1
00:00:00,330 --> 00:00:03,150
W ostatnim filmiku opowiadałem Wam, w jaki sposób komórka,

2
00:00:03,150 --> 00:00:08,280
przy pomocy pompy sodowo-potasowej i ATP, utrzymuje

3
00:00:08,280 --> 00:00:11,110
różnicę potencjałów między wewnętrzną a zewnętrzną

4
00:00:11,110 --> 00:00:13,680
stroną błony komórkowej czy błony neuronu. Generalnie, na zewnątrz

5
00:00:13,680 --> 00:00:15,330
jest więcej ładunków dodatnich niż wewnątrz.

6
00:00:15,330 --> 00:00:19,290
A różnica potencjałów między wewnętrzną a zewnętrzną stroną

7
00:00:19,290 --> 00:00:21,000
błony wynosi -70 miliwoltów.

8
00:00:21,000 --> 00:00:25,340
Z minusem, ponieważ na zewnątrz jest więcej ładunków dodatnich.

9
00:00:25,340 --> 00:00:27,480
Od mniejszej wartości odejmuję większą

10
00:00:27,480 --> 00:00:29,730
i dostaję liczbę ujemną -70.

11
00:00:29,730 --> 00:00:32,880
Mówiłem, że to podstawa, aby zrozumieć,

12
00:00:32,880 --> 00:00:35,690
w jaki sposób neurony przekazują sygnały.

13
00:00:35,690 --> 00:00:38,730
Żeby to dobrze zrozumieć, do tych podstaw, dodam jeszcze trochę

14
00:00:38,730 --> 00:00:39,490
bazowych informacji.

15
00:00:39,490 --> 00:00:42,710
Myślę, że wtedy przewodnictwo nerwowe będzie dla Was

16
00:00:42,710 --> 00:00:43,760
zrozumiałe.

17
00:00:43,760 --> 00:00:45,910
Zrozumiecie też, dlaczego neurony pokryte są

18
00:00:45,910 --> 00:00:49,070
osłonką mielinową z węzłami Ranviera

19
00:00:49,070 --> 00:00:50,120
i dlaczego mają tyle dendrytów.

20
00:00:50,120 --> 00:00:52,390
Mam nadzieję, że to wszystko złoży się Wam w całość.

21
00:00:52,390 --> 00:00:55,250
Mamy dwie drogi przekazywania

22
00:00:55,250 --> 00:00:57,160
potencjału elektrycznego.

23
00:00:57,160 --> 00:00:59,290
Dwie drogi przekazywania sygnału.

24
00:00:59,290 --> 00:01:02,290
Będę mówił o przekazywaniu sygnału.

25
00:01:02,290 --> 00:01:04,260
Nie wiem, jak można to lepiej określić.

26
00:01:04,260 --> 00:01:06,710
Pierwszy sposób to droga elektrotoniczna.

27
00:01:06,710 --> 00:01:08,190
Brzmi skomplikowanie, ale zobaczycie,

28
00:01:08,190 --> 00:01:09,440
że to dosyć proste.

29
00:01:21,020 --> 00:01:22,670
Drugi sposób, który omówię,

30
00:01:22,670 --> 00:01:25,350
to potencjał czynnościowy.

31
00:01:25,350 --> 00:01:27,770
Obie drogi mają swoje plusy i minusy,

32
00:01:27,770 --> 00:01:32,760
jeśli chodzi o zdolność do przekazywania sygnałów.

33
00:01:32,760 --> 00:01:36,360
Wszystko, o czym będę mówił, dotyczy wnętrza komórki

34
00:01:36,360 --> 00:01:38,270
lub przechodzenia przez błonę komórkową.

35
00:01:38,270 --> 00:01:39,940
Zastanówmy się, o co w tym chodzi.

36
00:01:39,940 --> 00:01:41,780
Narysuję błonę komórkową.

37
00:01:41,780 --> 00:01:46,310
Niech to będzie błona komórki nerwowej, czyli neuronu,

38
00:01:46,310 --> 00:01:49,130
żeby nam się to wszystko łączyło.

39
00:01:49,130 --> 00:01:51,050
Wiemy już, że na zewnątrz jest więcej ładunków dodatnich

40
00:01:51,050 --> 00:01:52,300
niż wewnątrz.

41
00:01:52,300 --> 00:01:55,520
Wiemy też, że na zewnątrz jest dużo jonów sodu,

42
00:01:55,520 --> 00:01:58,280
że jest ich znacznie więcej na zewnątrz niż w środku w komórce.

43
00:01:58,280 --> 00:01:59,320
Tutaj będzie trochę.

44
00:01:59,320 --> 00:02:05,660
I wiemy, że wewnątrz komórki jest znacznie więcej jonów potasu

45
00:02:05,660 --> 00:02:08,180
niż na zewnątrz, a strona zewnętrzna jest bardziej dodatnia

46
00:02:08,180 --> 00:02:11,070
niż wewnętrzna, bo pompa sodowo-potasowa

47
00:02:11,070 --> 00:02:13,630
na każde wypompowane trzy jony sodu,

48
00:02:13,630 --> 00:02:15,430
do środka dwa jony potasu.

