux of chloride- influx
Rustpotentiaal verkleinen
Positieve lading toedienen; depolarisatie —> natrium+ influx
Graduele potentialen
Kleine fluctuaties over het celmembraan die uitdoven over afstand en bij elkaar opgeteld kunnen worden.
Actiepotentiaal
Kortdurend potentiaal (alles of niets potentiaal) waarbij de polariteit van het celmembraan tijdelijk wordt omgekeerd. Treed op wanneer het potentiaal over het celmembraan boven een bepaalde waarde komt; -50 mV. Dit heet de vuurdrempel.
Frequentie: 200 tot soms wel 1000 hZ
Refractaire periode
Rust moment tussen 2 actiepotentialen. Anders gaan meerdere signalen overlappen waardoor ze detail kunnen verliezen.
Wat gebeurd er bij actiepotentiaal
Na+ kanalen gaan open, natrium influx zorgt voor een positief potentiaalverschil —> depolarisatie.
Om dit op te lossen gaan de kalium+ kanalen open. K+ efflux zorgt ervoor dat de cel terug komt in rustpotentiaal —> repolarisatie.
Omdat de kanalen open blijven neemt het potentiaal toe tot -73 —> hyperpolarisatie
K+ kanalen sluiten, potentiaalverschil neemt af tot -70 —> rustpotentiaal herstel.
Absolute refractaire periode
Depolarisatie + repolarisatie
Er kan geen actiepotentiaal worden gestart
Relatieve reflactaire periode
Hyperpolarisatie,
Met een relatief sterke prikkel (omdat potentiaal niet -70 maar -73 is) kan toch een actiepotentiaal in gang worden gezet.
Waar begint een actiepotentiaal
Bij de axon bult
Hoe verplaatst de actiepotentiaal over het axon
Lontgeleiding
Spronggeleiding
Lontgeleiding
Potentiaalverschil op een bepaalde plaatst om het membraan zorgt ervoor dat spanningsafhankelijke kanalen worden gestimuleerd. Niet efficiënt want poortjes moeten steeds open en dicht gedaan worden.
Dominosteentjes met gaten ertussen
Spronggeleiding
Axonen zijn vaak omringd door myelineschede = isolerende laag van schwann en oligodendrogliacellen. In deze laag zitten kleine onderbrekingen/gaps (knopen van Ranvier). De actiepotentiaal springt als het ware van knoop naar knoop, er hoeft dus niks geopend en gesloten te worden.
Dominosteentjes met potloden tussendoor. Sneller en minder energie
Multiple scelrosis
MS, afbraak van myelineschede in het centrale zenuwstelsel (oligodendrogliacel degeneratie)
Excitatie
Cel aanzetten
Inhibitie
Cel uitzetten
Synaps
Ruimte tussen cellen
Neuronen communiceren via synapsen
Cationen
Positief geladen ionen
Anionen
Negatief geladen ionen
Semipermeable membraan
Laat alleen negatieve deeltjes door (positieve zijn groter)
Potentiaalverschil
Membraan laat negatieve ionen door, maar deze worden aangetrokken door de positieve, waardoor er altijd weer een aantal terugkeren.
Hyperpolarisatie
Negatieve lading toegevoegd. Door kalium efflux (uitstroom) -70 wordt -73
Depolarisatie
Positieve lading toegevoegd. Natrium influx (instroom) -70 wordt -63
Zenuwgeleiding
Verplaatsing actiepotentiaal langs de axon
Knopen van ranvier
Bij Spronggeleiding, een deel van de axon dat niet omringd is door myeline.
EPSP
Exciterende postsynaptische potentiaal, een potentiaalverschil die het dichter naar de vuurdrempel brengt. (Depolarisatie)
IPSP
Inhiberende postsynaptische potentiaal, verder van de vuurdrempel afbrengen (hyperpolarisatie)
Temporele summantie
Wanneer 2 epsps en ipsps dicht hij elkaar voorkomen in tijd maar niet in ruimte, hebben ze geen invloed op elkaar
Spatiële summantie
Potentialen die dicht bij elkaar liggen in tijd en ruimten tellen op
Back propagation
Omgekeerde beweging van actiepotentiaal, wordt gedacht dat het een rol speelt bij leren
Optogenetica
Transgebe techniek die genetica en licht combineren om gerichte cellen in levend weefsel te exciteren of inhiberen
Stretch activated channels
Kanalen voor ionen op een sensory neuron die geactiveerd wordt door het stretchen van het membraan. Hierdoor kunnen natriumionen binnenkomen waardoor de vuurdrempel bereikt wordt en een zenuwimpuls ontstaat die info naar het brein stuurt.
End plate
Hier kunnen ionen doorheen waardoor een actiepotentiaal op de spier kan worden gegenereerd.
