WEBVTT 00:00:00.330 --> 00:00:03.150 W ostatnim filmiku opowiadałem Wam, w jaki sposób komórka, 00:00:03.150 --> 00:00:08.280 przy pomocy pompy sodowo-potasowej i ATP, utrzymuje 00:00:08.280 --> 00:00:11.110 różnicę potencjałów między wewnętrzną a zewnętrzną 00:00:11.110 --> 00:00:13.680 stroną błony komórkowej czy błony neuronu. Generalnie, na zewnątrz 00:00:13.680 --> 00:00:15.330 jest więcej ładunków dodatnich niż wewnątrz. 00:00:15.330 --> 00:00:19.290 A różnica potencjałów między wewnętrzną a zewnętrzną stroną 00:00:19.290 --> 00:00:21.000 błony wynosi -70 miliwoltów. 00:00:21.000 --> 00:00:25.340 Z minusem, ponieważ na zewnątrz jest więcej ładunków dodatnich. 00:00:25.340 --> 00:00:27.480 Od mniejszej wartości odejmuję większą 00:00:27.480 --> 00:00:29.730 i dostaję liczbę ujemną -70. 00:00:29.730 --> 00:00:32.880 Mówiłem, że to podstawa, aby zrozumieć, 00:00:32.880 --> 00:00:35.690 w jaki sposób neurony przekazują sygnały. 00:00:35.690 --> 00:00:38.730 Żeby to dobrze zrozumieć, do tych podstaw, dodam jeszcze trochę 00:00:38.730 --> 00:00:39.490 bazowych informacji. 00:00:39.490 --> 00:00:42.710 Myślę, że wtedy przewodnictwo nerwowe będzie dla Was 00:00:42.710 --> 00:00:43.760 zrozumiałe. 00:00:43.760 --> 00:00:45.910 Zrozumiecie też, dlaczego neurony pokryte są 00:00:45.910 --> 00:00:49.070 osłonką mielinową z węzłami Ranviera 00:00:49.070 --> 00:00:50.120 i dlaczego mają tyle dendrytów. 00:00:50.120 --> 00:00:52.390 Mam nadzieję, że to wszystko złoży się Wam w całość. 00:00:52.390 --> 00:00:55.250 Mamy dwie drogi przekazywania 00:00:55.250 --> 00:00:57.160 potencjału elektrycznego. 00:00:57.160 --> 00:00:59.290 Dwie drogi przekazywania sygnału. 00:00:59.290 --> 00:01:02.290 Będę mówił o przekazywaniu sygnału. 00:01:02.290 --> 00:01:04.260 Nie wiem, jak można to lepiej określić. 00:01:04.260 --> 00:01:06.710 Pierwszy sposób to droga elektrotoniczna. 00:01:06.710 --> 00:01:08.190 Brzmi skomplikowanie, ale zobaczycie, 00:01:08.190 --> 00:01:09.440 że to dosyć proste. 00:01:21.020 --> 00:01:22.670 Drugi sposób, który omówię, 00:01:22.670 --> 00:01:25.350 to potencjał czynnościowy. 00:01:25.350 --> 00:01:27.770 Obie drogi mają swoje plusy i minusy, 00:01:27.770 --> 00:01:32.760 jeśli chodzi o zdolność do przekazywania sygnałów. 00:01:32.760 --> 00:01:36.360 Wszystko, o czym będę mówił, dotyczy wnętrza komórki 00:01:36.360 --> 00:01:38.270 lub przechodzenia przez błonę komórkową. 00:01:38.270 --> 00:01:39.940 Zastanówmy się, o co w tym chodzi. 00:01:39.940 --> 00:01:41.780 Narysuję błonę komórkową. 00:01:41.780 --> 00:01:46.310 Niech to będzie błona komórki nerwowej, czyli neuronu, 00:01:46.310 --> 00:01:49.130 żeby nam się to wszystko łączyło. 00:01:49.130 --> 00:01:51.050 Wiemy już, że na zewnątrz jest więcej ładunków dodatnich 00:01:51.050 --> 00:01:52.300 niż wewnątrz. 