Sida 2 . Copyright Erik Boberg
K
+
:
90mM
Na
+
:
30mM
Cl
-
:
4mM
Prot
-
:
116mM
K
+
:
3mM
Na
+
:
116mM
Cl
-
:
120mM
Prot
-
:
0mM
-60mV
Na +
K +
ATP
K +
Na +
Na +
Excitatorisk neurotransmittor, tex glutamat
K +
Na +
K +
Na +
K +
Spänningskänslig Na-kanal
Refraktär Na-kanal
Spänning (V)
0
K +
Na +
-60mV
-30mV
+55mV
- Cellen depolariseras (Na drivs in i cellen av både elektrisk och koncentrationsgradient).
-
Öppnas spänningskänsliga Na+-kanaler
så att inflödet blir ännu högre, jämviktspotentialen för Na nås.
- Detta kan förhindras
om Cl-kanaler öppnats, tex pga GABA-aktivering. Då blir åter membranpotentialen negativ pga att Cl läcker in i nervcellen.
-
DÃ¥ repolariseras cellen igen
pga permeabiliteten för K+ beskriven ovan (som dessutom förstärks pga öppnandet av spänningskänsliga K+-kanaler). Cellen hyperpolariseras (närmar sig K+ jämviktspotential) pga att Na+-kanalerna fortsätter att vara stängda ett tag till.
-
Kallas absolut refraktärperiod
– cellen kan under denna period inte initiera nya aktionspotentialer.
-60
Tröskel för aktions-potential
-
Kallas relativ refraktärperiod
– cellen kan starta aktionspotentialer, men det är svårt pga hyperpolariseringen
- Cellen
återgår till viloläge
.
-
Jämviktspotentialen
är den membranpotential som medför att koncentrationskraften som driver jonen åt ena hållet genom membranet är uppvägd av spänningskraften som vill driva jonen åt andra hållet.
-
Över nervcellens membran är i vilostadiet spänningen -60mV.
Detta beror på att jämviktspotentialen för K+ är -75mV och genomsläppligheten för K+ genom membranet är ganska god, samtidigt som jämviktspotentialen för Na+ är +55mV och genomsläppligheten hos membranet för Na är 1/50 av genomsläppligheten för K+.
-
Koncentrationerna hålls uppe mha Na/K-pumpen
som är ATP-driven.
-
Cl- har en jämviktspotential på -65mv
och därför behövs ingen aktiv mekanism för att pumpa klor över membranet (flödet är litet eftersom vilande potentialen är nära jämvikt).
-
Negativt laddade proteiner kan inte passera membranet
pga sin storlek.
- Utlöses av excitatoriska neurotransmittorer,
tex glutamat. De aktiverar kanaler i cellmembranen vilka för in joner som depolariserar nervcellen, varpå tröskeln för öppnandet av spänningskänsliga Na-kanaler kan nås (2).
- Inhibitoriska neurotransmittorer
öppnar istället kanaler som leder till att nervcellens cellmembran repolariseras eller hyperpolariseras (större negativ spänning över membranet). Dessa kan tex vara Cl-kanaler och transmittorn är då ofta GABA.
Cl
Inhibitorisk neurotransmittor, tex GABA
Fenytoin, lamotrigin, valproat
Bensodiazepiner, barbiturater, gabapentin
Fenytoin, valproat, karbamazepin
Spänningen över nervcellens membran under aktionspotentialens olika faser.
1.
2.
3.
4.
Spänningskänslig K-kanal
-60
Tröskel för aktions-potential
A
B
A+B
A
A
B
B
C
A+C
1. A eller B för sig ger en för svag signal
för att depolarisera till tröskeln så att aktionspotential uppstår
2. När stimulans från både A och B kommer samtidigt
blir svaret större (spatial summation).
3. När stimulans kommer tätt från A
hinner inte membranpotentialen återställas och depolarisationen blir högre (temporal summation).
4. Signal från C sänker membranpotentialen
genom att hyperpolarisera det mottagande neuronet. En samtidig signal från A och C ger ingen förändring i membranpotential (de tar ut varandra).
En aktionspotential bildas när tillräcklig excitatorisk stimulans mottagits för att tröskelvärdet skall överskridas.
B
A
C