Miera potenciāls Flashcards
Kas ir membrānas potenciāls?
Elektriskā lādiņa atšķirība starp šūnas iekšpusi un ārpusi vai pāri šūnas plazmas membrānai. Membrānas potenciāls rodas no jonu (lādētu daļiņu) sadalījuma abās šūnas plazmas membrānas pusēs un membrānas selektīvās šo jonu caurlaidības.
Ko nozīmē, ka šunas membrāna ir selektīvi caurlaidīga?
Šūnas plazmas membrāna ir selektīvi caurlaidīga, kas nozīmē, ka tā ļauj iziet cauri noteiktiem joniem, vienlaikus ierobežojot citu jonu kustību. Jonu kanāli ir OBV, kas rada ceļus konkrētiem joniem, kad tie pārvietojas pa membrānu. Piemēram, nātrija (Na+), kālija (K+), hlorīda (Cl-) un kalcija (Ca 2+) jonu kustību ir atbildīgi jonu kanāli.
Kāda ir šūnas koncentrācija tās iekšpusē, kāda ir ārpusē?
Šūnas iekšpusē un ārpusē pastāv atšķirīgas jonu koncentrācijas, piemēram kālija joni koncentrēsies vairāk šūnas iekšpusē, taču nātrijs- ārpusē, kas noved pie koncentrācijas gradienta, kas noved pie koncentrācijas gradienta. Membrānas selektīvās caurlaidības dēļ, joni pārvietojas no augstākas koncentrācijas gradienta uz zemāko.
Joniem pārvietojoties pa kanāliem, nes līdzi sev tiem piederošo elektrisko lādiņu. Tad, kad ir pietiekama jonu kustība, tie rada atšķirīgu elektrisko lādiņu membrānā. Piemēram, Kālija joni iziet no šūnas vieglāk kā Nātrija joni, kas rezultējas ar pozitīva lādiņa neto zudumu no šūnas iekšpuses, padarot iekšpusi negatīvāku.
Kālija-Nātrija sūknis
Nātrija/Kālija sūknis uztur jonu koncentrācijas gradientus. Tas aktīvi sūknē nātrija jonus no šūnas un kālija jonus šūnā, kas līdzsvaro jonu koncentrāciju šūnā.
Kas ir atpūtas miera potenciāls?
Līdzsvara stāvokļa elektriskā lādiņa starpība šūnas membrānā, kad šūna atrodas miera stāvoklī, kas nozīmē, ka tā aktīvi neģenerē elektriskos signālus, piemēram, darbības potenciālus.
*Miera stāvoklī esošais membrānas potenciāls ir stabils stāvoklis, un tas atspoguļo šūnas sākotnējo elektrisko stāvokli. Kad šūna atrodas miera stāvoklī, tā ir gatava reaģēt uz ārējiem stimuliem vai signāliem, vajadzības gadījumā ģenerējot darbības potenciālu. Šī spēja reaģēt uz izmaiņām vidē ir būtisks šūnu un audu darbības aspekts, jo īpaši nervu un muskuļu sistēmā.
Kāds aptuveni ir miera membrānas potenciāls?
Parasti miera stāvoklī esošais membrānas potenciāls šūnā ir negatīvs, salīdzinot ar ārpusi. Lielākajā daļā neironu miera potenciāls ir aptuveni -70 milivolti (mV).
Kāda loma ir Nātrija-Kālija sūknim miera membrānas potenciālā?
Nātrija-kālija sūknis (Na+/K+ sūknis) aktīvi uztur jonu koncentrācijas gradientus, kas veicina membrānas miera potenciālu. Tas transportē trīs nātrija jonus no šūnas uz katriem diviem ievestajiem kālija joniem, kas palīdz izveidot un uzturēt negatīvo iekšējo lādiņu un nātrija un kālija jonu koncentrācijas atšķirības.
Kas ir sliekšņa kairinātājs?
Sliekšņa kairitinātjs ir stimuls, kas ir pietiekami spēcīgs, lai izraisītu šūnas membrānas depolarizāciju. Ja šis stiumuls sasniedz noteiktu sliekšņa līmeni, (-55mv- 50mv), tas izraisa izmaiņas membrānas potenciālā.
Kas ir virssliekšņa kairinātājs?
Virssliekšņa kairinātāji ir stimuli, kas ir spēcīgaki par sliekšņa līmeni. Tas izraisa membrānas potenciālu depolaizāciju. Ja stimuls ir virs sliekšņa, neirons sāks darbības potenciālu.
Kas ir nervu šūnas darbības potenciāls un kādas ir to īpašības?
Nervu šūnas darbības potenciāls ir ātras, pārejošas neirona membrānas potenciāla izmaiņas, kas izraisa elektrisko signālu pārraidīšu NS, to raksturo:
* Kad tiek sasniegts slieksnis, neirons iedarbina konsekventa lieluma darbības potenciālu.
