Y khoa Ykhoa, y học, y tế, kiến thức, lâm sàng, cận lâm sàng, chẩn đoán, điều trị, phác đồ, diễn đàn y khoa, hệ sinh thái y khoa online, mới nhất và đáng tin cậy.
– Sự lan truyền điện thế hoạt động
Đừng quên chia sẻ để mọi người cùng học tập nhé 
Download file tại link sau:
Download “[MindmapsTina] Sinh Lý Guyton (P8) _ Điện Thế Màng + Điện Thế Hoạt Động (P3) .pdf”
MindmapsTina-Sinh-Ly-Guyton-P8-_-Dien-The-Mang-Dien-The-Hoat-Dong-P3-.pdf.pdf – Downloaded 615 times – 3,52 MB
SỰ PHÁT SINH ĐIỆN THẾ HOẠT ĐỘNG
Tính đến thời điểm này, chúng ta đã giải thích sự thay đổi tính thấm natri và kali qua màng tế bào, cũng như sự phát triển của điện thế hoạt động, nhưng chúng ta đã không giải thích sự phát sinh điện thế hoạt động
Một vòng feedback dương mở kênh natri: Đầu tiên, miễn là màng của các sợi thần kinh vẫn còn nguyên vẹn, không có điện thế hoạt động xảy ra trong các dây thần kinh bình thường. Tuy nhiên, nếu có một yếu tố nào đó làm tăng đôi chút điện thế màng từ -90mV hướng tới mức bằng 0, điện thế tăng cao sẽ gây ra việc mở một số kênh natri có cổng điện thế. Điều này cho phép dòng chảy nhanh chóng vào trong của các ion natri, gây ra một sự gia tăng hơn nữa điện thế màng, dẫn đến việc mở cánh cổng điện thế và cho phép nhiều dòng natri vào trong tế bào dây thần kinh.
Quá trình này là một vòng feedback dương, một khi feedback đủ mạnh, quá trình tiếp tục cho đến khi tất cả các cổng điện thế được kích hoạt (mở). Sau đó, trong một phần nhỏ của một phần nghìn giây, điện thế màng tăng gây ra việc đóng cửa các kênh natri và mở cửa cửa các kênh kali, và điện thế hoạt động nhanh chóng kết thúc.
Ngưỡng tạo điện thế hoạt động. Một điện thế hoạt động sẽ không xảy ra cho đến khi sự gia tăng điện thế màng là đủ lớn để tạo ra feedback dương được mô tả ở đoạn trên. Điều này xảy ra khi số lượng của các ion natri vào dây thần kinh trở nên lớn hơn so với số lượng các ion kali ra ngoài. Một sự gia tăng đột ngột điện thế màng của 15-30 mV là cần thiết. Do đó, một sự gia tăng đột ngột trong thế màng trong một sợi dây thần kinh lớn từ -90 mV lên đến khoảng -65 mV thường gây ra sự phát triển bùng nổ của điện thế hoạt động. Mức -65 mV được cho là ngưỡng kích thích.
SỰ LAN TRUYỀN ĐIỆN THẾ HOẠT ĐỘNG
Trong các đoạn trước, chúng ta đã thảo luận về điện thế hoạt động khi nó xảy ra tại một điểm trên màng. Tuy nhiên, một điện thế hoạt động tạo ra ở bất kỳ một điểm trên một màng thường kích thích phần liền kề của màng tế bào, dẫn đến hoạt động lan truyền điện thế hoạt động dọc theo màng. Cơ chế này được chứng tỏ trong hình .