00:01:52.300 --> 00:01:55.520 Wiemy też, że na zewnątrz jest dużo jonów sodu, 00:01:55.520 --> 00:01:58.280 że jest ich znacznie więcej na zewnątrz niż w środku w komórce. 00:01:58.280 --> 00:01:59.320 Tutaj będzie trochę. 00:01:59.320 --> 00:02:05.660 I wiemy, że wewnątrz komórki jest znacznie więcej jonów potasu 00:02:05.660 --> 00:02:08.180 niż na zewnątrz, a strona zewnętrzna jest bardziej dodatnia 00:02:08.180 --> 00:02:11.070 niż wewnętrzna, bo pompa sodowo-potasowa 00:02:11.070 --> 00:02:13.630 na każde wypompowane trzy jony sodu, 00:02:13.630 --> 00:02:15.430 do środka dwa jony potasu. 00:02:15.430 --> 00:02:18.060 W ostatnim filmiku mówiłem o tych białkach błonowych, 00:02:18.060 --> 00:02:21.485 które nazywamy kanałami sodowymi. 00:02:21.485 --> 00:02:23.810 Kanałami dla jonów sodu. 00:02:23.810 --> 00:02:24.430 To wszystko są jony, 00:02:24.430 --> 00:02:25.990 każdy z nich ma jakiś ładunek. 00:02:25.990 --> 00:02:28.420 Nagle z jakiegoś powodu, działa jakiś bodziec -- 00:02:28.420 --> 00:02:29.670 podpiszę to. 00:02:29.670 --> 00:02:35.430 Przesunę kawałek. 00:02:35.430 --> 00:02:39.990 Tutaj mam kanał sodowy. 00:02:39.990 --> 00:02:41.660 Na razie jest zamknięty, ale 00:02:41.660 --> 00:02:43.480 coś powoduje jego otwarcie. 00:02:43.480 --> 00:02:45.700 W tym filmiku albo w następnym 00:02:45.700 --> 00:02:47.330 będziemy mówić o tym, co może 00:02:47.330 --> 00:02:48.200 wywoływać otwieranie się kanałów jonowych. 00:02:48.200 --> 00:02:51.100 Jakiś bodziec powoduje, że kanał się otwiera. 00:02:51.100 --> 00:02:52.910 W rzeczywistości jest wiele różnych bodźców, sygnałów, które 00:02:52.910 --> 00:02:55.480 powodują otwarcie kanałów jonowych. 00:02:55.480 --> 00:02:56.370 Kanał się po prostu otwiera. 00:02:56.370 --> 00:03:00.560 Co się stanie, gdy się otworzy? 00:03:00.560 --> 00:03:02.560 Otwieramy go. 00:03:02.560 --> 00:03:04.790 Jakiś bodziec prowadzi do otwarcia -- i co się stanie? 00:03:04.790 --> 00:03:06.880 Na zewnątrz mamy więcej ładunków dodatnich niż w środku, 00:03:06.880 --> 00:03:08.460 więc te ładunki chcą wejść do środka. 00:03:08.460 --> 00:03:12.400 A to jest kanał sodowy, czyli tylko jony sodu mogą przez niego przejść. 00:03:12.400 --> 00:03:14.960 To białko o złożonej, pofałdowanej strukturze 00:03:14.960 --> 00:03:17.000 i tylko jony sodu mogą przez nie przejść. 00:03:17.000 --> 00:03:19.840 W dodatku, mamy znacznie więcej sodu na zewnątrz 00:03:19.840 --> 00:03:20.510 niż w środku. 00:03:20.510 --> 00:03:22.580 Żeby wyrównać stężenia, jony sodu będą 00:03:22.580 --> 00:03:23.320 wędrowały przez kanał do środka. 00:03:23.320 --> 00:03:26.650 Jony sodu są naładowane dodatnio, na zewnątrz też jest 00:03:26.650 --> 00:03:28.270 bardziej dodatnio, więc jony sodu będą uciekały 00:03:28.270 --> 00:03:30.340 z dodatnio naładowanego otoczenia. 00:03:30.340 --> 00:03:32.810 Jeśli otworzymy kanał sodowy, to mnóstwo 00:03:32.810 --> 00:03:35.040 jonów sodu będzie wpływać do wnętrza komórki. 