background image
background image

WSTĘP

• KODOWANIE INFORMACJI           

              O BODŹCU:

–Analogowe:

•Amplituda potencjału,

–Cyfrowe:

•Częstotliwość potencjałów 

czynnościowych.

background image

KOD CYFROWY

•Potencjał czynnościowy:

–Przepuszczalność błony 

komórkowej,

–Gradient stężeń jonów,
–Przewodność błony 

komórkowej.

background image

JAKIE JEST ZNACZENIE 

ZMIAN PRZEWODNOŚCI 

BŁONY I GRADIENTU 

STĘŻEŃ JONÓW K

+

 i Na

+

 

NA PARAMETRY KODU 

CYFROWEGO?

background image

METODA

background image

METODA 

• CURRENT CLAMP

– Zmienna kontrolowana

•Bodziec elektryczny

– Zmienna obserwowana

•Zmiana potencjału błony aksonu

background image

PROTOKÓŁ

• Sporządzenie roztworów o 

odpowiednich stężeniach

• Izolacja komórki nerwowej z 

materiału biologicznego

• Podłączenie elektrod 

background image

PIERWSZE 

DOŚWIADCZENIE

WPŁYW ZMIAN PRZEWODNOŚCI 

BŁONY NA CZĘSTOTLIWOŚĆ

• Stężenie roztworów: 1 Na

+

; 1 K

+

• Czas trwania bodźca: 500ms
• Siła bodźca: 10 – 55 pA/cm2
• Badana cecha: liczba potencjałów 

czynnościowych 

background image

1. Umieszczenie komórki w 

roztworze o fizjologicznym 
gradiencie jonów (Na

+

 i K

+

)

2. Podłączenie elektrod i 

oscyloskopu

3. Stymulacja bodźcem
4. Obserwacja i zapis wyników

SIŁA BODŻCA 
[pA/cm2]

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

LICZBA 

POTENCJAŁÓW 
CZYNNOŚCIOWY

CH

CZĘSTOTLIWOŚ
Ć [Hz]

background image

DRUGIE 

DOŚWIADCZENIE

WPŁYW GRADIENTU STĘŻEŃ NA 

CZĘSTOTLIWOŚĆ

• Czas trwania bodźca: 500 ms
• Siła bodźca: 50pA/cm2
• Badana cecha: liczba potencjałów 

czynnościowych

• Stężenie roztworów: 

0,4 – 2,1 Na

+

 ; 1 K

+

0,1 – 1,8 K

+

; 1 Na

+

background image

1. Umieszczenie komórki w roztworze 

o określonym gradiencie jonów 
(Na

+

 i K

+

)

2. Podłączenie elektrod i oscyloskopu
3. Stymulacja bodźcem
4. Powtórzenie powyższych etapów z 

użyciem kolejnego roztworu

5. Obserwacja i zapis wyników

background image

STOSUNEK Na

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,1

1,2

LICZBA 
POTENCJAŁÓW 

CZYNNOŚCIOWY
CH

CZĘSTOTLIWOŚ

Ć [Hz]

STOSUNEK Na

1,3

1,4

1,5

1,6

1,7

1,8

1,9

2,0

2,1

LICZBA 
POTENCJAŁÓW 

CZYNNOŚCIOWY
CH

CZĘSTOTLIWOŚ

Ć [Hz]

STOSUNEK K

+

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

LICZBA 

POTENCJAŁÓW 
CZYNNOŚCIOWY

CH

CZĘSTOTLIWOŚ

Ć [Hz]

STOSUNEK K

1,0

1,1

1,2

1,3

1,4

1,5

1,6

1,7

1,8

LICZBA 
POTENCJAŁÓW 

CZYNNOŚCIOWY
CH

CZĘSTOTLIWOŚ

Ć [Hz]

background image

TRZECIE DOŚWIADCZENIE

WPŁYW OBU ZMIENNYCH NA CZĘSTOTLIWOŚĆ

• Czas trwania bodźca: 500 ms
• Badana cecha: liczba potencjałów czynnościowych

X                  Y

10

20

30

40

50

Na

+

: 0,5/K

+

: 1

Na

+

: 1/K

+

: 1

Na

+

: 1,5/K

+

: 1

Na

+

: 1/K

+

: 0,5

Na

+

: 1/K

+

: 1

Na

+

: 1/K

+

: 1,5

X – gradient 
stężeń 
(stosunek 
stężenia 
jonów w 
środowisku 
zewnątrzkomó
rkowym do 
środowiska 
wewnątrzkom
órkowego)
Y – siła 
bodźca 
działającego 
na błonę 
[pA/cm2]

background image

WYNIKI- DOŚWIADCZENIE I

SIŁA BODŻCA 

[pA/cm2]

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

LICZBA 

POTENCJAŁÓW

35

40

44

48

51

53

56

58

59

62

CZĘSTOTLIWOŚ

Ć [Hz]

70

80

88

96

102

106

112

116

118

12

4

background image
background image

WYNIKI- DOŚWIADCZENIE 

IIA

STOSUNEK K

+

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

LICZBA 
POTENCJAŁÓW

63

61

60

59

59

58

59

57

58

CZĘSTOTLIWOŚ
Ć [Hz]