Hình 5-11A cho thấy một sợi dây thần kinh ở điều kiện nghỉ bình thường, và hình 5-11B cho thấy một sợi dây thần kinh đã được kích thích trong phần giữa của nó, phần giữa đột nhiên tăng tính thấm với natri. Các mũi tên hiển thị một “mạch điện tại chỗ” giữa vùng đang khử cực và phần màng ở vùng liền kề: điện tích dương được mang vào bên trong nhờ khuếch tán na trong suốt quá trình khử cực màng lan dọc đi vài mm ở cả 2 phía của lõi sợi trục thần kinh, điện thế dương của ion na trong sợi trục sẽ đi dọc theo sợi trục xa tới 1 đến 3 mm ở dây thần kinh lớn có myelin và làm phát sinh điện thế hoạt động ở vùng tiếp giáp. Vì vậy kênh natri ở những vùng mới này ngay lập tức được mở, như được chỉ ra trong hình 5-11C, D và lan truyền điện thế hoạt động một cách bùng nổ. Những khu vực này mới được phân cực vẫn còn sản xuất các mạch điện tại chỗ nhiều dòng chảy xa hơn dọc theo màng, khiến càng ngày càng khử cực nhiều hơn. Như vậy, quá trình khử cực di chuyển dọc theo toàn bộ chiều dài dây thần kinh. Sự lan truyền của quá trình khử cực dọc theo một dây thần kinh hoặc sợi cơ được gọi là một xung động thần kinh hay cơ.
Hướng lan truyền: Như thể hiện trong hình 5-11, một màng dễ bị kích động không có dấu hiệu của sự lan truyền, nhưng điện thế hoạt động di chuyển theo tất cả các hướng từ vị trí kích thích, thậm chí dọc theo tất cả các nhánh của dây thần kinh cho đến khi toàn bộ màng đã phân cực.
Định luật tất cả hoặc là không: Khi một điện thế hoạt động đã được xuất hiện tại bất kỳ điểm nào trên màng của một sợi bình thường, quá trình khử cực đi qua toàn bộ màng nếu các điều kiện đều thỏa mãn, nhưng nó không được lan truyền nếu tất cả điều kiện là không đúng. Nguyên tắc này được gọi là nguyên tắc tất cả hoặc không có gì, và nó áp dụng cho tất cả các mô có thể kích thích. Thỉnh thoảng, điện thế hoạt động đạt đến một điểm trên màng mà nó không tạo ra đủ điện thế để kích thích các khu vực kế tiếp của màng. Khi tình trạng này xảy ra, sự lan truyền của quá trình khử cực dừng lại. Do đó, để tiếp tục lan truyền một xung động xảy ra, tỷ số điện thế hoạt động và ngưỡng kích thích ở mọi lần phải lớn hơn 1. Yêu cầu “lớn hơn 1” được gọi là hệ số an toàn cho sự lan truyền.
TÁI LẬP CHÊNH LỆCH NỒNG ĐỘ ION NATRI VÀ KALI SAU KHI ĐIỆN THẾ HOẠT ĐỘNG KẾT THÚC
VẤN ĐỀ QUAN TRỌNG CỦA CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG
Việc lan truyền điện thế hoạt động theo chiều dài một sợi dây thần kinh làm giảm nhẹ sự chênh lệch nồng độ natri và kali bên trong và bên ngoài màng bởi vì các ion natri khuếch tán vào bên trong trong quá trình khử cực và kali khuếch tán ra bên ngoài trong quá trình tái cực.
Đối với một điện thế hoạt động đơn lẻ, tác động này ngắn đến nỗi mà không thể đo lường. Thật vậy, từ 100.000 đến 50 triệu xung có thể được truyền qua các sợi dây thần kinh lớn trước khi sự khác biệt nồng độ đạt tới điểm chấm dứt của điện thế hoạt động Mặc dù vậy, với thời gian, nó trở nên cần thiết để thiết lập lại sự chênh lệch nồng độ natri và kali ở màng, điều này đạt được bằng hoạt động của bơm Na+-K+ trong cùng một cách như mô tả trước đó để thiết lập điện thế nghỉ. Đó là, các ion natri đã khuếch tán vào bên trong các tế bào trong suốt quá trình điện thế hoạt động và các ion kali vừa khuếch tán ra ngoài phải được trả lại trạng thái ban đầu của chúng nhờ bơm Na+-K+. Vì bơm này đòi hỏi năng lượng để hoạt động, quá trình “nạp lại” của các sợi thần kinh là một quá trình trao đổi chất tích cực, sử dụng năng lượng có nguồn gốc từ hệ thống năng lượng adenosine triphosphate của tế bào. Hình 5-12 cho thấy các sợi thần kinh sản xuất tăng nhiệt trong quá trình nạp lại, đó là thước đo tiêu hao năng lượng khi các xung động thần kinh tăng tần số.