49
00:02:15,430 --> 00:02:18,060
W ostatnim filmiku mówiłem o tych białkach błonowych,

50
00:02:18,060 --> 00:02:21,485
które nazywamy kanałami sodowymi.

51
00:02:21,485 --> 00:02:23,810
Kanałami dla jonów sodu.

52
00:02:23,810 --> 00:02:24,430
To wszystko są jony,

53
00:02:24,430 --> 00:02:25,990
każdy z nich ma jakiś ładunek.

54
00:02:25,990 --> 00:02:28,420
Nagle z jakiegoś powodu, działa jakiś bodziec --

55
00:02:28,420 --> 00:02:29,670
podpiszę to.

56
00:02:29,670 --> 00:02:35,430
Przesunę kawałek.

57
00:02:35,430 --> 00:02:39,990
Tutaj mam kanał sodowy.

58
00:02:39,990 --> 00:02:41,660
Na razie jest zamknięty, ale

59
00:02:41,660 --> 00:02:43,480
coś powoduje jego otwarcie.

60
00:02:43,480 --> 00:02:45,700
W tym filmiku albo w następnym

61
00:02:45,700 --> 00:02:47,330
będziemy mówić o tym, co może

62
00:02:47,330 --> 00:02:48,200
wywoływać otwieranie się kanałów jonowych.

63
00:02:48,200 --> 00:02:51,100
Jakiś bodziec powoduje, że kanał się otwiera.

64
00:02:51,100 --> 00:02:52,910
W rzeczywistości jest wiele różnych bodźców, sygnałów, które

65
00:02:52,910 --> 00:02:55,480
powodują otwarcie kanałów jonowych.

66
00:02:55,480 --> 00:02:56,370
Kanał się po prostu otwiera.

67
00:02:56,370 --> 00:03:00,560
Co się stanie, gdy się otworzy?

68
00:03:00,560 --> 00:03:02,560
Otwieramy go.

69
00:03:02,560 --> 00:03:04,790
Jakiś bodziec prowadzi do otwarcia -- i co się stanie?

70
00:03:04,790 --> 00:03:06,880
Na zewnątrz mamy więcej ładunków dodatnich niż w środku,

71
00:03:06,880 --> 00:03:08,460
więc te ładunki chcą wejść do środka.

72
00:03:08,460 --> 00:03:12,400
A to jest kanał sodowy, czyli tylko jony sodu mogą przez niego przejść.

73
00:03:12,400 --> 00:03:14,960
To białko o złożonej, pofałdowanej strukturze

74
00:03:14,960 --> 00:03:17,000
i tylko jony sodu mogą przez nie przejść.

75
00:03:17,000 --> 00:03:19,840
W dodatku, mamy znacznie więcej sodu na zewnątrz

76
00:03:19,840 --> 00:03:20,510
niż w środku.

77
00:03:20,510 --> 00:03:22,580
Żeby wyrównać stężenia, jony sodu będą

78
00:03:22,580 --> 00:03:23,320
wędrowały przez kanał do środka.

79
00:03:23,320 --> 00:03:26,650
Jony sodu są naładowane dodatnio, na zewnątrz też jest

80
00:03:26,650 --> 00:03:28,270
bardziej dodatnio, więc jony sodu będą uciekały

81
00:03:28,270 --> 00:03:30,340
z dodatnio naładowanego otoczenia.

82
00:03:30,340 --> 00:03:32,810
Jeśli otworzymy kanał sodowy, to mnóstwo

83
00:03:32,810 --> 00:03:35,040
jonów sodu będzie wpływać do wnętrza komórki.

84
00:03:35,040 --> 00:03:40,250
Wiele jonów sodu będzie przechodzić przez błonę.

85
00:03:40,250 --> 00:03:43,190
A co będzie się działo poniżej tego miejsca,

86
00:03:43,190 --> 00:03:44,500
kiedy zaczną tu napływać jony sodu?

87
00:03:44,500 --> 00:03:47,110
Zmniejszę moje powiększenie.

88
00:03:47,110 --> 00:03:50,650
To jest błona komórkowa,

89
00:03:50,650 --> 00:03:54,160
a tutaj mamy otwarty kanał sodowy, otwarty z jakiegoś powodu,

90
00:03:54,160 --> 00:03:56,990
tak, że jony sodu napływają do wnętrza komórki.

91
00:03:56,990 --> 00:04:01,050
We wnętrzu komórki rośnie więc ładunek dodatni.

92
00:04:01,050 --> 00:04:04,980
Powiedzmy, że mamy tutaj woltomierz

93
00:04:04,980 --> 00:04:07,230
i mierzymy nim różnice potencjałów pomiędzy wewnętrzną

94
00:04:07,230 --> 00:04:10,420
a zewnętrzną stroną błony.

95
00:04:10,420 --> 00:04:13,580
Narysuję wykres,

96
00:04:13,580 --> 00:04:17,190
narysuję go w miejscu woltomierza.

97
00:04:17,190 --> 00:04:20,579
Na osi y mamy różnicę potencjałów --

98
00:04:20,579 --> 00:04:26,750
nazwijmy to napięciem błonowym albo różnicą napięć

99
00:04:26,750 --> 00:04:28,000
pomiędzy wewnętrzną a zewnętrzną stroną błony.

