Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Lý thuyết ion màng - Cơ chế phát sinh và lan truyền các loại điện thế sinh vật

Lý thuyết ion màng - Cơ chế phát sinh và lan truyền các loại điện thế sinh vật

Tải bản đầy đủ - 0trang

Một trong những thuyết đợc đa ra đầu tiên là lý thut ion mµng

cđa Becstein.

2.1. Néi dung lý thut ion màng của Becstein

- Các ion K+, Na+, và Cl- là các ion đóng vai trò chủ yếu trong hoạt

động điện của mọi tế bào và tổ chức sống.

- Nồng độ các ion nói trên giữa 2 phía của màng luôn luôn có sự

chênh lệch đáng kể. Chẳng hạn nồng độ K+ ở trong tế bào lớn hơn K+ ở

ngoài màng khoảng 40 lần, còn nồng độ của Na + và Cl- ở ngoài lớn hơn ở

bên trong tế bào khoảng 10 lần.

- Màng tế bào có tính thấm lọc lựa đối với các ion này. Cụ thể: ở trạng

thái nghỉ chỉ có K+ qua lại màng đợc dễ dàng, còn Na+ và Cl- thì không

qua màng đợc.

- Khi tế bào ở trạng thái hng phấn, tức là khi nó bị kích thích hoặc

đang từ trạng thái nghỉ ngơi sang trạng thái làm việc, tính thấm của

màng sẽ thay đổi một cách đột ngột đối với ion Na + . ở trạng thái nghỉ,

tính thấm của màng đối với K + : Na+ :Cl- = 1: 0,04: 0,45; ở trạng thái hoạt

động tỷ lệ này là 1: 20: 0,45. Nghĩa là tính thấm của màng đối với Na +

tăng 500 lần.

2.2. Cơ chế của điện thế nghỉ.

- ở nội dung 1 vµ 2 cđa lý thut ion mµng chØ ra r»ng các ion hai

phía của màng có sự chênh lệch về nồng độ. Vì vậy, luôn có xu hớng các

ion K+ từ trong ra ngoài tế bào và các ion Na+, Cl- từ ngoài vào trong tế

bào theo hiện tợng khuyếch tán mà cha tính đến vai trò của màng thì

theo chiỊu Gradien nång ®é.

- ë néi dung thø 3 cđa lý thut ion mµng nãi vỊ tÝnh thÊm cđa mµng

cã tính chất lọc lựa, ở trạng thái nghỉ chỉ có K + qua lại đợc màng, nên các

ion này sẽ khuếch tán từ trong tế bào là nơi có nồng độ cao ra phía ngoài

của màng là nơi có nồng ®é thÊp (díi t¸c dơng cđa Grandien nång ®é).

Còng cã nghĩa là đã có một dòng các điện tích dơng dịch chuyển từ

trong tế bào ra ngoài màng. Do vậy tính trung hoà điện ở tế bào, tổ

chức bị phá vỡ, kết quả là lợng điện tích ở phía ngoài màng sẽ tăng lên

còn trong tế bào sẽ giảm đi do đó xuất hiện sự chênh lệch về điện thế

giữa 2 phía của màng mà giá trị của sự chênh lệch đó đợc gọi là điện

thế nghỉ.

2.3. Cơ chế của điện thế hoạt động

Khi tế bào ở trạng thái hng phấn do tính thấm của tế bào đối với Na +

đã tăng gấp 500 lần do đó các ion Na + từ phía ngoài là nơi có nồng độ

cao sẽ ào ạt tràn vào trong tế bào dới tác dụng của Gradien nồng độ, làm

cho lợng điện tích dơng bên trong tế bào đã tăng và do đó sự chênh lệch

điện tích giữa 2 phía của màng cũng bị triệt tiêu. Điều đó cũng có

nghĩa là đã xuất hiện một sự chênh lệch về điện thế nhng có chiều ngợc với

chiều của điện thế nghỉ, độ chênh lệch điện thế xuất hiện khi tế bào ở

trạng thái hng phấn đợc gọi là điện thế hoạt động. Điều giải thích nói trên

hoàn toàn phù hợp với các kết quả quan sát đợc trong thực nghiệm. Nghĩa là

điện thế hoạt động chính là sự biến đổi đột ngột của của điện thế nghỉ

khi tế bào bị kích thích hoặc khi nó từ trạng thái nghỉ ngơi chuyển sang

trạng thái hoạt động.

