Het epileptisch neuron Flashcards
Focale epileptische aanval
Ontstaat door hypersynchrone neuronale activiteit in een deel van de hersenschors. Een grote groep cellen gaat synchroon salvo’s actiepotentialen afvuren
Gegeneraliseerde aanval
min of meer tegelijkertijd. Gaat gepaard met verminderd bewustzijn en motorische verschijnselen.
Prikkelbaarheid
maat voor de neiging van zenuwcellen om actiepotentialen te genereren.
Wat betekent prikkelbaarheid?
ze zijn elektrisch actief, ze kunnen actiepotentialen genereren. Het gemak waarmee dat gaat, bepaalt hun prikkelbaarheid. Bij epilepsie is de prikkelbaarheid van sommige zenuwcellen abnormaal hoog.
Hoe ontstaan insulten?
door overmatige ontladingen door abnormale prikkelbaarheid van de cellen: het wordt te makkelijk om actiepotentialen te genereren.
Waardoor ontstaat abnormale prikkelbaarheid?
- Epileptische neuronen: kanalopathie
- Epileptische neuronale netwerken (balans excitatie en inhibitie verstoord)
Door wat wordt de prikkelbaarheid van 1 neuron bepaald?
- Ion concentraties
- Ionkanalen (type, eigenschappen, dichtheid, verdeling)
- Synaptische inputs
Ion concentraties
Een concentratieverschil + selectief doorlaatbare membraan zorgt voor een potentiaalverschil. Dit kun je bepalen met de Nernst vergelijking. Deze gebruik je als je 1 ion hebt.
Wat is een evenwichtspotentiaal?
De evenwichtspotentiaal is de potentiaal waarbij de netto stroom 0 is.
Na/K/ATPase
Zorgt voor efflux van 3 Na+, influx van 2 K+, dit gebeurt onder hydrolyse van 1 ATP. Dit leidt tot een concentratieverschil tussen de intra- en extracellulaire vloeistof.
Wat gebeurt er met K+ bij Na/K ATPase
K+ intracellulair veel hoger dan extracellulair
Wat gebeurt er met Na+ bij Na/K ATPase
Na+ extracellulair veel hoger dan intracellulair
Evenwichtspotentiaal voor K+ en Na+ bij Na/K ATPase
evenwichtspotentiaal voor K+ (Ek) negatief en de evenwichtspotentiaal voor Na+ positief.
depolarisatie
Na+ kanalen gaan open
repolarisatie
K+ kanalen gaan open
Hoe kan je membraanpotentiaal berekenen?
met de Goldman vergelijking (bij meerdere ionen). Die zegt dat de membraanpotentiaal het gewogen gemiddelde is van de ionen. Die zegt dat de membraanpotentiaal zich altijd bevindt tussen Ek en ENa.
Welke rol speelt permeabiliteit bij de membraanpotentiaal?
Hoe groter de permeabiliteit (P) voor een ion, des te dichter ligt de membraanpotentiaal bij de evenwichtspotentiaal voor dat ion.
Membraanpotentiaal en evenwichtspotentiaal in rust
Pkalium»_space; Pnatrium daarom ligt Vm dicht bij Ekalium.
Membraanpotentiaal en evenwichtspotentiaal tijdens depolarisatie van actiepotentiaal
Pnatrium»_space; Pkalium, daarom gaat Vm snel richting Enatrium.
Waardoor ontstaat een actiepotentiaal?
door een kortdurende toename van de geleidbaarheid van de membraan door Na+, waardoor de membraanpotentiaal in de richting van de evenwichtspotentiaal voor Na gaat, gevolgd door een toename van de geleidbaarheid van de membraan voor kaliumionen, waardoor de membraanpotentiaal weer teruggaat in de richting van de evenwichtspotentiaal voor K+.
Wat geldt in het algemeen voor geleidbaarheid?
In het algemeen geldt dus dat een verhoogde geleidbaarheid voor Na de prikkelbaarheid verhoogt, terwijl een verhoging voor de geleidbaarheid van K de neiging tot vuren verlaagt.
Belangrijke eigenschappen spanningsafhankelijke ionkanalen
- Selectiviteit (natriumkanaal laat alleen natriumionen door)
- Conductantie: hoeveel ionen gaan er door als het open staat
- Activatie (openen), deactivatie (sluiten) en evt. inactivatie oiv membraanpotentiaal
Wet van Ohm (speelt rol bij conductantie)
kan gebruikt worden om de impact van een stroompje op de cel te berekenen. Hoe hoger de weerstand hoe lager de conductantie.
Hoe verder membraanpotentiaal van evenwichtspotentiaal hoe groter de stroom is.
Structuur K+ kanaal
4 subunits, vormen samen een ionkanaal. Elke heeft N en C terminus. Heeft 3 onderdelen:
- Transmembraan segmenten (meestal 6: S1-S6)
- P-loop
- Intracellulaire loop
Functie S1-4
is van belang voor spanningsafhankelijkheid, met name S4 (openen van kanalen)
Functie S5-6
S5 en 6 zijn belangrijk voor open en dicht gaan van kanalen
P-loop
belangrijk voor selectiviteit
intracellulaire loop
belangrijk voor inactivatie
inactivatie Na kanalen
Bij depolarisatie gaan ze open balletje gaat in het gaatje waardoor Na er niet meer doorheen kan (dit is de geinactiveerde toestand).
De natriumconductantie neemt toe bij toenemende depolarisatie.
Refractaire periode
Inactivatie is belangrijk dat kalium niet teveel gestoord wordt door natriumkanalen die nog open staan. Speelt ook een rol bij niet te hard kunnen vuren. Als je dan nog een AP probeert te ontwikkelen kan dit niet = refractaire periode.
oorzaken refractaire periode
- Na kanalen zitten verstopt en kunnen niet bijdragen aan volgende AP. Moeten nog herstellen van inactivatie.
- K kanalen staan nog open
Hoe meet je spanningsafhankelijkheid van een ion-kanaal?
Dit kan met de voltage clamp methode. Je meet de stroom die nodig is om een bepaalde membraanpotentiaal aan een cel op te leggen. Wordt vaak gebruikt in combinatie met farmaca, zodat het mogelijk is selectief de stroom door een bepaald type kanalen te meten.
conventie
kationen naar binnen = inwaartse stroom = negatief
membraanpotentiaal
verschil in elektrische lading tussen de binnenkant en de buitenkant van een cel. Ontstaat door een ongelijke verdeling van ionen binnen en buiten de cel.
Het wordt voornamelijk bepaald door de activiteit van ionenpompen (zoals de natrium-kaliumpomp) en de verschillende permeabiliteit van de membraan voor bepaalde ionen.
Wat is de rust membraanpotentiaal?
-70 mV
Evenwichtspotentiaal
het elektrisch potentiaal waarbij de netto-ionenstroom van een specifiek ion door de membraan nul is. Dit betekent dat de elektrische kracht die een ion naar de ene kant van de membraan trekt precies in evenwicht is met de concentratiegradiënt die het ion naar de andere kant duwt.
oorzaak evenwichtspotentiaal
Elk type ion heeft zijn eigen evenwichtspotentiaal, wat wordt bepaald door de Nernst-vergelijking. Het evenwichtspotentiaal van een ion is afhankelijk van de concentratie van dat ion aan beide zijden van de celmembraan.
Invloeden op membraanpotentiaal
activiteit van verschillende ionen en de permeabiliteit van de membraan voor deze ionen.
Invloeden op evenwichtspotentiaal
is specifiek voor één soort ion en wordt bepaald door de concentratieverschillen van dat ion aan beide zijden van de membraan.