100
00:04:28,000 --> 00:04:31,150
Na osi x mamy czas.

101
00:04:31,150 --> 00:04:33,460
Załóżmy, że jeszcze nie otworzyłem kanału sodowego,

102
00:04:33,460 --> 00:04:35,030
że pozostaje on w stanie spoczynku.

103
00:04:35,030 --> 00:04:37,100
Za to pracuje pompa sodowo-potasowa.

104
00:04:37,100 --> 00:04:39,090
Jony przechodzą w obie strony przez błonę, ale

105
00:04:39,090 --> 00:04:41,790
różnica potencjałów wynosi stale -70 miliwoltów.

106
00:04:41,790 --> 00:04:46,770
Zaznaczę -70 miliwoltów.

107
00:04:46,770 --> 00:04:51,110
Co się stanie, kiedy otworzy się ten kanał sodowy,

108
00:04:51,110 --> 00:04:53,770
kanał położony w odległości od naszego miejsca pomiaru.

109
00:04:53,770 --> 00:04:55,910
Załóżmy, że otwiera się tylko ten kanał.

110
00:04:55,910 --> 00:04:58,370
Nagle przy wyjściu kanału jest więcej ładunków dodatnich.

111
00:04:58,370 --> 00:05:01,180
A ładunki, które były tam wcześniej -- dodatnie ładunki,

112
00:05:01,180 --> 00:05:07,480
nie ma znaczenia czy jonów sodu, czy potasu,

113
00:05:07,480 --> 00:05:09,260
te ładunki będą uciekały z miejsca zalewanego przez jony dodatnie

114
00:05:09,260 --> 00:05:11,480
do miejsca, gdzie ciągle ładunek jest bardziej ujemny.

115
00:05:11,480 --> 00:05:13,840
A tutaj ładunek dodatni jest znacznie mniejszy niż przy kanale.

116
00:05:13,840 --> 00:05:16,670
Możemy tu mieć jony potasu, możemy mieć jony sodu.

117
00:05:16,670 --> 00:05:19,960
Wszystkie dodatnie jony będą uciekały

118
00:05:19,960 --> 00:05:23,310
z miejsca, w którym otworzył się kanał sodowy.

119
00:05:23,310 --> 00:05:25,590
Ich ładunek dodatni będzie się przemieszczał.

120
00:05:25,590 --> 00:05:28,910
Kiedy tylko otworzymy kanał jonowy,

121
00:05:28,910 --> 00:05:30,460
wywołamy ruch ładunków dodatnich

122
00:05:30,460 --> 00:05:31,230
w tym kierunku.

123
00:05:31,230 --> 00:05:34,830
I nagle -- mieliśmy tu wcześniej -70 miliwoltów,

124
00:05:34,830 --> 00:05:37,240
a teraz nadpływa tu wiele jonów dodatnich.

125
00:05:37,240 --> 00:05:41,680
Prawie natychmiast w tym miejscu --

126
00:05:41,680 --> 00:05:45,120
prawie natychmiast wartość ładunku stanie się mniej ujemna

127
00:05:45,120 --> 00:05:46,470
lub bardziej dodatnia.

128
00:05:46,470 --> 00:05:48,590
Różnica potencjałów między stronami błony

129
00:05:48,590 --> 00:05:49,800
zmniejszy się.

130
00:05:49,800 --> 00:05:51,980
To to miejsce na wykresie.

131
00:05:51,980 --> 00:05:57,900
Jeśli przeniesiemy woltomierz i zmierzymy

132
00:05:57,900 --> 00:06:01,120
napięcie w tym punkcie -- pewnie wynosiło wcześniej

133
00:06:01,120 --> 00:06:06,150
-70 miliwoltów. Za ułamek sekundy przesuwająca się fala

134
00:06:06,150 --> 00:06:09,560
ładunków dodatnich zaczyna oddziaływać na to miejsce,

135
00:06:09,560 --> 00:06:13,020
a ono staje się bardziej dodatnie. Ten efekt jest znacznie słabszy

136
00:06:13,020 --> 00:06:14,660
niż w pobliżu kanału jonowego, bo ładunki dodatnie

137
00:06:14,660 --> 00:06:16,240
we wszystkich kierunkach.

138
00:06:16,240 --> 00:06:17,410
Potencjał nie rozchodzi się kierunkowo, efekt jest więc słabszy.

139
00:06:17,410 --> 00:06:20,130
Wpływ ładunków dodatnich na to miejsce będzie słabszy.

140
00:06:20,130 --> 00:06:21,860
Zbierze się w nim mniej ładunków dodatnich.

141
00:06:21,860 --> 00:06:26,160
Żeby powstał potencjał elektrotoniczny, musi otworzyć się

142
00:06:26,160 --> 00:06:30,390
jakiś kanał jonowy w komórce, wtedy ładunek zaczyna napływać

143
00:06:30,390 --> 00:06:32,460
i zmienia wartość potencjału

144
00:06:32,460 --> 00:06:33,630
w innych częściach komórki.

145
00:06:33,630 --> 00:06:40,970
Zaleta tego procesu jest jego szybkość.