2.4. Hạn chÕ cđa lý thut ion mµng.

106



- Lý thut ion mµng không chỉ rõ theo cơ chế nào mà tính thấm của

màng lại thay đổi đột ngột với các ion K+, Na+ trong giai đoạn của điện thế

hoạt động.

- Lý thuyết ion màng cha chú ý đến vai trò của ion hoá trị 2 nh ion

++

Ca .

- Thuyết ion màng đã thiếu sót khi cho rằng toàn bộ các ion ở hai

phía của màng ở trạng thái tự do, nghĩa là có thể khuyếch tán qua màng

đợc ( thí nghiệm đã chứng minh: trong cơ có một lợng K+ ở trạng thái liên

kết và chúng không tham gia quá trình tạo nên điện sinh vật).

- Thuyết ion màng cha chú ý đến vai trò của màng. Khi tế bào bị

kích thích màng có sự biến đổi về cấu trúc, hình dạng của các phân tử

cấu tạo nên màng.



107



Bài 2. cơ chế dẫn truyền sóng hng phấn

từ thần kinh đến cơ

Mục tiêu

1. Trình bày đợc cơ chế dẫn truyền sóng hng phấn trong dây thần

kinh

2. Trình bày đợc cơ chế bàn giao hng phấn qua xinap thân kinh

Nội dung

1. Khái niệm hng phấn

Hng phấn là sự chuyển từ trạng thái nghỉ ngơi sang trạng thái hoạt

động. Hng phấn bao gồm hai cơ chế: cơ chế tiếp nhận kích thích bởi

các thị quan và cơ chế chuyển tín hiệu kích thích thành tín hiệu điện,

truyền về não để xử lý thông tin và phát tín hiệu thực hiện phản ứng trả

lời. Tín hiệu kích thích rất đa dạng nhng chủ yếu là tín hiệu vật lý

(nhiệt, ánh sáng, áp suất...) và tín hiệu hóa học (hoocmon, mùi vị,..). Chức

năng chuyển tín hiệu kích thích thành tín hiệu điện (tức sóng hng

phấn) và dẫn trun sãng hng phÊn do noron thùc hiƯn. Thùc hiƯn phản

ứng trả lời có thể là cơ quan, mô, tế bào và cả ở mức độ phân tử. Trong

hệ sinh vật, từ sinh vật đơn bào tới sinh vật đa bào tuy có mức độ tiến

hóa khác xa nhau nhng ®Ịu tån t¹i tÝnh hng phÊn ®Ĩ thÝch nghi víi sự

thay đổi của môi trờng sống.

2. Khái niệm ngỡng hng phấn

Ngỡng hng phấn đợc xác

định bằng cờng độ nhỏ nhất và

thời gian kích thích ngắn nhất

để có thể tạo nên sự hng phấn.Cờng độ nhỏ nhất kích thích để

tạo ra đợc phản ứng trả lời gọi là 1

reobaz. Thời gian ngắn nhất khi

kích thích 1 reobaz để tạo ra đợc

phản ứng trả lời là thời gian có ích

(hình 5.6). Trong thực nghiệm xác

định thời gian có ích rất khó nên

Lapicque lÊy thêi gian øng víi 2

reobaz ®Ĩ ®o ngìng

Thêi gian kích thích, gọi là

Hình 5.6: Tơng quan giữa

thời trị. Đờng biểu diễn tơng

cờng độ và thời gian kích

quan giữa cờng độ và thời gian

thích

kích thích là đờng hipecbol, ứng

với phơng trình do Weiss đa ra

năm 1901:

a

i b

t

i: cờng độ kÝch thÝch, t: thêi gian kÝch thÝch

a: h»ng sè øng với đờng thẳng thời gian chạy song song với trục tung



108



b: hằng số ứng với đờng thẳng cờng độ chạy song song với trục

hoành

Nếu cờng độ i = 2b, nghĩa là bằng 2 reobaz thì phơng trình trên

sẽ có dạng:

a

a

a

2b b

b

t

t

b

t

Thời trị thay đổi tùy theo mô. Ví dụ ở ngời thời trị của cơ duỗi dài

gấp từ 1,5 đến 2 lần so với cơ gập.

