DSC00838

W odróżnieniu od pomp jonowych, otwarcie kanałów umożliwia reakcje o AG < 0. jaką jest przepływ jonów zgodny z ich gradientem elektrochemicznym. W mechanizmie jonowym sygnalizacji wartość -AG ulega dysypacji i jest stratą energetyczną komóiki (ale jest zyskiem fizjologicznym organizmu).

Dany jon znajduje się w stanie równowagi po obu stronach błony, gdy ZFV — RT log, - - = 0;

wtedy V = 2.3 “ log,₀ ~

. Tę wartość V nazywa sic potencjałem równowagi danego jonu V,

(np. V_K*). Dla określonego potencjału transblonowego V_M — tendencja (siła napędzająca) wyjście K* z komórki jest proporcjonalna do różnicy V_M - V_K (odpowiednio, dla Na*: V_M - V_Na*). Dla większości komórek V_K* ma wartość od -70 do +100 mV, a V_No* od +50 do +65 mV. Na przykład

przy stężeniach Ki + 140 mM i KJ + 5 mM, potencjał równowagi K* (37°C) = 61.5 log,₀^- =

= -89 mV.

Gdy potencjał transbłonowy V_M = +89 mV. jon K* nic będzie przepływał przez otwarty kanał: przy spadku V_M jon K* nie będzie wypływał z komórki.

Schemat działania

Większość chemicznych synaps nerwowo-mięśniowych jest typu pobudzającego, a wiec powoduje depolaryzacje błony komórki postsynaptyczncj i zapoczątkowuje w niej prąd (potencjał) czynnościowy. Natomiast wśród synaps neuronowo-nerwowych znaczna cześć jest typu hamującego, utrudniając powstanie potencjału czynnościowego w komórce postsynaptyczncj. najczęściej poprzez powodowanie hiperpolaryzacji jej błony postsynaptycznej.

Zakończenie nerwu (element presynaptyczny) reaguje na sygnał, jakim jest prąd czynnościowy, egzocytozą zawartych w pęcherzykach synaptycznych mediatorów do szczeliny synaptycznej. gdzie mediatory jako ligandy wiążą się z receptorami błony postsynaptyczncj. Tak zakty wo-wane receptory powodują, bezpośrednio lub pośrednio, otwarcie kanałów jonowych w błonie postsynaptyczncj i obniżenie gradientu odpowiednich jonów. W konsekwencji wypadkowy potencjał elektrochemiczny (AM*) błony postsynaptycznej zmienia się. czyli generowany jest stopniowany i niepropagowany potencjał postsynaptyczny (PSP): pobudzający (E-PSP) — w wyniku depolaryzacji lub hamujący (I-PSP) — w wyniku hiperpolaryzacji.

Ten sam mediator (np. acetylocholina) może działać hamująco lub pobudzająco, przy czym' efekt zależny jest od rodzaju receptora w błonie postsynaptycznej. z którym mediator reaguje. Wobec znacznej ilości synaps nakładających się na dendryty postsynaptyczncgo neuronu, ich poszczególne pobudzające lub hamujące wejścia scalone są na błonie perykarionu i inicjują we wzgórku aksonu nowe impulsy w wyniku integracji tych wejść z własnym spontanicznym rytmem neuronu.

Kolejność przebiegu procesów przekazywania informacji i jej przerywania oraz odbudowy potencjału spoczynkowego w synapsie chemicznej przedstawia schematycznie tabela 32.1. Przez podkreślenie zaznaczono błonowe elementy molekularne czynne w tych procesach.

Egzocytozą mediatorów

O ile różne typy mediatorów i receptorów błony postsynaptycznej decydują o różnej odpowiedzi komórek postsynaptycznych, to mechanizm cyklu egzocytozy mediatora jest podobny we

569