146
00:06:40,970 --> 00:06:41,820
Kiedy tylko otworzy się kanał,

147
00:06:41,820 --> 00:06:50,000
w położonych poniżej częściach komórki gromadzi się coraz

148
00:06:50,000 --> 00:07:00,820
więcej ładunków dodatnich, ale im dalej od kanału, tym mniejsza fala jonów

149
00:07:00,820 --> 00:07:02,570
dodatnich tam dociera.

150
00:07:02,570 --> 00:07:05,050
Jeżeli naszym priorytetem jest szybkość rozchodzenia się sygnału,

151
00:07:05,050 --> 00:07:06,240
to powinniśmy postawić na potencjał elektrotoniczny.

152
00:07:06,240 --> 00:07:08,620
Kiedy tylko otwiera się kanał, fala ładunków rozprzestrzenia sie

153
00:07:08,620 --> 00:07:11,750
po całej komórce. Ale jeśli zmiana potencjału ma dotrzeć

154
00:07:11,750 --> 00:07:14,660
na dużą odległość -- na przykład, gdyby potencjał elektrotoniczny

155
00:07:14,660 --> 00:07:18,030
miał dotrzeć aż tu, a my chcielibyśmy go zmierzyć,

156
00:07:18,030 --> 00:07:20,210
to właściwie nie zarejestrowalibyśmy żadnej zmiany.

157
00:07:20,210 --> 00:07:22,410
Może trochę później, ale i tak nie miałby on tutaj wpływu,

158
00:07:22,410 --> 00:07:24,920
ponieważ fala jonów byłaby już mocno rozproszona.

159
00:07:24,920 --> 00:07:26,960
Fala nie porusza się kierunkowo i trochę podwyższa ładunek w całej komórce.

160
00:07:26,960 --> 00:07:30,200
Czyli zmiana potencjału w dużej odległości od

161
00:07:30,200 --> 00:07:30,750
otwartego kanału jonowego

162
00:07:30,750 --> 00:07:32,240
będzie bardzo mała.

163
00:07:32,240 --> 00:07:36,110
Raczej nie wykorzystamy go do przekazywania sygnału na duże odległości.

164
00:07:36,110 --> 00:07:38,040
Wobec tego warto rozpracować kwestie związane z

165
00:07:38,040 --> 00:07:40,080
potencjałem czynnościowym.

166
00:07:40,080 --> 00:07:43,310
Jak się domyślacie, powstanie potencjału czynnościowego jest bardziej skomplikowane.

167
00:07:43,310 --> 00:07:45,510
Zacznijmy od tego samego punktu wyjścia.

168
00:07:45,510 --> 00:07:51,500
Mamy kanał sodowy, który otwiera się pod wpływem bodźca.

169
00:07:51,500 --> 00:07:54,730
Zaraz narysuję dwie błony komórkowe.

170
00:07:54,730 --> 00:07:55,980
To strona zewnętrzna.

171
00:07:59,500 --> 00:08:02,440
A to strona wewnętrzna.

172
00:08:02,440 --> 00:08:05,680
Zaraz narysuję -- to może być błona --zaraz przejdziemy

173
00:08:05,680 --> 00:08:06,270
do szczegółów.

174
00:08:06,270 --> 00:08:11,870
To może być błona aksonu w komórce nerwowej.

175
00:08:11,870 --> 00:08:14,810
Tu mamy kanał sodowy.

176
00:08:18,810 --> 00:08:21,700
Kanały sodowe (pomarańczowy) leżą na przemian z potasowymi (żółty).

177
00:08:21,700 --> 00:08:26,090
Leżą naprzemiennie, więc mam tu jeszcze jeden kanał sodowy.

178
00:08:26,090 --> 00:08:38,520
Chciałem narysować błonę po drugiej stronie komórki, ale wystarczą te kanały. Jeszcze jeden sodowy.

179
00:08:38,520 --> 00:08:39,980
Nie chcę rysować zbyt dużo kanałów.

180
00:08:39,980 --> 00:08:42,980
Narysuję jedną pełną sekwencję, żebyście

181
00:08:42,980 --> 00:08:44,730
wiedzieli, o co chodzi.

182
00:08:44,730 --> 00:08:46,350
To jest drugi kanał potasowy.

183
00:08:52,140 --> 00:08:54,290
Na początku wszystkie kanały są zamknięte.

184
00:08:54,290 --> 00:08:56,240
Wszystkie są zamknięte.

185
00:08:56,240 --> 00:08:58,750
Na kanał sodowy działa jakiś bodziec

186
00:08:58,750 --> 00:09:00,000
i kanał się otwiera.

187
00:09:03,220 --> 00:09:05,740
Ten kanał się otwiera.

188
00:09:05,740 --> 00:09:07,670
Jakiś bodziec, sygnał powoduje jego otwarcie.

189
00:09:07,670 --> 00:09:10,860
Będziemy jeszcze mówić o jakie bodźce chodzi.

190
00:09:10,860 --> 00:09:20,160
ten kanał się otwiera, pod wpływem, powiedzmy,

191
00:09:20,160 --> 00:09:21,210
konkretnego napięcia.