3. Cơ chế dẫn truyền sóng hng phấn trong dây thần kinh

Thí nghiệm của Hodgkin và Katz đã chứng minh dòng điện hng phấn

xuất hiện trong dây thần kinh khi bị kích thích có bản chất ion. Hodgkin

và Katz cũng chỉ rõ K + có vai trò chính trong việc duy trì điện thế tĩnh

còn Na+ lại có vai trò chính trong việc hình thành nên điện thế hoạt động

(tức sóng hng phấn). Tùy thuộc vào bản chất của dây thần kinh nh có

mielin bao bọc hay không, đờng kính sợi trục, chức năng của noron mà có

tốc độ dẫn truyền sóng hng phấn khác nhau (xem bảng)

Kiểu

sợi



Đờng

kính sợi

()



Tốc độ truyền

(m/s)

Biến

nhiệt

(20oC)



Chức năng



Đồng

nhiệt

(37oC)



Anpha



10 - 20



20 - 40



60 - 120



Beta



7-5



15 - 30



40 - 90



Sỵi thu cảm (sờ mó)



Gamma



4-8



8 - 15



30 -45



Sợi hớng tâm từ cơ



Denta

B

C



2,5 - 5



5-9



1-3



2-6



0,3 -



0,3 - 0,8



Sợi vận động cơ



15 - 25 Sợi thu cảm da (nóng,

lạnh)

3-5



Sợi tiền hạch dinh dỡng



0,5 - 2



Sợi hậu hạch giao cảm



1,5

Kiểu sợi thần kinh và tốc độ dẫn truyền sóng hng phấn trong

dây thần kinh

Kết quả ở bảng trên cho thấy động vật đồng nhiệt (chim, thó, ngêi)

cã tèc ®é trun dÉn sãng hng phÊn trong dây thần kinh nhanh hơn so

với động vật biến nhiệt (ếch, cá, lỡng thê). Các sợi thần kinh dẫn truyền

cảm giác đau đớn có tốc độ dẫn truyền chậm nhất (0,7 - 1,3 m/s), các sợi

hớng tâm dẫn truyền cảm giác sờ mó có tốc độ cao hơn đạt 50 m/s, còn

các sợi hớng vận động có tốc độ dẫn truyền nhanh nhất đạt tới 160 m/s.

Sợi trục thần kinh cũng là một dây dẫn điện và nếu là sợi trần (không

có mielin bao bọc) thì dịch bào tơng bên trong sợi trục có điện trở là Rt

còn màng noron có điện trở là Rm. Đối với dây thần kinh có mielin bao bọc

và do mielin là một chất cách điện rất tốt nên noron chỉ tiếp xúc với môi

trờng ngoài qua eo Ranvie. Khi đó noron chỉ tiếp nhận kích thích qua eo

Ranvie và dòng điện hng phấn cũng chỉ bị suy giảm do truyền điện ra



109



bên ngoài qua eo Ranvie. Khi bÞ kÝch thÝch sÏ xt hiƯn xung điện thế

hoạt động tại điện cực kích thích (cực âm) và đợc ký hiệu là Vo. Do bị

tiêu hao một phần năng lợng điện thế để thắng điện trở trong của bào

tơng sợi trúc và bị rò qua màng noron nên giá trị của điện thế hoạt động

bị giảm dần. Điện trở trong của bào tơng càng nhỏ thì điện thế họat

động bị giảm càng ít và điện trở màng noron càng lớn thị điện thế hoạt

động cũng bị giảm càng ít. Ngợc lại, điện trở trong của bào tơng lớn thì

điện thế hoạt động bị giảm nhiều và điện trở màng noron nhỏ thì điện

thế hoạt động bị giảm nhiều. Các nhà khoa học đã xác định đợc giá trị

điện thế hoạt động sau khi phát sinhlà Vo, truyền theo sợi trục thần kinh

quãng đờng là x có giá trị là Vx đợc tính theo công thức:

x

Rm

Rt



Vx = Vo.e

Rm: điện trở màng noron tỷ lệ thuận với điện trở riêng của 1 cm2

màng (ký hiệu là rm) và tỷ lệ nghịch với bán kính sợi trục thần kinh (ký

hiệu là r).

