Az idegsejtek aktivációja

Golgi-impregnációval készült metszetek eredeti rajzai

Agykérgi és hippokampális sejtek képe

Neurontípusok

Multipoláris neuron:sok dendritág,egy axon

Bipoláris neuron:egy dendritegy axon

Ál-unipoláris neuron:egy axon, elágazásokkal

bemeneti zóna

kimeneti zóna axonvégződés axonvégződés

axon

axon

vezetési zóna

integrációs zóna

sejttestdendritek

dendritek

Inf

ormációá

ramlás

irány

a

Membránszerkezet

Kettős lipid réteg

Folyékony mozaik modell (a)

Lipid-fehérje membrán (b)

dendritsejttest

sejtmag

axon

szinapszis

Myelinhüvely

Membránfehérje funkciók

Transzport funkciók

Receptor funkciók

szabályozottioncsatorna metabotrop

receptorextracel

faktor érzékelők

Sejtkapcsolatérzékelők

Feszültségfüggő ioncsatornák

K+ csatorna

Na+ csatorna Ca+ csatorna

Ligandfüggő ioncsatornák

Receptoraktiváció hatása:- ligandföggő- metabotrop

-internalizáció

Metabotrop, G-fehérje kapcsolt receptorok (7TM)

Több receptorcsalád

Különböző aktivációs útvonalak

Ionpumpák

K+/Na+ pumpaCa2+/Na+ cserélőCa2+ pumpaH+ pumpa

koncentrációgrádiens ellenében szállítás,energiaigényes (ATP kell)

ideg- vagy izomsejt

Posztszinaptikus fehérjék

Elektrokémiai alapismeretekáteresztő hártya

féligáteresztő hártya

elektrokémiai potenciál:

sejten belül sejten kívül sejten belül–92 mV +62 mV

mesterséges

menbrán

kálium csatorna

K+

Cl–

150 mM

KCL

150 mM

NaCl15 mM

NaCl

5 mM

KCL

Cl–

Na+

+ –

+ –

+ –

+ –

+ –

+ –

sejten kívül

nátrium csatorna

A membránpotenciál mérése

Mikroelektrod

Referencia-

elektród

feszültség

mérő

–70 mV

A membránpotenciál mérése

Elektromos változások

icliNaiK

ocloNaoKm

ClPNaPKP

ClPNaPKP

ZF

RTV

][][][

][][][ln

Goldman-Hodgkin-Katz egyenlet

Nyugalmi membránpotenciál

depolarizáció K+ efflux

– – – – – – – –

+ + + + + + + + + + + ++ +

– – – – – –

+ +

– –

+ +

– –

+ +

– –

+ +

– –

+ +

– –

+ +

– –

+ +

– –

+ +

– –

+ +

– –

+ +

– –

+ +

– –

+ +

– –

– –

+ +

– –

+ +

– –

+ +

– –

+ +

Na+ Na+

K+

Na+ Na+

K+

Na+ Na+

K+

Na+

K+

K+

Na+ Na+

5

1

2

3

2

3

4

Na+-Kanal

Akciós-

potencial

Nyugalmi potencial

idő

Plasmamembran

aussenAktivierungs-TorK+-Kanal

Inaktivierungstor

Mem

bra

npote

nzia

l

(mV

)

+50

0

–50

–100

innen

nyugalmi állapot

depolarizáció kezdete

depolarizáció Na+ influx

1 5 1

4

utópotenciál további K+ efflux

Akciós potenciál

Ingerületvezetés az axonokon

–�–

–�–

–––

–

–

sejttest

Schwann -sejt

Mielin burok

Axon

Ranvier-befűződés

++ ++

+ ++

+ +

++

––

–szaltatórikus vezetés

kinezinek

dineinek

Axonális transzport

Szinapszis:

ingerület áttevődéstranszmitter vezikulákürülése

Kémiai aktiváció

Kémiai ingerületátvitel

varikozitás:transzmitter fel-szabaduláshelye az axonon

szinapszis:transzmitter fel-szabadulás helyeaz axon végződésnél

dendritek

sejttest

sejttest

dendritek

axon

Szinapszis tipusok:AsszimmetrikusSzimmetrikusVarikozitásos(extraszinaptikus)

Kapcsolatok:axo-dendritikus(denrittüske, bouton)axoszomatikusaxo-axonikus(axondombnál,végbunkónál)

A szinapszisok szerkezete

Szinaptikus kapcsolatok

Transzmitterek

I-II. típus: serkentő aminosavak(glutaminsav,aszparaginsav)gátló aminosavak( -aminovajsav-GABA, glicin)

III. típus : acetilkolin -AChdopamin - DAnoradrenalin- NA katekolaminokadrenalin - Aszerotonin - 5-HT hisztamin indolaminok

modulátorok: peptidekciklikus nukleotidok (ATP, ADP, AMP)retrográd transzmitterek (NO, CO, H2S, arachidonsav és származékai)

Dale elv

Szinaptikus aktiváció

Szinaptikus hatás

1,2 - IPSP: gátló posztszinaptikus potenciál 3 - EPSP: serkentő posztszinaptiksu potenciál4 - AP: csúcspotenciál

Sejtszintű integráció

Szinaptikus potenciálok: amplitúdó függ a transzmitter mennyiségtőlCsúcspotenciál (akciós potenciál): minden vagy semmi jellegű aktiváció