192
00:09:21,210 --> 00:09:26,170
Otwiera się, kiedy napięcie wynosi

193
00:09:26,170 --> 00:09:27,420
-55 miliwoltów.

194
00:09:27,420 --> 00:09:33,400
Otwiera się przy -55 miliwoltach.

195
00:09:33,400 --> 00:09:35,910
Błona komórkowa jest w stanie spoczynku,

196
00:09:35,910 --> 00:09:38,270
różnica potencjałów między wnętrzem komórki a otoczeniem

197
00:09:38,270 --> 00:09:40,380
wynosi -70 miliwoltów, więc ten kanał się nie otworzy.

198
00:09:40,380 --> 00:09:43,420
Będzie zamknięty, ale jeśli z jakiegoś powodu,

199
00:09:43,420 --> 00:09:47,520
napięcie wzrośnie do -55 miliwoltów,

200
00:09:47,520 --> 00:09:49,440
to ten kanał sodowy się otworzy.

201
00:09:49,440 --> 00:09:52,730
Zapiszę jeszcze parę wartości napięcia, które wpływają

202
00:09:52,730 --> 00:09:53,630
na funkcjonowanie kanałów jonowych.

203
00:09:53,630 --> 00:09:57,880
Kanał sodowy zamyka się -- to zgrubne wartości,

204
00:09:57,880 --> 00:10:01,260
ale chodzi o to, żebyście to zrozumieli.

205
00:10:01,260 --> 00:10:10,910
Zamyka się przy napięciu +35 miliwoltów.

206
00:10:11,870 --> 00:10:20,303
A kanał potasowy otwiera się przy napięciu

207
00:10:20,303 --> 00:10:24,280
+40 miliwoltów, żebyście mieli jakieś wyobrażenie.

208
00:10:24,280 --> 00:10:33,110
A zamyka się przy napięciu -80 miliwoltów.

209
00:10:36,210 --> 00:10:37,010
Co więc będzie się działo?

210
00:10:37,010 --> 00:10:40,040
Załóżmy, że z jakiegoś powodu napięcie tutaj

211
00:10:40,040 --> 00:10:41,620
wyniesie -55 miliwoltów.

212
00:10:41,620 --> 00:10:44,830
Narysuje taki wykres jak poprzednio.

213
00:10:44,830 --> 00:10:46,855
Potrzebuję miejsca na wykres.

214
00:10:46,855 --> 00:10:54,110
Taki wykres jak poprzednio.

215
00:10:54,110 --> 00:10:55,360
Na osi y napięcie błonowe,

216
00:11:00,370 --> 00:11:03,080
A na osi x - czas.

217
00:11:03,080 --> 00:11:05,180
Będziemy to mierzyli -- niech to będzie

218
00:11:05,180 --> 00:11:08,790
napięcie błonowe tuż przy kanale sodowym,

219
00:11:08,790 --> 00:11:09,150
o tutaj.

220
00:11:09,150 --> 00:11:10,350
Mierzymy napięcie po obu stronach

221
00:11:10,350 --> 00:11:11,480
kanału sodowego.

222
00:11:11,480 --> 00:11:14,200
Jeżeli nie działa żaden bodziec, to będziemy mieli

223
00:11:14,200 --> 00:11:18,060
linię prostą na poziomie -70 miliwoltów.

224
00:11:18,060 --> 00:11:19,830
Teraz jakiś bodziec sprawia, że

225
00:11:19,830 --> 00:11:21,620
wewnątrz pojawia się więcej ładunków dodatnich.

226
00:11:21,620 --> 00:11:24,950
Ta zmiana może być skutkiem

227
00:11:24,950 --> 00:11:26,430
potencjału elektrotonicznego.

228
00:11:26,430 --> 00:11:28,440
Może właśnie nadpłynęła fala dodatnich ładunków.

229
00:11:28,440 --> 00:11:30,860
Czyli mamy tu wyższe napięcie.

230
00:11:30,860 --> 00:11:33,540
Mamy tu więcej ładunków dodatnich, ale pompy na ATP --

231
00:11:33,540 --> 00:11:38,520
pompa sodowo-potasowa wypompowuje nadmiar jonów,

232
00:11:38,520 --> 00:11:41,780
i napięcie pozostaje poniżej -55 miliwoltów.

233
00:11:41,780 --> 00:11:42,620
Wtedy nic się nie dzieje.

234
00:11:42,620 --> 00:11:43,640
Napięcie nie osiąga wartości progowej.

235
00:11:43,640 --> 00:11:45,710
Ale może pojawić się kolejny potencjał elektrotoniczny,

236
00:11:45,710 --> 00:11:47,950
a nawet kilka takich potencjałów, ładunków dodatnich

237
00:11:47,950 --> 00:11:54,480
będzie dużo więcej i napięcie wzrośnie do -55 miliwoltów.

238
00:11:54,480 --> 00:11:55,960
Pamiętajcie, im więcej dodatnich ładunków,

239
00:11:55,960 --> 00:11:57,130
tym mniejsza liczba ujemna.

240
00:11:57,130 --> 00:11:59,110
Mamy mniej na minusie, różnica potencjałów zmalała.

