Alapadatok
Év, oldalszám:2006, 41 oldal
Nyelv:magyar
Letöltések száma:28
Feltöltve:2018. január 21.
Méret:835 KB
Intézmény:
-
Megjegyzés:
SOTE
Csatolmány:-
Letöltés PDF-ben:Kérlek jelentkezz be!
Értékelések
Nincs még értékelés. Legyél Te az első!Legnépszerűbb doksik ebben a kategóriában
Tartalmi kivonat
Az idegsejt élettana www.elettansotehu dr. Czirják Gábor czirjak@puskin.sotehu 2006 Az idegsejt élettana - bevezetés Idegrendszer: idegsejtek+gliasejtek (+.) Az idegsejtek elsődleges funkciója: - információ továbbítás elektromos jelek - információ feldolgozás formájában Kimenet: elektromos jelek Bemenet: Kül- és belvilág érzőreceptorok elektromos jelek KIR effektorok izomkontrakció, mirigyszekréció Az idegsejt elektromos jelei Elektrotónusos potenciálváltozás - receptorpotenciál (generátorpotenciál) - excitatoros posztszinaptikus potenciál (EPSP) - inhibitoros posztszinaptikus potenciál (IPSP) (változó nagyságú, lokalizált, lecsengő) Akciós potenciál (minden vagy semmi jellegű, öngerjesztő, tovaterjedő, nagy amplitúdójú) Pseudounipoláris neuron axon a perifériára sejttest (érzőganglion) centrális axon Receptorpotenciál (mechanoreceptor) mechanoszenzitív kationcsatorna zárt mechanikai inger -80 mV Na+
depolarizáció 0 mV Receptorpotenciál: elektrotónusos mechanikai inger -70 mV V -80 mV Na+ -70 mV V -80 mV Szenzoros receptor: akciós potenciál kialakulása (mechanoreceptor) Velőhüvely Na+ Na+ Lecsengve terjed Elektrotónusos depolarizáció Feszültségfüggő Na+ csatorna nyit (TTX-érzékeny, lidocain) Velőhüvely Na+ V Mechanoszenzitív Feszültségfüggő Na+ Késői K+ csatorna Küszöb alatti mechanikai inger +20 mV 0 mV -60 mV -80 mV Velőhüvely Na+ V Küszöb feletti, kis inger +20 mV 0 mV -60 mV -80 mV Velőhüvely Na+ Na+ V Küszöb feletti, kis inger +20 mV 0 mV -60 mV -80 mV Velőhüvely Na+ K+ Küszöb feletti, kis inger V +20 mV 0 mV -60 mV -80 mV Velőhüvely Na+ V Küszöb feletti, kis inger +20 mV 0 mV -60 mV -80 mV Küszöb feletti, kis inger +20 mV 0 mV -60 mV -80 mV Nagyobb inger +20 mV 0 mV -60 mV -80 mV Nagyobb inger Nagyobb receptorpotenciál Nagyobb AP frekvencia Repolarizáció
Depolarizáció Feszültségfüggő K+ csatorna Receptorpotenciál Pseudounipoláris neuron axon a perifériára sejttest (érzőganglion) centrális axon Pseudounipoláris neuron axon a perifériára sejttest (érzőganglion) centrális axon Mechanizmus Irány Késés Lokalizáció Funkció Szinapszis Elektromos Kémiai Elektromos vezetés Kémiai átvivőanyag Mindkét irányban lehetséges Egyirányú Nincs 1- 5 msec Simaizom, Szívizom, (IR) Központi és perifériás IR (döntő többség) Szinkronizáció Jelfeldolgozás Elektromos szinapszis - Gap junction Kémiai szinapszis posztszinaptikus membrán axonterminális 30-50 nm kihorgonyzott szinaptikus vezikula Ff. Ca2+ csat (N vagy P típus) dokkoló fehérjék szinaptikus vezikula benne: neurotranszmitter aktin citoszkeleton (szinapszin I) Akciós potenciál Ff. Ca2+ csat (N vagy P típus) Ca2+ kihorgonyzás Ca2+ Ca2+ exocitózis Ca2+ Ligandfüggő ioncsatorna G