Một tính năng đặc biệt của Na+-K+ triphosphaadenosinetase bơm là mức độ của các hoạt động được kích thích mạnh mẽ khi các ion natri dư thừa tích tụ bên trong màng tế bào. Trong thực tế, các hoạt động bơm tăng xấp xỉ tỷ lệ thuận với sức mạnh thứ ba của nồng độ natri trong tế bào này. Khi nồng độ natri nội bào tăng 10-20 mEq/L, các hoạt động của bơm không chỉ đơn thuần là tăng gấp đôi mà tăng khoảng tám lần. Vì vậy, thực sự rất dễ dàng để hiểu cách “nạp” quá trình của các sợi thần kinh có thể được thiết lập nhanh chóng vào chuyển động bất cứ khi nào tập trung những khác biệt của các ion natri và kali qua màng bắt đầu “giảm xuống.”
DẠNG CAO NGUYÊN CỦA ĐIỆN THẾ HOẠT ĐỘNG
Trong một số trường hợp, màng bị kích thích đã không tái cực ngay lập tức sau khi khử cực; thay vào đó, điện thế màng duy trì ở dạng cao nguyên gần đỉnh của điện thế trong khoảng vài mili giây, và chỉ sau đó mới bắt đầu tái cực. Như được chỉ ra trong hình 5-13;
Có thể sẵn sàng nhìn thấy cao nguyên cao kéo dài suốt quá trình khử cực. Đây là loại điện thế hoạt động xảy ra trong sợi cơ tim, nơi cao nguyên kéo dài càng lâu 0,2-0,3 giây và gây co bóp của cơ tim kéo dài trong cùng khoảng thời gian dài này.
Nguyên nhân của cao nguyên là một sự kết hợp của nhiều yếu tố. Đầu tiên, trong cơ tim, hai loại kênh tưởng niệm đến quá trình khử cực: (1) các kênh Na hoạt hóa, còn gọi là kênh nhanh chóng, và (2) các kênh canxi hoạt hóa natri điện áp kích hoạt (kênh canxi loại L)- mở chậm và do đó được gọi là kênh chậm. Mở kênh nhanh chóng gây ra sự tăng vọt của điện thế hoạt động, trong khi việc kéo dài thời gian mở của kênh calci-natri chậm chủ yếu là cho phép các ion canxi để nhập các chất xơ, điều này chịu trách nhiệm lớn cho phần cao nguyên của điện thế hoạt động.
Yếu tố thứ hai mà có thể là một phần tạo ra cao nguyên là các kênh cánh cổng điện thế kali mở chậm hơn bình thường, thường xuyên không phải mở nhiều cho đến khi kết thúc của cao nguyên. Yếu tố này làm trì hoãn sự trở lại của điện thế màng đối với giá trị âm bình thường -80 Đến -90 mV. Cao nguyên kết thúc khi các kênh canxi – natri đóng và thấm để kali tăng.
TÍNH NHỊP ĐIỆU CỦA MỘT SỐ MÔ DỄ BỊ KÍCH THÍCH SỰ PHÓNG ĐIỆN LẶP LẠI
Hoạt động phóng điện tự lặp đi lặp lại trong tim, trong hầu hết các cơ trơn, và trong rất nhiều các tế bào thần kinh của hệ thần kinh trung ương. Sự phóng điện nhịp nhàng gây ra (1) nhịp đập của tim, (2) nhu động nhịp nhàng của ruột, và (3) hoạt động thần kinh như điều khiển nhịp thở.
Ngoài ra, gần như tất cả các mô dễ bị kích thích khác có thể phóng điện lặp đi lặp lại nếu ngưỡng kích thích của các tế bào mô được giảm xuống một mức đủ thấp. Ví dụ, thậm chí với các sợi thần kinh lớn và các sợi cơ xương- thường rất ổn định, sự phóng điện lặp lại khi chúng được đặt trong một dung dịch có chứa các thuốc veratridine mà kích hoạt các kênh ion natri, hoặc khi nồng độ ion canxi giảm dưới một giá trị quan trọng, làm tăng tính thấm natri của màng tế bào.