241
00:11:59,110 --> 00:12:01,710
Osiągnęła -55 miliwoltów, więc

242
00:12:01,710 --> 00:12:03,950
ten kanał otwiera się.

243
00:12:03,950 --> 00:12:05,200
Wcześniej był zamknięty.

244
00:12:05,200 --> 00:12:07,380
Był zamknięty przy większej różnicy potencjałów, wynoszącej -70 miliwoltów.

245
00:12:07,380 --> 00:12:09,230
Zapiszę to.

246
00:12:09,230 --> 00:12:20,320
W tym momencie kanał sodowy się otwiera.

247
00:12:20,320 --> 00:12:23,040
Co się stanie, kiedy już się otworzy?

248
00:12:23,040 --> 00:12:25,780
Kiedy się otworzy -- to powtórka z rozrywki --

249
00:12:25,780 --> 00:12:28,500
dodatnie jony sodu napłyną do środka komórki,

250
00:12:28,500 --> 00:12:31,490
zgodnie z różnicą potencjałów i z różnicą stężeń.

251
00:12:31,490 --> 00:12:34,340
Jony sodu napłyną do komórki.

252
00:12:34,340 --> 00:12:36,200
Na zewnątrz jest tyle jonów sodu, ładunek jest tam na tyle wysoki,

253
00:12:36,200 --> 00:12:37,910
że jony sodu ciągle napływają do komórki.

254
00:12:37,910 --> 00:12:41,350
Kiedy tylko różnica potencjałów osiągnie wartość progową,

255
00:12:41,350 --> 00:12:44,910
chociaż to tylko -55 czy -50 miliwoltów,

256
00:12:44,910 --> 00:12:47,440
to kanał sodowy otwiera się i dodatnio naładowane

257
00:12:47,440 --> 00:12:49,170
jony sodu napływają do komórki.

258
00:12:49,170 --> 00:12:50,480
Wobec tego, jeśli chodzi o różnicę potencjałów,

259
00:12:50,480 --> 00:12:51,800
to mamy coraz mniej na minusie.

260
00:12:54,810 --> 00:12:57,380
Dodatnie jony sodu ciągle napływają, różnica staje się

261
00:12:57,380 --> 00:13:00,220
liczba dodatnią, aż wreszcie kanał sodowy zamyka się

262
00:13:00,220 --> 00:13:15,340
przy różnicy wynoszącej +35 miliwoltów.

263
00:13:15,340 --> 00:13:17,880
Mamy więc do czynienia -- mamy tutaj

264
00:13:17,880 --> 00:13:21,310
+35 miliwoltów.

265
00:13:21,310 --> 00:13:24,720
W tym momencie kanał sodowy zamyka się, a w tym samym czasie --

266
00:13:24,720 --> 00:13:30,550
usunąłem te liczby -- było tutaj +40 miliwoltów,

267
00:13:30,550 --> 00:13:32,320
ale przyjmijmy +35, na nasze potrzeby.

268
00:13:32,320 --> 00:13:34,840
Przy różnicy potencjałów +35 miliwoltów

269
00:13:34,840 --> 00:13:39,520
otwierają się kanały potasowe.

270
00:13:39,520 --> 00:13:40,650
Co się wtedy dzieje?

271
00:13:40,650 --> 00:13:43,990
Nagle mamy już +35 czy +40 miliwoltów --

272
00:13:43,990 --> 00:13:47,430
-- niech będzie +40 miliwoltów, i tak już wiecie,

273
00:13:47,430 --> 00:13:51,840
o co chodzi, więc +40 miliwoltów w każdym przypadku.

274
00:13:51,840 --> 00:13:56,100
Przy +40 miliwoltach zamyka się kanał sodowy.

275
00:13:56,100 --> 00:13:58,640
Do komórki nie napływają już dodatnie jony sodu,

276
00:13:58,640 --> 00:14:01,340
ale teraz wewnątrz mamy wyższy ładunek dodatni, przynajmniej

277
00:14:01,340 --> 00:14:03,070
w tym punkcie błony, niż na zewnątrz.

278
00:14:03,070 --> 00:14:05,720
Wobec tego otworzą się kanały potasowe.

279
00:14:05,720 --> 00:14:08,220
Otworzy się kanał potasowy.

280
00:14:08,220 --> 00:14:11,320
Kanał dla jonów K plus.

281
00:14:11,320 --> 00:14:12,720
Co się stanie, kiedy kanały potasowe się otworzą?

282
00:14:12,720 --> 00:14:15,800
Mamy tu wiele jonów potasu.

283
00:14:15,800 --> 00:14:19,370
Wiemy już, że pompa sodowo-potasowa, przenosi jony

284
00:14:19,370 --> 00:14:22,510
potasu -- mamy tutaj jony potasu.

285
00:14:22,510 --> 00:14:25,150
Wiemy już, że pompa sodowo-potasowa zwiększa

286
00:14:25,150 --> 00:14:27,280
stężenie jonów sodu na zewnątrz,

287
00:14:27,280 --> 00:14:30,300
a stężenie jonów potasu wewnątrz komórki.

288
00:14:30,300 --> 00:14:34,330
A teraz różnica potencjałów wynosi +40 miliwoltów,

289
00:14:34,330 --> 00:14:37,140
więc więcej ładunków dodatnich mamy wewnątrz komórki.