r

Rm m

2r

Rt: điện trở trong của bào tơng cũng tỷ lệ thuận với điện trở riêng

của 1cm3 bào tơng (ký hiệu là rt) và tỷ lệ nghịch với bình phơng bán

kính sợi trục (r).

r

R t t2

r

Các nhà khoa học đã tính đợc ở động vật thuộc lớp thú, sợi trục dây

thần kinh có mielin bao bọc cã b¸n kÝnh r = 15m, rm = 5000 /cm2 và rt

= 50 /cm3, điện thế hoạt động Vo truyền đợc 1 mm (là khoảng cách

giữa 2 eo Ranvie) còn lại giá trị Vx đợc tính theo công thức:

Vx = Vo.0,5

Nếu điện cực kích thích đặt ở eo Ranvie thứ nhất (gọi là Ranvie 1)

làm phát sinh điện thế hoạt ®éng lµ V o = 100mV khi trun ®Õn eo

Ranvie thứ hai (gọi là Ranvie 2) sẽ còn 50mV. Thực nghiệm xác định eo

Ranvie có ngỡng kích thích điện là 20mV. Do đó, dòng điện hng phấn,

tức điện thế hoạt động phát sinh ở eo Ranvie 1 có giá trị là 100mV khi

truyền đến eo Ranvie 2 còn 50mV đã kích thích eo Ranvie 2 phát sinh

điện thế hoạt động

có độ lớn 100mV. Cứ

lặp lại nh vậy, dòng

điện hng phấn hay

các xung điện thế

hoạt động có độ lớn

100mV đợc truyền

đi

theo noron cảm

giác về hệ thần

kinh trung ơng để phát tín hiệu truyền theo noron vận động đến mô



110



Hng phấn

Kích thích

Hình 5.7: Dẫn truyền hng phấn trong dây thần kình

hay cơ quan

A và C: vùng noron

trạng

thái tĩnh

thực hiện phản

khôngở có

mielin

bao(trong

bọc âm, ngoài dứng trả lời. Đối với ơng)

dây thần kinh B: vùng noron ở trạng thái hng phấn (trong dơng, ngoài

không có mielin âm)

: sợi trục noron

bao bọc, khi kích

thích một vùng

2: dòng điện hng phấn

nào đó thì tại

3: hớng truyền của dòng điện hng phấn về hệ thần

vùng đó màng kinh

mất phân cực rồi đảo cực nên có điện tích trái dấu với vùng xung quanh

còn đang ở trạng thái tĩnh (hình 80). Tại vùng hng phấn xuất hiện dòng

điện hng phấn nó lại kích thích vùng lân cận và lại tạo ra dòng điện hng

phấn mới giống nh dòng điện hng phấn phát sinh tại vùng bị kích thích. Sự

xuất hiện của dòng điện hng phấn sau khi bị kích thích cứ lan truyền nh

vậy trên suốt chiều dài của dây thần kinh một cách liên tục. Vì vậy, tốc

độ dẫn truyền của dòng điện hng phấn trong dây thần kinh không có

mielin bao bọc thờng chậm và tiêu hao nhiều năng lợng.

Đối với dây thần kinh có mielin bao bọc, do mielin là một chất cách

điện tốt nên mµng noron chØ tiÕp nhËn kÝch thÝch ë eo Ranvie và màng

noron cũng chỉ mất phân cực và đảo cực (tức sinh điện thế hoạt động)

ở tại eo Ranvie (Hình 81).



