Week 2 HC2 Het Epileptische Neuron Flashcards
Prikkelbaarheid (excitability)
- zenuwcellen zijn prikkelbaar (excitable): ze zijn elektrisch actief. Ze kunnen actiepotentialen genereren.
- het ‘gemak’ waarmee ze actiepotentialen kunnen genereren, bepaalt hun prikkelbaarheid.
- prikkelbaarheid is dus een maat voor de neiging van zenuwcellen om actiepotentialen te genereren.
Prikkelbaarheid en epilepsie
Bij epilepsie is de prikkelbaarheid van sommige zenuwcellen abnormaal hoog: het wordt te makkelijk om actiepotentialen te genereren
Wat bepaalt de prikkelbaarheid van 1 neuron?
- ion-concentraties (Na+, K+, Cl-, Ca2+, Mg2+)
- ionkanalen (type, eigenschappen, dichtheid, verdeling)
- synaptische inputs
Hoe beïnvloeden ion-concentraties de membraanpotentiaal
- Concentratieverschil ionen + selectief doorlaatbare membraan -> potentiaalverschil
Hoe bereken je het evenwichtspotentiaal / Nerstpotentiaal?
Met de Nernst-vergelijking: Ex = (RT / zF) ln([X]0 / [X]i)
- R = gas constante
- T = temperatuur
- z = lading
- F = Faraday constante
Of:
- Ex = (58 mV / z) log([X]0 / [X]i)
Wat is de evenwichtspotentiaal van K+ precies?
De potentiaal waarbij de netto K+-stroom 0 is
Wat is de concentratie van Na+ en K+ binnen en buiten de cel, en waar wordt dit door geregeld?
- K+ is hoog binnen de cel
- Na+ is hoog buiten de cel
- wordt geregeld door de Na+/K+ ATPase: efflux van 3 Na+ en influx van 2 K+ door hydrolyse van 1 ATP van het werkt tegen de concentratiegradiënt in en heeft dus energie odig
De werking van Na+/K+ pomp zorgt dus voor: [K+] intracellulair veel hoger dan extracellulair & [Na+] extracellulair veel hoger dan intracellulair
- tot welke gevolgen leidt dit?
- evenwichtspotentiaal voor K+ is negatief
- evenwichtspotentiaal voor N+ is positief
^ maakt het mogelijk dat de cel actiepotentialen vuurt!
Hoe bepaal je de membraanpotentiaal als meerdere ionen zich kunnen verplaatsen over een membraan?
Goldman (GHK) vergelijking
- membraanpotentiaal bevindt zich altijd tussen Ek en Ena
- hoe groter de permeabiliteit (P) voor een ion, des te dichter ligt de membraanpotentiaal bij de evenwichtspotentiaal van dat ion
- in rust: Pk»_space; Pna, daarom ligt Vm dicht bij Ek
- tijdens depolarisatiefase van een actiepotentiaal: Pna»_space; Pk, daarom gaat Vm snel richting Ena
Wat gebeurt er bij het ontstaan van en actiepotentiaal?
- Na+-kanalen gaan eerst openstaan -> Na+ stroomt in de cel -> depolarisatie cel -> dan sluiten de Na+-kanalen -> de K+-kanalen gaan open -> K+ stroomt de cel uit -> repolarisatie cel (wordt weer negatiever)
Belangrijke eigenschappen van spanningsafhankelijke ionkanalen
- selectiviteit (natriumkanaal laat alleen natriumionen door)
- conductantie (als ze openstaan gaat er een bepaald aantal ionen seconden er doorheen)
- activatie (openen), deactivatie (sluiten) en inactivatie (door membraanpotentiaal)
Wet van Ohm
I = V/R = gV
- I= stroom (ampere)
- V= verschil tussen membraanpotentiaal & evenwichtspotentiaal (volt)
- R= weerstand (ohm)
- g= conductantie (=1/R) -> eenheid Siemens (S)
Structuur K+ kanaal
- 4 subunits vormen 1 kanaal (tetrameer)
- 3 onderdelen: transmembraan segmenten (meestal 6: S1-6), P-loops, intracellulaire loops
- P-loop is belangrijk voor selectiviteit
- S1-4 is belangrijk voor spanningsafhankelijkheid (vooral S4)
- S5-6: belangijk voor open en dicht gaan
- intracellulaire loops: belangrijk voor inactivatie
Activatie en deactivatie van kaliumkanaal
- activatie: het openen van een ionkanaal onder invloed van de juiste prikkel (in dit geval depolarisatie)
- deactivatie: het weer sluiten van een ionkanaal agv het wegvallen van de prikkel (in dit geval repolarisatie)
Refractaire periode
Periode kort na de actiepotentiaal waarbij de cel verminderd of helemaal niet prikkelbaar is (er kan dus geen actiepotentiaal ontstaan)