290
00:14:37,140 --> 00:14:38,360
Kanał potasowy otwiera się.

291
00:14:38,360 --> 00:14:40,320
Jony potasu uciekają z wnętrza komórki,

292
00:14:40,320 --> 00:14:42,200
bo na zewnątrz jest ich mniej.

293
00:14:42,200 --> 00:14:44,290
Przemieszczają się zgodnie z różnicą stężeń.

294
00:14:44,290 --> 00:14:45,940
Wewnątrz komórki mamy duży ładunek dodatni.

295
00:14:45,940 --> 00:14:47,970
Różnica potencjałów wynosi +40 miliwoltów.

296
00:14:47,970 --> 00:14:49,480
Jony potasu przemieszczają się więc zgodnie z różnicą potencjałów.

297
00:14:49,480 --> 00:14:51,500
Wypływają z komórki.

298
00:14:51,500 --> 00:14:54,350
Dodatnio naładowane jony potasu wypływają

299
00:14:54,350 --> 00:14:56,210
z komórki na zewnątrz.

300
00:14:56,210 --> 00:14:59,920
Wewnątrz komórki dodatni ładunek będzie się zmniejszał.

301
00:14:59,920 --> 00:15:01,550
Zapiszę, co tu się wydarzyło.

302
00:15:01,550 --> 00:15:07,530
W tym momencie zamykają się kanały sodowe,

303
00:15:07,530 --> 00:15:09,140
a otwierają potasowe.

304
00:15:11,920 --> 00:15:14,250
Ładunek dodatni zaczyna więc wypływać z komórki,

305
00:15:14,250 --> 00:15:18,300
co prowadzi do spadku ładunku wewnątrz poniżej poziomu wyjściowego,

306
00:15:18,300 --> 00:15:21,670
bo kanały potasowe zamykają się dopiero przy różnicy potencjałów -80 miliwoltów.

307
00:15:21,670 --> 00:15:30,660
Kanał potasowy zamyka się przy -80 miliwoltach.

308
00:15:30,660 --> 00:15:35,340
Teraz pompa sodowo-potasowa przywraca wartość różnicy

309
00:15:35,340 --> 00:15:36,550
-70 miliwoltów.

310
00:15:36,550 --> 00:15:40,940
Ta sekwencja zdarzeń odbywa się w tym miejscu w komórce,

311
00:15:40,940 --> 00:15:44,720
zaraz obok kanału sodowego.

312
00:15:44,720 --> 00:15:47,040
A co będzie się działo w całej komórce?

313
00:15:47,040 --> 00:15:49,680
Kiedy we wnętrzu gromadzi się ładunek dodatni --

314
00:15:49,680 --> 00:15:51,340
osiągamy -40 miliwoltów.

315
00:15:51,340 --> 00:15:54,490
W tym miejscu różnica potencjałów wynosi -40 miliwoltów.

316
00:15:54,490 --> 00:15:56,970
Możecie wyobrazić to sobie jako bardzo krótki albo

317
00:15:56,970 --> 00:16:00,120
lokalny potencjał elektrotoniczny.

318
00:16:00,120 --> 00:16:02,760
W związku z tym, ładunki dodatnie przepłyną na to miejsce.

319
00:16:02,760 --> 00:16:03,910
To miejsce stanie się bardziej dodatnie.

320
00:16:03,910 --> 00:16:05,300
Ładunki dodatnie będą wędrować tam,

321
00:16:05,300 --> 00:16:06,970
gdzie jest ich mniej.

322
00:16:06,970 --> 00:16:09,040
Czyli to miejsce będzie miało większy ładunek dodatni.

323
00:16:09,040 --> 00:16:11,970
Poprzednio różnica potencjałów wynosiła tutaj -70 miliwoltów,

324
00:16:11,970 --> 00:16:18,200
a teraz może tu być -65; -60; -55 -- i wtedy -BUM.

325
00:16:18,200 --> 00:16:19,780
Wtedy ten kanał sodowy się otworzy.

326
00:16:19,780 --> 00:16:22,060
Ten kanał się otworzy.

327
00:16:22,060 --> 00:16:23,440
Kanał sodowy się otwiera

328
00:16:23,440 --> 00:16:25,430
i do komórki, w tym miejscu, napływają jony sodu.

329
00:16:25,430 --> 00:16:27,840
Jeśli chcielibyśmy to narysować, narysować zmiany różnicy

330
00:16:27,840 --> 00:16:33,240
potencjałów po obu stronach drugiego kanału sodowego,

331
00:16:33,240 --> 00:16:36,630
to kiedy jony sodu zaczynają napływać przez pierwszy kanał,

332
00:16:36,630 --> 00:16:41,440
drugi kanał --otwiera się tutaj -- drugi kanał otwiera się

333
00:16:41,440 --> 00:16:45,640
trochę później, ponieważ dzięki zmianom ładunku

334
00:16:45,640 --> 00:16:47,700
tuż po lewej, różnica potencjałów po obu stronach

335
00:16:47,700 --> 00:16:48,540
drugiego kanału rośnie.