126

122

120

118

118

116

118

114

116

STOSUNEK K

1,0

1,1

1,2

1,3

1,4

1,5

1,6

1,7

1,8

LICZBA 
POTENCJAŁÓW

59

61

62

63

64

64

65

66

67

CZĘSTOTLIWOŚ
Ć [Hz]

118

122

124

126

128

128

130

132

134

background image
background image

STOSUNEK Na

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,1

1,2

LICZBA 
POTENCJAŁÓW

56

57

58

59

59

59

59

60

61

CZĘSTOTLIWO
ŚĆ [Hz]

112

114

116

118

118

118

118

120

122

STOSUNEK Na

1,3

1,4

1,5

1,6

1,7

1,8

1,9

2,0

2,1

LICZBA 
POTENCJAŁÓW

61

61

61

61

61

61

61

61

62

CZĘSTOTLIWO
ŚĆ [Hz]

122

122

122

122

122

122

122

122

124

WYNIKI – DOŚWIADCZENIE IIB

background image
background image

WYNIKI- DOŚWIADCZENIE III

X                 
Y

10

20

30

40

50

Na

+

: 0,5/K

+

1

-

41

48

53

57

Na

+

: 1/K

+

: 1

35

44

51

56

59

Na

+

: 1,5/K

+

1

37

46

52

57

61

Na

+

: 1/K

+

0,5

-

42

49

54

59

Na

+

: 1/K

+

: 1

35

44

51

56

59

Na

+

: 1/K

+

1,5

42

50

54

61

64

X – gradient stężeń (stosunek stężenia jonów w środowisku 
zewnątrzkomórkowym do środowiska 
wewnątrzkomórkowego)
– siła bodźca działającego na błonę [pA/cm2]

background image

DYSKUSJA

background image
background image

DOŚWIADCZENIE I

Refrakcja bezwzględna

Refrakcja względna

WNIOSEK: Im większa siła bodźca, 

tym szybciej powstanie kolejny 
potencjał czynnościowy. 

background image
background image

DOŚWIADCZENIE IIA

FAZA I

background image

DOŚWIADCZENIE IIA

FAZA I – WNIOSEK

Wraz ze wzrostem stężenia jonów 
potasowych w płynie 
zewnątrzkomórkowym aż do uzyskania 
wartości fizjologicznej, zmniejsza się 
liczba występujących kolejno po sobie 
potencjałów czynnościowych w 
określonym czasie - spadek 
częstotliwości
.

background image

DOŚWIADCZENIE IIA

FAZA II

background image

DOŚWIADCZENIE IIA

FAZA II                                          

                 

     

Równanie Nernsta

background image

DOŚWIADCZENIE IIA

Gradient stężeń jonów K+ 
=1.3

Gradient stężeń jonów K+ 
=1.8

background image

DOŚWIADCZENIE IIA

FAZA II – WNIOSEK

Wraz ze wzrostem stężenia jonów 
potasowych w płynie 
zewnątrzkomórkowym powyżej wartości 
fizjologicznej, wzrasta liczba 
występujących kolejno po sobie 
potencjałów czynnościowych w 
określonym czasie – wzrost 
częstotliwości.

background image
background image

DOŚWIADCZENIE IIB

WNIOSEK

Im większe stężenie jonów 
sodowych 
w płynie 
zewnątrzkomórkowym, tym większa 
liczba występujących kolejno po sobie 
potencjałów czynnościowych w 
określonym czasie - wzrost 
częstotliwości.

 

background image

DOŚWIADCZENIE III

X                 
Y

10

20

30

40

50

Na

+

: 0,5/K

+

1

-

41

48

53

57

Na

+

: 1/K

+

: 1

35

44

51

56

59

Na

+

: 1,5/K

+

1

37

46

52

57

61

Na

+

: 1/K

+

0,5

-

42

49

54

59

Na

+

: 1/K

+

: 1

35

44

51

56

59

Na

+

: 1/K

+

1,5

42

50

54

61

64

– gradient stężeń (stosunek stężenia jonów w środowisku 
zewnątrzkomórkowym do środowiska 
wewnątrzkomórkowego)
Y – siła bodźca działającego na błonę [pA/cm2]

background image

DOŚWIADCZENIE III

WNIOSEK

Przy różnych gradientach stężeń 
jonów, bodziec o tej samej sile 
wywołuje różną częstotliwość. 
Niezależnie od gradientu stężeń, 
wzrost siły bodźca powoduje wzrost 
częstotliwości.

background image

Bibliografia

background image

Dziękujemy za uwagę!

GRUPA V

Agata Ornowska

Monika Osajca

Magdalena Poteraj

Magdalena Pożarska

Katarzyna Więckiel

background image

WYJAŚNIENIE

1. POMIARY
Skala: 500ms
Długość bodźca: 200ms

2. POMIARY
Skala: 1000ms
Długość bodźca: 500ms


Document Outline