* Pēc potenciāla uzsākšanas, tas izplatās gar neirona aksonu.
* Darbības potenciāls saglabā savu spēku, tam pārvietojoties gar aksonu.
Paskaidro mebrānas potenciāla fāzes mehānismu!
- Miera stāvoklī- parasti no -60 līdz -80 mV. Šajā fāzē no sprieguma atkarīgie joni (kālijs un nātrijs) **kanāli ir slēgti. **
- Depolarizācijas fāze- kad ir sasniegts slieksnis, atveras ar spriegumu sasaistītie natrija kanāli, šūna tos ielaižot. Nātrija koncentrācijas izmaiņas rada membrānas potenciāla izmaiņas, pieaugumu, izraisot depolarizāciju. Membrānas potenciāls kļūst pozitīvi lādēts.
- Pēc max sasniegšanas nātrija kanāli aizveras un ar spriegumu saistītie kālija kanāli atveras, kas ļāuj izplūst laukā kālija joniem, izraisot to repolarizāciju. Membrānas potenciāls atgriežas negatīvi lādēts tā iekšpusē.
- Kālija kanāli īslaicīgi paliek atvērti, tādetjādi membrānas potenciāls kļūst vēl negatīvāks kā miera stāvoklī esošais potenciāls- hiperpolarizācija.
Kādi ir šūnas membrānas iesaistītie jonu mehānismi?
Nātrija jonu** ieplūšana šūnas iekšpusē.
**Depolarizācijas fazes laikā atveras ar spriegumu saistītie nātrija kanāli, ļaujot tiem ieplūst šūnā. Membrānas potenciāls kļūst pozitīvāks.
*Repolarizācija. Kālija kanāli atveras, tie iziet no šūnas un membrānas potenciāls kļūst negatīvs.
Nātrija- Kālija sūknis aktīvi transportē nātrija jonus no šūnas un kālija jonus šūnas, palīdzot saglabāt koncentrācijas gradientus, kas nepieciešami miera mebrānas potenciālam un repolarizācijai pēc darbības potenciāla.
Kādas ir darbības potenciāla provocētās uzbudināmības izmaiņas?
- Pēc darbības potenciāla uzbudināmie audi nonāk ,,ugunsizturīgajā’’ periodā, kura laikā tie īslaicīgi nespēj provocēt citu darbības potenciālu. Šis periods novērš nepārtrauktu, nekontrolētu citu darbības potenciālu uzsākšanos. To iedava divās fāzēs, kur absolūtais ugunsizturīgais periods kontrolē, to, ka neviens stimuls nevar izraisīt citu darbības potenciālu, relatīvais ugunsizturīgais periods- spēcīgāks stimuls par parasto stimulu var izraisīt darbības potenciālu.
- Darbības potenciāls izplatās pa uzbudināmajiem audiem, ļaujot** pārraidīt elektriskos signālus**. (muskuļu kontrakcijas, saziņā NS)
- Uzbudināmiem audiem, kad ir sasniegts darbības potenciāla slieksnis, **tiek sasniegts pilns darbības potenciāls, cits netiek izraisīts. **
Kāda ir uzbudināmo audu labilitāte?
*Uzbudināmo audu** ,,labilitāte’’-** neironu, muskuļu šūnu spēja mainīt to elektriskās īpašības, reaģējot uz stimuliem. *
1. NS- Neironi var mainīt ātri savu membrānas potenciālu, reaģējot uz stimuliem, pārraidot un integrējot informāciju.
2. Sirds- Sirds muskuļu šūnas ir mazāk labilas, tas nozīmē, ka viņiem ir stabils miera membrānas potenciāls, un lēnāka reakcija uz stimuliem. Šī īpašība nodrošina koordinētu un ritmisku sirds kontrakciju un novērš neregulāru darbības potenciāla uzsākšanos.
3. Skeleta muskuļi. Vidēja labilitāte. Tie ir uzbudināmi un tie saraujas, reaģējot uz nervu signāliem, bet uzbudināmības izmaiņas nav tik straujas un mainīgas kā neironos. Tas ļāuj kontrolēt brīvprātīgas muskuļu kustības.
Nosauc uzbudināmo audu izmērus!
** Neironi **ir ir dažādu izmēri, taču šūnas ķermenīši (somas) var būt salīdzinoši mazi. Diametrā no 5-100 mikrometriem. Aksoni, kas ir garie, tievie neironu paplašinājumi, var ievērojami atšķirties garumā. Daži aksoni ir ļoti gari, stiepjas no muguras smadzenēm līdz ekstremitātēm un dažos gadījumos var būt garāki par metru.
** Sirds muskuļu šūnas. **Kardiomiocīti ir mazas salīdzinājumā ar skeleta muskuļu šķiedrām. Garumā 50-10mikrometriem un diametrā 10-20 mikrometri.
* Skeleta mukskuļu šķiedras- 10- 100mikrometri diamterā. Lielākie skeletal muskuļi ( augšstilbi, muguras muskuļi) satur garākas un biezākas muskuļu šķiedras.