Hình

5.8:

Dẫn truyền hng phấn trong dây thần kinh có mielin bao bäc

R1 vµ R3: eo Ranvie 1 vµ eo Ranvie 3 ở trạng thái tĩnh

R2: eo Ranvie 2 ở trạng thái hng phấn khi bị kích thích

1: sợi trục noron

2: bao mielin

3: dòng điện hng phấn

4: hớng truyền của dòng điện hng phấn về hệ thần kinh trung ơng

Theo hình 5.8, khi kích thích ở eo Ranvie 2 thì màng noron hng

phấn dẫn tới bị đảo cực (trong có điện tích dơng (+), ngoài có điện

tích âm (-), có điện tích trái dấu với eo Ranvie 1 và Ranvie 3 đang ở

trạng thái tĩnh (trong có điện tích âm (-), ngoài có điện tích dơng (+).

Tại eo Ranvie 2 sẽ xuất hiện điện thế hoạt động (tức dòng điện hng

phấn) và dòng điện hng phấn này khi truyền đến eo Ranvie 3 tuy đã



111



giảm đi khoảng một nửa nhng vẫn lớn hơn ngỡng gây kích thích nên đã

tạo ra hng phấn ở eo Ranvie 3, tức là lại tạo ra ®iƯn thÕ ho¹t ®éng míi cã

®é lín gièng nh ®iƯn thế hoạt động phát sinh lúc ban đầu ở o Ranvie 2.

Dòng điện hng phấn cứ lan truyền theo kiểu "nhảy" từ eo Ranvie này

đến eo Ranvie lân cận với khoảng cách bớc nhảy là 1 milimet, theo hớng

về hệ thần kinh trung ơng nên có tốc độ truyền nhanh hơn và ít tiêu

hao năng lợng hơn so với dây thần kinh không có mielin bao bọc. Nh ở

hình 5.7, dòng điện hng phấn truyền theo hớng từ vùng B đến vùng C,

còn ở hình 5.8, dòng điện hng phấn "nh¶y" tõ eo Ranvie 2 sang eo

Ranvie 3 theo híng về hệ thần kinh trung ơng (hoặc tủy sống) đối với

dây thần kinh hớng tâm còn theo hớng từ tủy sống hay hệ thần kinh trung

ơng tới mô hay cơ quan để thực hiện phản ứng trả lời với dây thần kinh

ly tâm. Mặc dù vậy, với dây thần kinh trần, phía ngoài màng noron có

dòng điện truyền từ vùng C vỊ vïng B (h×nh 5.7), tõ eo Ranvie 3 về eo

Ranvie 2 (hình 5.8) nhng đều không gây ra hng phấn vì khi đó màng

noron trơ tuyệt đối nếu đang ở pha mất phân cực và đảo cực (khoảng

1ms) hoặc trơ tơng đối nếu đang ở pha tái phân cực (khoảng 3ms) nên

không tiếp nhận kích thích. Nh vậy, khi kích thích vùng B xuất hiện

dòng điện hng phấn truyền đến kích thích vùng phía trớc là C thì hng

phấn lại xuất hiện dễ dàng còn nếu đã truyền đến vùng C lại quay về

vùng B thì màng noron không tiếp nhận sự kích thích. Đối với dây thần

kinh động vật máu nóng, thời gian trơ tuyệt đối kéo dài khoảng 0,002

giây - 0,0004 giây. Nếu ta lấy vận tốc dẫn truyền trung bình của dây

thần kinh nhóm A lµ 60 m/s, khi trun tõ eo Ranvie 2 sang eo Ranvie 3

råi quay trë vÒ eo Ranvie 2, qu·ng ®êng lµ 2mm, tÝnh ra thêi gian chØ

mÊt cã 0,3ms, nhỏ hơn 1ms nên eo Ranvie 2 đang trơ tuyệt đối nên

không tiếp nhận bất kỳ kích thích nào. Do vậy, dòng điện hng phấn

truyền trong dây thần kinh chỉ theo một chiều xác định.