Quá trình lặp lại kích thích cần thiết cho nhịp tự động. Đối với nhịp tự động xảy ra, các màng ngay cả trong trạng thái tự nhiên của nó phải thấm đủ các ion natri (hoặc ion canxi và natri qua các kênh calcium-natri chậm) để cho phép màng tự khử cực. Như vậy, Hình 5-14 cho thấy điện thế nghỉ ở trung tâm kiểm soát nhịp của tim chỉ là -60 đến -70 triệu mil-livolts, mà không đủ điện thế âm để giữ cho các kênh natri và canxi hoàn toàn đóng. Do đó, trình tự sau đây xảy ra: (1) một số ion natri và canxi chảy vào bên trong; (2) hoạt động này làm tăng điện thế màng theo chiều dương, tiếp tục làm tăng tính thấm của màng; (3) vẫn còn nhiều ion chảy vào bên trong; và (4) tính thấm tăng nhiều hơn, và như vậy, cho đến khi một điện thế hoạt động được tạo ra. Sau đó, vào cuối điện thế hoạt động, màng tái cực. Sau khi một sự chậm trễ vài mili giây hoặc vài giây, kích thích tự động gây khử cực một lần nữa và 1 điện thế hoạt động mới xảy ra một cách tự nhiên. Chu kỳ này tiếp tục hơn nhiều hơn và gây ra tự gây ra kích thích nhịp điệu của các mô dễ bị kích động.
Tại sao màng tế bào của trung tâm điều khiển tim không khử cực ngay lập tức sau khi nó đã tái cực, chứ không phải trì hoãn gần một giây trước khi khởi đầu của điện thế hoạt động tiếp theo? Câu trả lời có thể được tìm thấy bằng cách quan sát các đường cong có nhãn “độ dẫn của kali” trong hình 5-14. Đường cong này cho thấy vào cuối mỗi điện thế hoạt động, và tiếp tục trong một thời gian ngắn sau đó, màng càng trở nên thấm nhiều ion kali hơn. Các dòng chảy của các ion kali tăng lên mang số lượng lớn của các điện tích dương ra bên ngoài của màng tế bào, để lại một lượng đáng kể ion âm hơn trong tế bào xơ hơn trường hợp khác. Điều này tiếp tục trong gần một giây sau khi điện thế hoạt động kết thúc, do đó vẽ các điện thế hoạt động gần với điện thế Nernst của kali. Trạng thái này, được gọi là tăng phân cực, cũng được hiển thị trong Hình 5-14.
Khi tình trạng này tồn tại, sự lặp lại kích thích sẽ không xảy ra. Tuy nhiên, việc tăng độ dẫn kali (và tình trạng tăng phân cực) biến mất, như thể hiện sau mỗi điện thế hoạt động được hoàn thành trong hình, do đó một lần nữa cho phép điện thế màng tăng lên đến ngưỡng cho sự kích thích. Sau đó, đột nhiên, một kết quả là có điện thế hoạt động mới và quá trình này xảy ra một lần nữa và một lần nữa.
====================================================
Xin chào các bạn, mình là Tina.
Mindmaps là dự án mình tạo ra nhằm chia sẻ những kiến thức y học mà mình học được khi còn là sinh viên. Vì hầu như mình dùng Mindmaps để học trên trường nên những gì mình truyền tải sẽ đa phần dưới dạng Mindmaps, đó cũng là lý do vì sao mình đặt tên dự án này là Mindmaps luôn.
Dự án này sẽ giống như một cuốn nhật kí, ghi lại từng chặng đường đi… Trải qua từng môn học để dần trở thành một Bác sĩ.
Vì nhìn dưới góc nhìn của một “y bé” nên sẽ không tránh khỏi những sai sót. Nhưng mình rất mong chờ góp ý của mọi người. Mình sẽ cố gắng để những bài đăng sau hoàn thiện hơn bài trước.
Cảm ơn mọi người đã ủng hộ tụi mình, ủng hộ Y Lâm Sàng.
Mọi ý kiến thắc mắc hoặc đóng góp xin vui lòng liên hệ:
Page: MindmapsTina: Học Giải Phẫu Qua Mindmap
Rất mong nhận được nhận xét từ các bạn.
Tina.