fehérjés (7TM) receptor Ca2+ Ca2+ 1. AP érkezik (depol) 2. Ff Ca2+ csat nyit 3. Exocitózis 4. Transzmitter a posztszinaptikus receptorhoz köt 5. Posztszinaptikus elektrotónusos potenciál elektrodenz vezikulák benne: peptidtranszmitter (tartós ingerlésre szabadul fel) Ca2+ Ca2+ mitochondrium (ATP) Transzmitter felvétel a szinaptikus vezikulába ATP H+ ADP+Pi V-típusú proton pumpa (ATPáz) H+ H+ Neurotranszmitter Neurotranszmitterproton antiporter Szinaptikus vezikulák 1. Keletkezés: sejttestben, axonális transzporttal jutnak a végződésbe. 2. Axonális transzport: motoros fehérjékkel, a citoszkeleton mentén (2-40 cm/nap). Létezik retrográd axonális transzport. 3. Tartalom: transzmitter (jelátvivőanyag), exocitózishoz fehérjék, transzmitter felvételhez fehérjék A neurotranszmitter jellemzői 1. Jelen van a preszinaptikus végződésben 2. Felszabadul (preszinaptikus neuron ingerlésére) 3. Hatása van (Kísérletesen adva is
ugyanaz) 4. Eltávolítódik a szinaptikus résből 5. Gátlószerrel kivédhető a hatás (endogén / kísérletesen adott transzmitteré) Klasszikus, kis molekulájú transzmitterek Aminosavak: Glutamát GABA Glicin Acetilkolin Biogén aminok: Katekolaminok: Dopamin Noradrenalin Adrenalin Szerotonin Hisztamin ATP, adenozin Peptid transzmitterek, neuromodulátorok Gasztrointesztinális hormonok Hipofízis hormonok Hipotalamusz ‘releasing’ hormonjai Neuropeptide Y Enkefalinok CGRP Substance P és K Galanin Diffúzibilis, gáz NO Transzmitter sorsa a szinaptikus résben Eltávolítás: 1. Diffúzió 2. Újrafelvétel a preszinaptikus végződésbe (ált. Na+-kotranszport) (pl. kokain a katekolamin visszavételt gátolja) 3. Enzimatikus lebontás (acetilkolin-észteráz) Mennyiséget nem befolyásolja lényegesen: Receptorkötés a poszt- vagy preszinaptikus oldalon Posztszinaptikus potenciálok I. EPSP (excitatoros posztszinaptikus potenciál) 1. 1-5 mV
depolarizáció, néhány msec hosszan 2. Leggyakoribb transzmitter: Glu 3. Glutamát receptorok Ionotrop receptor (ligandfüggő ioncsatorna) AMPA: egyértékű kationokat vezet (Na+ be) NMDA: egyértékű kationok és Ca2+ nyításhoz depolarizáció is kell (EC Mg2+ dugó, PCP: fenciklidin gátolja) Metabotrop receptor (G fehérjés, 7TM) Posztszinaptikus potenciálok II. IPSP (inhibitoros posztszinaptikus potenciál) 1. 1-5 mV hiperpolarizáció, néhány msec hosszan ÉS / VAGY membránpotenciál stabilizálása negatív értéken 2. Leggyakoribb transzmitter: GABA 3. Gamma-amino-vajsav receptorok GABAA receptor: ligandfüggő Cl- csatorna (Glicin receptor is ilyen, Seduxen GABAA serkentő) GABAB receptor: Gi fehérjés, 7TM (K+ csat. nyitás) Szummáció A serkentő C gátló B AP V axondomb Em (mV) időbeli -60 EPSP+ IPSP térbeli -80 A A A A B A+B AABB C A+C Kis eredő PSP Kis AP fr. +20 mV 0 mV -60 mV -80 mV Nagyobb eredő PSP Nagy AP fr.
+20 mV 0 mV -60 mV -80 mV Ff. K+ csat EPSP Burst (thalamus neuron) EPSP < ff. Na+ csat küszöb T- típusú ff. Ca2+ csatorna nyit (tranziens, küszöb ≈ - 70 mV) Ca2+ be, további depol. -60 mV 20 mV AP sorozat T Ca2+ csat. inaktiválódik 0.5 nA 50 ms AP sorozat vége (fenntartott EPSP ellenére) Jelfeldolgozás a neuron szintjén 1. Egy idegsejt - sok bejövő/kimenő szinapszis 2. EPSP (ált dendritre) IPSP (ált. sejttestre) tér- és időbeli szummáció 3. Axondombon ff Na+ csat nagy sűrűségben (dendriten, sejttesten ált. nincs) Ha eredő EPSP + IPSP > ff. Na+ csat küszöb AP 4. Az eredő PSP amplitúdó AP frekvenciában kódolódik (Egy szinapszis ált. nem tud AP-t kiváltani) 5. Spec csat készlet neuronra jellemző AP mintázat Preszinaptikus gátlás (axoaxonális szinapszis) AP AP Serkentő transzmitter EPSP EPSP GABA Preszinaptikus gátlás Jelentőség: egy serkentő bemenet gátolható szelektíven. Mechanizmus: preszinaptikus