Kāda ir uzbudināmo audu bioloģiskā nozīme?
- Neironi nodrošina ātru un precīzu saziņu nervu sistēmā, nodrošinot sensoro uztveri, motoru kontroli un kognitīvos procesus.
- Sirds muskuļa labilitāte nodrošina sirds ritmisku kontrakciju, uzturot asinsriti.
- Skeleta muskuļu uzbudināmība un izmērs ļauj brīvprātīgi kontrolēt muskuļus un radīt spēku kustībai.
Kādas ir skeleta muskuļu funkcijas?
1. Kustību funkcija. Viena no svarīgākajām skeleta muskuļu funkcijām ir kustību radīšana. Skeleta muskuļi ir piestiprināti pie kauliem caur cīpslām, un, saraujoties, tie velk kaulus, izraisot kustību locītavās. Tas ļauj mums veikt plašu kustību klāstu, sākot no iešanas un skriešanas līdz precīzām, smalkām motorikām.
2. Stāja un stabiltāte. Skeleta muskuļiem ir izšķiroša nozīme stājas un stabilitātes uzturēšanā. Tie palīdz atbalstīt ķermeņa svaru pret gravitāciju un notur ķermeni vertikāli. Muguras, vēdera un iegurņa muskuļi ir īpaši svarīgi, lai saglabātu stāju.
**3. Iekšējo orgānu aizsardzība. **Skeleta muskuļi kalpo arī iekšējo orgānu aizsardzībai. Piemēram, vēdera sienas muskuļi nodrošina atbalstu un aizsargā vēdera dobuma orgānus.
4. Temperatūras regulācija. Muskuļu kontrakcijas rada siltumu, kas var palīdzēt regulēt ķermeņa temperatūru. Kad ķermenis ir auksts, drebuļi (piespiedu muskuļu kontrakcijas) rada siltumu, lai sasildītu ķermeni.
5. Elpošas atvieglošana. Diafragmai, skeleta muskuļiem, ir izšķiroša nozīme elpošanas procesā. Kad tas saraujas un virzās uz leju, tas rada spiediena starpību krūtīs, kas ļauj gaisam iekļūt plaušās.
6. Cirkulācija. Muskuļu kontrakcijas arī spēlē lomu asinsritē. Skeleta muskuļi, īpaši kāju muskuļi, palīdz sūknēt asinis atpakaļ uz sirdi, kas ir pazīstams kā skeleta muskuļu sūknis.
7. Rīšana un runas funkcija. Skeleta muskuļi rīklē un sejā ir nepieciešami rīšanai un runai. Šie muskuļi nodrošina pārtikas un šķidrumu kustību pa gremošanas traktu un skaņu artikulāciju runai.
8. Izteiksme un komunikācija. Sejas muskuļi ir atbildīgi par plašu sejas izteiksmju klāstu, ļaujot mums nodot emocijas un sazināties neverbāli.
9. Smalkā motora vadība. Papildus lielākām, rupjām motora kustībām skeleta muskuļi nodrošina arī smalko motoru vadību. Tas ir acīmredzams uzdevumos, kuros nepieciešama precizitāte, piemēram, rakstot, spēlējot mūzikas instrumentus un rakstot.
10. Enerģijas rezerves. Skeleta muskuļi var kalpot arī kā enerģijas uzkrāšanas rezervuārs. Pārmērīga enerģija glikogēna veidā tiek uzkrāta muskuļu audos, un to var mobilizēt, kad nepieciešams enerģijas ražošanai paaugstināta pieprasījuma periodos, piemēram, fiziskās slodzes laikā.
Muskuļu kontrakciju veidi- izotoniska muskuļu kontrakcija.
-
Izotoniskā muskuļu kontrakcija. - Izotoniskā muskuļu kontrakcijā muskuļa garums mainās, un spriedze paliek relatīvi nemainīga. Šāda veida kontrakcijas bieži vien ir saistītas ar kustību un tiek iedalītas divos apakštipos: koncentriskās un ekscentriskās kontrakcijas.
**Koncentriskā kontrakcija **notiek, kad muskuļi saīsinās, radot spriedzi. Piemēram, bicepsa čokurošanās laikā, kad jūs paceļat svaru, jūsu bicep muskulis saīsinās, jo tas saraujas, lai paceltu svaru.
**Ekscentriskā kontrakcija **notiek, kad muskuļi pagarinās, radot spriedzi. Izmantojot to pašu bicep čokurošanās piemēru, nolaišanas fāzē, kad lēnām atlaižat svaru, biceps tiek pakļauts ekscentriskai kontrakcijai.
Izotoniskās kontrakcijas ir atbildīgas par lielāko daļu mūsu ķermeņa kustību, neatkarīgi no tā, vai tā ir staigāšana, skriešana, priekšmetu celšana vai dažādu vingrinājumu veikšana.