Do màng noron có tính trơ nên màng noron không thể phát sinh các

xung điện thế hoạt động một cách liên tục đợc. thời gian trơ càng dài

thì số lợng tối đa các xung điện thế hoạt động đợc màng noron phát

sinh trong một đơn vị thời gian càng ít và ngợc lại. Vedenski đã đa ra

khái niệm tính linh hoạt chức năng để biểu thị khả năng hng phấn của

các tổ chức sống. Noron có tính linh hoạt chức năng càng cao khi có khả

năng truyền đợc số lợng tối đa các xung điện thế hoạt động trong một

đơn vị thời gian càng nhiều. Ngợc lại, số lợng tối đa các xung điện thế

hoạt động đợc truyền đi trong một đoen vị thời gian càng ít thì tính

linh hoạt chức năng của noron càng thấp. Ví dụ, các noron vận động có

thời gian trơ là 2 mili giây thì tối

đa chúng chỉ truyền đợc 500 xung

điện thế hoạt động trong một

giây. Các noron trung gian có thời

gian trơ nhỏ hơn 1 mili giây nên

chúng có thể truyền tối đa 1000

xung điện thế hoạt động trong

một giây. Rõ ràng các noron trung

gian có tính linh hoạt chức năng cao

hơn so với các noron vận động.



112



4. Cơ chế bàn giao hng phấn qua xinap

4.1. Cấu tạo xinap

Cấu trúc một xinap (Hình 5.9)

Các vị trí tận cùng sợi trục của một noron tiếp xúc với các noron khác

và với các tế bào cơ đợc gọi là các xinap. Cấu trúc một xinap thể hiện trên

hình gồm màng trớc xinap, khe xinap và màng sau xinap. Các xinap là

phần phình to của mút các nhánh của sợi trục norn trớc. Trong

cúc xinap chứa thành phần quan trọng nhất, đó là các bóng Hình 5.9

xinap. Bên trong các bóng xinap chứa chất môi giới. Giữa

màng trớc xinap và màng sau xinap là khe xinap, rộng khoảng 150A 0 đối

với xinap noron - noron, còn rộng khoảng 500A 0 ở xinap noron - cơ. Màng

sau xinap có những thụ quan (receptor) chuyên biệt để nhận biết chất

môi giới.

4.2. Bàn giao hng phấn qua xinap theo cơ chế vật lý

Dòng điện hng phấn muốn truyền từ noron trớc sang noron sau phải

vợt qua mµng tríc xinap, khe xinap vµ mµng sau xinap. Cả ba thành phần

này đều có điện trở. Theo Katz, sau khi dòng điện hng phấn vợt qua ba

điện trở thuộc cấu trúc của xinap thì điện thế hoạt động từ giá trị ban

đầu khoảng 120mV, khi đến màng sau xinap chỉ còn khoảng 0,01mV.

Thực nghiệm đã xác định, ngỡng kích thích màng sau xinap để gây ra

hng phấn là tõ 20mV ®Õn 40mV. Sè liƯu do Katz ®a ra là không phù hợp với

thức nghiệm. Để giải thích cơ chế truyền xung điện thế hoạt động qua

xinap theo cơ chế vật lý, các nhà khoa học cho rằng màng trớc, màng sau

và khe xinap có cấu trúc đặc biệt nên có điện trở rất bé. Do vậy, xung

điện thế hoạt động dễ dàng vợt qua ba thành phần điện trở trên nên khi

đến màng sau xinap giá trị điện thế hoạt động truy có bị giảm nhng

vẫn lớn hơn 40mV. Với giá trị vợt ngỡng gây hng phấn, nó ®· kÝch thÝch

mµng sau xinap lµm cho mµng sau xinap mất phân cực rồi đảo cực nên

lại phát sinh xung điện thế hoạt động cũng có giá trị 120mV và tiếp tục

đợc truyền đi theo sợi trục của noron sau.

Tuy nhiên, giả thiết về ba thành phần cấu trúc của xinap có điện trở

nhỏ, thực nghiệm còn cha xác định đợc.