gátlás (ált. GABA transzm.) serkentő axonterminális: K+ vagy Clvezetőképesség ↑ AP amplitúdó ↓, Ca2+ beáramlás ↓, transzmitter felszabadulás ↓ EPSP ↓ Sejtszintű emlékezés (Korábbi folyamatok befolyásolják a szinaptikus átvitelt.) 1. Szinaptikus facilitáció: (sec alatt) AP sorozat ⇒ preszinaptikus [Ca2+] magas marad ⇒ nagyobb transzm. leadás 2. LTP (long term potentiation): (órák, napok) Egy szinapszisban AMPA és NMDA ionotrop Glu-R. Kis preszinaptikus AP fr. ⇒ csak AMPA-R nyit (Na+ be) Nagy AP fr. ⇒ AMPA-R tartósan nyitva ⇒ depol ⇒ NMDA-R is nyit ⇒ Ca2+ be ⇒ fokozott posztszinaptikus érzékenység (egy AP-ra is nagyobb EPSP)
depolarizáció 0 mV Receptorpotenciál: elektrotónusos mechanikai inger -70 mV V -80 mV Na+ -70 mV V -80 mV Szenzoros receptor: akciós potenciál kialakulása (mechanoreceptor) Velőhüvely Na+ Na+ Lecsengve terjed Elektrotónusos depolarizáció Feszültségfüggő Na+ csatorna nyit (TTX-érzékeny, lidocain) Velőhüvely Na+ V Mechanoszenzitív Feszültségfüggő Na+ Késői K+ csatorna Küszöb alatti mechanikai inger +20 mV 0 mV -60 mV -80 mV Velőhüvely Na+ V Küszöb feletti, kis inger +20 mV 0 mV -60 mV -80 mV Velőhüvely Na+ Na+ V Küszöb feletti, kis inger +20 mV 0 mV -60 mV -80 mV Velőhüvely Na+ K+ Küszöb feletti, kis inger V +20 mV 0 mV -60 mV -80 mV Velőhüvely Na+ V Küszöb feletti, kis inger +20 mV 0 mV -60 mV -80 mV Küszöb feletti, kis inger +20 mV 0 mV -60 mV -80 mV Nagyobb inger +20 mV 0 mV -60 mV -80 mV Nagyobb inger Nagyobb receptorpotenciál Nagyobb AP frekvencia Repolarizáció
Depolarizáció Feszültségfüggő K+ csatorna Receptorpotenciál Pseudounipoláris neuron axon a perifériára sejttest (érzőganglion) centrális axon Pseudounipoláris neuron axon a perifériára sejttest (érzőganglion) centrális axon Mechanizmus Irány Késés Lokalizáció Funkció Szinapszis Elektromos Kémiai Elektromos vezetés Kémiai átvivőanyag Mindkét irányban lehetséges Egyirányú Nincs 1- 5 msec Simaizom, Szívizom, (IR) Központi és perifériás IR (döntő többség) Szinkronizáció Jelfeldolgozás Elektromos szinapszis - Gap junction Kémiai szinapszis posztszinaptikus membrán axonterminális 30-50 nm kihorgonyzott szinaptikus vezikula Ff. Ca2+ csat (N vagy P típus) dokkoló fehérjék szinaptikus vezikula benne: neurotranszmitter aktin citoszkeleton (szinapszin I) Akciós potenciál Ff. Ca2+ csat (N vagy P típus) Ca2+ kihorgonyzás Ca2+ Ca2+ exocitózis Ca2+ Ligandfüggő ioncsatorna G
fehérjés (7TM) receptor Ca2+ Ca2+ 1. AP érkezik (depol) 2. Ff Ca2+ csat nyit 3. Exocitózis 4. Transzmitter a posztszinaptikus receptorhoz köt 5. Posztszinaptikus elektrotónusos potenciál elektrodenz vezikulák benne: peptidtranszmitter (tartós ingerlésre szabadul fel) Ca2+ Ca2+ mitochondrium (ATP) Transzmitter felvétel a szinaptikus vezikulába ATP H+ ADP+Pi V-típusú proton pumpa (ATPáz) H+ H+ Neurotranszmitter Neurotranszmitterproton antiporter Szinaptikus vezikulák 1. Keletkezés: sejttestben, axonális transzporttal jutnak a végződésbe. 2. Axonális transzport: motoros fehérjékkel, a citoszkeleton mentén (2-40 cm/nap). Létezik retrográd axonális transzport. 3. Tartalom: transzmitter (jelátvivőanyag), exocitózishoz fehérjék, transzmitter felvételhez fehérjék A neurotranszmitter jellemzői 1. Jelen van a preszinaptikus végződésben 2. Felszabadul (preszinaptikus neuron ingerlésére) 3. Hatása van (Kísérletesen adva is