336
00:16:48,540 --> 00:16:53,230
A po otwarciu sekwencja zdarzeń jest taka sama.

337
00:16:53,230 --> 00:16:56,300
Kiedy napływają tu jony sodu, ładunek dodatni rośnie,

338
00:16:56,300 --> 00:16:59,630
dzięki temu komórka w tym miejscu, napięcie tutaj,

339
00:16:59,630 --> 00:17:01,180
ładunek w tym miejscu wzrasta,

340
00:17:01,180 --> 00:17:04,930
a to uruchamia kolejny kanał sodowy

341
00:17:04,930 --> 00:17:07,280
i cała sekwencja zdarzeń się powtarza.

342
00:17:07,280 --> 00:17:10,660
Potem otwiera się kanal potasowy, żeby wnętrze komórki znów było naładowane ujemnie,

343
00:17:10,660 --> 00:17:12,960
ale kiedy to się dzieje, tutaj już zgromadził się ładunek dodatni

344
00:17:12,960 --> 00:17:14,630
i uruchomił kolejny kanał sodowy.

345
00:17:14,630 --> 00:17:18,069
I tak jeden po drugim, kolejne kanały sodowe

346
00:17:18,069 --> 00:17:20,839
zamykaja się i otwierają, przekazując informację,

347
00:17:20,839 --> 00:17:23,270
przekazując zmiany potencjału.

348
00:17:23,270 --> 00:17:25,130
O co tu chodzi?

349
00:17:25,130 --> 00:17:27,990
Potencjał czynnościowy rozprzestrzenia się wolniej i potrzebuje energii.

350
00:17:27,990 --> 00:17:32,200
Potencjał elektrotoniczny rozchodził się szybko, a ten jest wolniejszy.

351
00:17:32,200 --> 00:17:33,820
Potencjał czynnościowy rozchodzi się wolniej.

352
00:17:33,820 --> 00:17:35,350
Nie mówię, że jest wolny.

353
00:17:35,350 --> 00:17:38,400
Jest wolniejszy, ponieważ wiąże się z otwieraniem

354
00:17:38,400 --> 00:17:41,420
i zamykaniem kanałów, a poza tym wymaga nakładów energii.

355
00:17:41,420 --> 00:17:43,275
Wymaga więcej energii,

356
00:17:43,275 --> 00:17:47,880
a kanały otwieraja się i zamykają.

357
00:17:47,880 --> 00:17:50,440
Poza tym, trzeba zmieniać napięcie i różnice potencjałów

358
00:17:50,440 --> 00:17:54,130
w komórce, a w tym pomaga, potrzebująca energii do pracy,

359
00:17:54,130 --> 00:17:55,700
pompa sodowo-potasowa.

360
00:17:55,700 --> 00:17:56,770
Ale to dobrze.

361
00:17:56,770 --> 00:17:59,480
Zaletą potencjału czynnościowego jest rozchodzenie się

362
00:17:59,480 --> 00:18:02,330
na duże odległości.

363
00:18:02,330 --> 00:18:03,820
Kiedy mamy coś takiego -- widzieliśmy już, że

364
00:18:03,820 --> 00:18:06,160
w przypadku potencjału elektrotonicznego, im dalej od miejsca

365
00:18:06,160 --> 00:18:09,120
działania bodźca, tym słabsza zmiana

366
00:18:09,120 --> 00:18:10,325
potencjału.

367
00:18:10,325 --> 00:18:12,080
W rzeczywistości zmiana potencjału maleje wykładniczo.

368
00:18:12,080 --> 00:18:14,440
Ładunki są coraz bardziej rozproszone, im dalej od punktu wyjścia,

369
00:18:14,440 --> 00:18:17,030
czyli ten potencjał nie nadaje się na duże odległości.

370
00:18:17,030 --> 00:18:20,600
A potencjał czynnościowy może trwać bardzo długo, bo

371
00:18:20,600 --> 00:18:23,170
za każdym razem kiedy kolejny kanał sodowy zostanie otwarty,

372
00:18:23,170 --> 00:18:26,940
to tak, jakbyśmy na nowo uruchamiali ten proces -- napływają

373
00:18:26,940 --> 00:18:30,550
dodatnie jony, które podwyższają nieco

374
00:18:30,550 --> 00:18:31,780
ładunek tutaj.

375
00:18:31,780 --> 00:18:33,110
Kolejny kanał sodowy otwiera się.

376
00:18:33,110 --> 00:18:34,750
Sekwencja wydarzeń ciągle się powtarza i sama się napędza.

377
00:18:34,750 --> 00:18:38,210
Ten potencjał nadaje się do pokonywania dużych odległości.

378
00:18:38,210 --> 00:18:40,850
Teraz macie podstawy, żeby zrozumieć,

379
00:18:40,850 --> 00:18:43,880
co dzieje się w neuronach, a ja opowiem Wam o tym

380
00:18:43,880 --> 00:18:46,330
w następnym filmiku i pokażę Wam, jak potencjały

381
00:18:46,330 --> 00:18:49,820
elektrotoniczne i czynnościowe mogą współdziałać,

382
00:18:49,820 --> 00:18:51,970
żeby neurony mogły przesyłać impulsy.