4.3. Bàn giao hng phấn qua xinap theo cơ chế hóa học

Năm 1912 và 1921, Levi tiến hành thí nghiệm buộc hai tim cô lập

vào ống thông tim trong có chứa dung dịch sinh lý để hai tim thông với

nhau. Khi kích thích dây mê tẩu của tim một thì tim một đập chậm và

yếu, có khi ngừng đập. Đồng thời tim hau cũng đập chậm và yếu, có khi

ngừng đập nh tim một. Nếu kích thích dây giao cảm của tim một thì

làm cho cả tim một và tim hai đều đạp nhanh và đập mạnh. Levi đã xác

định dây mê tẩu khi bị kích thích sẽ phát sinh chất axetincolin có tác

dụng kìm hãm còn dây giao cảm khi kích thích sẽ phát sinh chất

adrenalin ở ếch còn noradrenalin ở ngời có tác dụng thúc đẩy tăng nhịp

đập của tim. Thí nghiệm của Levi khẳng định khi kích thÝch, hng phÊn

xt hiƯn víi sù tham gia cđa chÊt môi giới, đã truyền từ tim một sang tim

hai. Cúc xinap, khi noron ở trạng thái tĩnh, có sự tổng hợp axetincolin từ

axetat và colin. Lúc đầu axetat kết hợp với coenzym A tạo thành axetin

KoA. Nhờ xúc tác của enzyme colinnaxetilase, xảy ra phản ứng giữa axetin

KoA với colin tạo thành axetincolin và coenzymA (KoA). Axetincolin sau khi



113



tổng hợp sẽ đợc tích lũy lại trong các bóng xinap có đờng kính 0,02 0,03, nằm rải rác ở bào chất của cúc xinap. Khi dòng điện hng phấn

truyền đến cúc xinap đã gây tác dụng kích thích làm cho các bãng

xinap phãng thÝch axetincolin vµo khe hë xinap. ë chuét, mỗi xung điện

thế hoạt động khi truyền đến cúc xinap noron - cơ đã kích thích bóng

xinap giải phóng vài triệu phân tử axetincolin vào khe hở xinap. Các

phân tử axetincolin vợt qua khe hở xinap mất khoảng 0,5ms. Axetincolin

làm thay đổi tính thấm của màng sau xinap vì màng sau xinap rất nhạy

cảm trớc tác động của axetincolin. Từ sự thay đổi tính thấm của màng

sau xinap đã dẫn đến sự mất phân cực và đảo cực, phát sinh ®iƯn thÕ

ho¹t ®éng cã ®é lín gièng nh xung ®iƯn thế hoạt động đã truyền đến

màng trớc xinap. Nếu là xinap noron - noron thì xung điện thế hoạt động

phát sinh ở màng sau xinap, tiếp tục đợc truyền đi theo sợi trục của noron

sau. Đồng thời màng sau xinap cũng giải phóng enzyme

axetincolinesterase để xúc tác cho phản ứng:

Axetincolin + H2O → axetat + colin

Mét ph©n tư enzyme axetincolinesterase ơ 25oC, trong 1 giây có thể

thủy phân đợc 300.000 phân tử axetincolin. Nh vậy, mỗi phân tử enzyme

chỉ cần 1/300.000 giây là phân hủy xong 1 phân tử axetincolin nên mới

giải phóng toàn bộ chất axetincolin cũ ở khe xinap, trớc khi có một xung

điện thế hoạt động mới truyền tới, lại có một đợt axetincolin mới đi vào

khe xinap. Ngỡng gây kích thích màng sau xinap của axetincolin chỉ cần

ở nồng độ vô cùng nhỏ từ 10 -16 đến 10-15M. Các xinap giải phóng chất môi

giới là axetincolin là các xinap kích thích vì kích thích màng sau xinap

làm phát sinh xung điện thế hoạt động mới giống nh xung điện thế hoạt

động đã truyền đến màng trớc xinap.

Trong cơ thế sống còn tồn tại các xinap ức chế giải phóng chất môi

giới ức chế vì làm ức chế màng sau xinap, không làm phát sinh xung

điện thế hoạt động mới ở màng sau xinap (tức không tạo ra sự hng phấn ở

màng sau xinap). Trờng hợp này xảy ra ở xinap noron - cơ tim của ếch đã

đợc Levi phát hiện khi kích thích dây mê tẩu đã dẫn đến giải phóng

chất ức chế là axetincolin có tác dụng ức chế nhịp đập của tim làm cho

tim đập chậm và yếu.