ugyanaz) 4. Eltávolítódik a szinaptikus résből 5. Gátlószerrel kivédhető a hatás (endogén / kísérletesen adott transzmitteré) Klasszikus, kis molekulájú transzmitterek Aminosavak: Glutamát GABA Glicin Acetilkolin Biogén aminok: Katekolaminok: Dopamin Noradrenalin Adrenalin Szerotonin Hisztamin ATP, adenozin Peptid transzmitterek, neuromodulátorok Gasztrointesztinális hormonok Hipofízis hormonok Hipotalamusz ‘releasing’ hormonjai Neuropeptide Y Enkefalinok CGRP Substance P és K Galanin Diffúzibilis, gáz NO Transzmitter sorsa a szinaptikus résben Eltávolítás: 1. Diffúzió 2. Újrafelvétel a preszinaptikus végződésbe (ált. Na+-kotranszport) (pl. kokain a katekolamin visszavételt gátolja) 3. Enzimatikus lebontás (acetilkolin-észteráz) Mennyiséget nem befolyásolja lényegesen: Receptorkötés a poszt- vagy preszinaptikus oldalon Posztszinaptikus potenciálok I. EPSP (excitatoros posztszinaptikus potenciál) 1. 1-5 mV
depolarizáció, néhány msec hosszan 2. Leggyakoribb transzmitter: Glu 3. Glutamát receptorok Ionotrop receptor (ligandfüggő ioncsatorna) AMPA: egyértékű kationokat vezet (Na+ be) NMDA: egyértékű kationok és Ca2+ nyításhoz depolarizáció is kell (EC Mg2+ dugó, PCP: fenciklidin gátolja) Metabotrop receptor (G fehérjés, 7TM) Posztszinaptikus potenciálok II. IPSP (inhibitoros posztszinaptikus potenciál) 1. 1-5 mV hiperpolarizáció, néhány msec hosszan ÉS / VAGY membránpotenciál stabilizálása negatív értéken 2. Leggyakoribb transzmitter: GABA 3. Gamma-amino-vajsav receptorok GABAA receptor: ligandfüggő Cl- csatorna (Glicin receptor is ilyen, Seduxen GABAA serkentő) GABAB receptor: Gi fehérjés, 7TM (K+ csat. nyitás) Szummáció A serkentő C gátló B AP V axondomb Em (mV) időbeli -60 EPSP+ IPSP térbeli -80 A A A A B A+B AABB C A+C Kis eredő PSP Kis AP fr. +20 mV 0 mV -60 mV -80 mV Nagyobb eredő PSP Nagy AP fr.
+20 mV 0 mV -60 mV -80 mV Ff. K+ csat EPSP Burst (thalamus neuron) EPSP < ff. Na+ csat küszöb T- típusú ff. Ca2+ csatorna nyit (tranziens, küszöb ≈ - 70 mV) Ca2+ be, további depol. -60 mV 20 mV AP sorozat T Ca2+ csat. inaktiválódik 0.5 nA 50 ms AP sorozat vége (fenntartott EPSP ellenére) Jelfeldolgozás a neuron szintjén 1. Egy idegsejt - sok bejövő/kimenő szinapszis 2. EPSP (ált dendritre) IPSP (ált. sejttestre) tér- és időbeli szummáció 3. Axondombon ff Na+ csat nagy sűrűségben (dendriten, sejttesten ált. nincs) Ha eredő EPSP + IPSP > ff. Na+ csat küszöb AP 4. Az eredő PSP amplitúdó AP frekvenciában kódolódik (Egy szinapszis ált. nem tud AP-t kiváltani) 5. Spec csat készlet neuronra jellemző AP mintázat Preszinaptikus gátlás (axoaxonális szinapszis) AP AP Serkentő transzmitter EPSP EPSP GABA Preszinaptikus gátlás Jelentőség: egy serkentő bemenet gátolható szelektíven. Mechanizmus: preszinaptikus
gátlás (ált. GABA transzm.) serkentő axonterminális: K+ vagy Clvezetőképesség ↑ AP amplitúdó ↓, Ca2+ beáramlás ↓, transzmitter felszabadulás ↓ EPSP ↓ Sejtszintű emlékezés (Korábbi folyamatok befolyásolják a szinaptikus átvitelt.) 1. Szinaptikus facilitáció: (sec alatt) AP sorozat ⇒ preszinaptikus [Ca2+] magas marad ⇒ nagyobb transzm. leadás 2. LTP (long term potentiation): (órák, napok) Egy szinapszisban AMPA és NMDA ionotrop Glu-R. Kis preszinaptikus AP fr. ⇒ csak AMPA-R nyit (Na+ be) Nagy AP fr. ⇒ AMPA-R tartósan nyitva ⇒ depol ⇒ NMDA-R is nyit ⇒ Ca2+ be ⇒ fokozott posztszinaptikus érzékenység (egy AP-ra is nagyobb EPSP)