Kết quả nghiên cứu khẳng định, hiệu ứng hng phấn hoặc ức chế ở

màng sau xinap không phải do chất môi giới quyết định mà do bản chất

của các thụ quan ở màng sau xinap quyết định. Do vËy, axetincolin kÝch

thÝch ë xinap noron - c¬ nhng lại ức chế ở xinap noron - cơ tim. Hiện nay

các nhà khoa học đã xác định đợc một số chất môi giới và tác dụng của chúng



(xem bảng ).

Chất môi giới



Tác dụng



Axetincolin

Adrenalin

Noradrenalin

Dopamin

Serotonin

Glixin



Kích thích

Kích thích

Kích thích

Kích thích

Kích thích

ức chế



114



hoặc

hoặc

hoặc

hoặc

hoặc



ức

ức

ức

ức

ức



chế

chế

chế

chế

chế



Enxephalin v.v...



ức chế



115



Bài 3. tác dụng của dòng điện lên cơ thể và ứng

dụng Trong điều trị

Mục tiêu :

- Trình bày đợc tác dụng của các loại dòng điện lên cơ thể và

ứng dụng trong điều trị

- Hiểu rõ cơ chế gây nên hiện tợng điện giật và biết cách đề

phòng điện giật

Nội dung :

Chúng ta đã biết rằng: cơ thể sinh vật là một môi trờng chứa đầy

các dung dịch điện ly, nói cách khác cơ thể sinh vật là một môi tr ờng

chứa đầy các hạt mang điện.

Vì vậy dới tác dụng của một điện trờng, bên trong cơ thể sẽ xảy ra

một loạt các hiệu ứng và các quá trình biến đổi. Tính chất này đã đợc

ứng dụng trong nhiều phơng pháp chẩn đoán và chữa trị rất thông dụng,

có kết quả cao trong y học.

1. Các loại dòng ®iƯn dïng trong ®iỊu trÞ.

Trong kü tht, ngêi ta thêng phân thành dòng 1 chiều và dòng xoay

chiều trong đó dòng 1 chiều (hay nói chính xác là dòng không đổi) là

dòng do các bộ nguồn nh pin, ắc quy sinh ra. Dòng này có đăc điểm là

có cờng độ dòng không thay đổi theo thời gian, còn dòng xoay chiều là

dòng điện mà cờng độ dòng điện biến đổi theo thêi gian. Sù biÕn ®ỉi

cã thĨ theo quy lt điều hoà hình sin hoặc dới dạng các xung điện với

các tần số khác nhau.

Có thể đa ra một vài ví dụ:

- Dòng xoay chiều hình sin

- Xung răng ca (xung Faradic)

- Xung vu«ng (Ganvanic)

Trong y häc ngêi ta thêng căn cứ vào tần số dao động của dòng

điện để phân chia thành:

a) Dòng hạ tần: Bao gồm dòng 1 chiều và các dòng xoay chiều

có tần số dới 1000 Hz.

b) Dòng trung tần: Là dòng điện biến thiên có tần số dao động

trong khoảng từ 1000 300000 Hz.

c) Dòng cao tần: Là dòng điện biến thiên có tần số dao động

trong khoảng từ 300000 Hz lên tới hàng ngàn MHz.

Trong dải cao tần ngời ta còn phân chia thành:

- Sóng ngắn: là dòng điện biến thiên có tần sè < 30MHz tøc b íc

sãng cì 10m trë lªn.

- Sóng siêu ngắn: là dòng điện biến thiên có tần sè > 30 MHz vµ <

400 MHz tøc bíc sãng cỡ 70 cm - 10 m.

- Sóng cực ngắn: là dòng điện biến thiên có tần số > 400 MHz vµ <

2500 MHz tøc lµ cã bíc sãng cì 10 - 70 cm.

2. Tác dụng của dòng điện lên cơ thể và ứng dụng trong điều

trị.

2.1. Tác dụng của dòng mét chiÒu.



116



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Lý thuyết ion màng - Cơ chế phát sinh và lan truyền các loại điện thế sinh vật

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×