00:03:35.040 --> 00:03:40.250 Wiele jonów sodu będzie przechodzić przez błonę. 00:03:40.250 --> 00:03:43.190 A co będzie się działo poniżej tego miejsca, 00:03:43.190 --> 00:03:44.500 kiedy zaczną tu napływać jony sodu? 00:03:44.500 --> 00:03:47.110 Zmniejszę moje powiększenie. 00:03:47.110 --> 00:03:50.650 To jest błona komórkowa, 00:03:50.650 --> 00:03:54.160 a tutaj mamy otwarty kanał sodowy, otwarty z jakiegoś powodu, 00:03:54.160 --> 00:03:56.990 tak, że jony sodu napływają do wnętrza komórki. 00:03:56.990 --> 00:04:01.050 We wnętrzu komórki rośnie więc ładunek dodatni. 00:04:01.050 --> 00:04:04.980 Powiedzmy, że mamy tutaj woltomierz 00:04:04.980 --> 00:04:07.230 i mierzymy nim różnice potencjałów pomiędzy wewnętrzną 00:04:07.230 --> 00:04:10.420 a zewnętrzną stroną błony. 00:04:10.420 --> 00:04:13.580 Narysuję wykres, 00:04:13.580 --> 00:04:17.190 narysuję go w miejscu woltomierza. 00:04:17.190 --> 00:04:20.579 Na osi y mamy różnicę potencjałów -- 00:04:20.579 --> 00:04:26.750 nazwijmy to napięciem błonowym albo różnicą napięć 00:04:26.750 --> 00:04:28.000 pomiędzy wewnętrzną a zewnętrzną stroną błony. 00:04:28.000 --> 00:04:31.150 Na osi x mamy czas. 00:04:31.150 --> 00:04:33.460 Załóżmy, że jeszcze nie otworzyłem kanału sodowego, 00:04:33.460 --> 00:04:35.030 że pozostaje on w stanie spoczynku. 00:04:35.030 --> 00:04:37.100 Za to pracuje pompa sodowo-potasowa. 00:04:37.100 --> 00:04:39.090 Jony przechodzą w obie strony przez błonę, ale 00:04:39.090 --> 00:04:41.790 różnica potencjałów wynosi stale -70 miliwoltów. 00:04:41.790 --> 00:04:46.770 Zaznaczę -70 miliwoltów. 00:04:46.770 --> 00:04:51.110 Co się stanie, kiedy otworzy się ten kanał sodowy, 00:04:51.110 --> 00:04:53.770 kanał położony w odległości od naszego miejsca pomiaru. 00:04:53.770 --> 00:04:55.910 Załóżmy, że otwiera się tylko ten kanał. 00:04:55.910 --> 00:04:58.370 Nagle przy wyjściu kanału jest więcej ładunków dodatnich. 00:04:58.370 --> 00:05:01.180 A ładunki, które były tam wcześniej -- dodatnie ładunki, 00:05:01.180 --> 00:05:07.480 nie ma znaczenia czy jonów sodu, czy potasu, 00:05:07.480 --> 00:05:09.260 te ładunki będą uciekały z miejsca zalewanego przez jony dodatnie 00:05:09.260 --> 00:05:11.480 do miejsca, gdzie ciągle ładunek jest bardziej ujemny. 00:05:11.480 --> 00:05:13.840 A tutaj ładunek dodatni jest znacznie mniejszy niż przy kanale. 00:05:13.840 --> 00:05:16.670 Możemy tu mieć jony potasu, możemy mieć jony sodu. 00:05:16.670 --> 00:05:19.960 Wszystkie dodatnie jony będą uciekały 00:05:19.960 --> 00:05:23.310 z miejsca, w którym otworzył się kanał sodowy. 00:05:23.310 --> 00:05:25.590 Ich ładunek dodatni będzie się przemieszczał. 00:05:25.590 --> 00:05:28.910 Kiedy tylko otworzymy kanał jonowy, 00:05:28.910 --> 00:05:30.460 wywołamy ruch ładunków dodatnich 00:05:30.460 --> 00:05:31.230 w tym kierunku. 00:05:31.230 --> 00:05:34.830 I nagle -- mieliśmy tu wcześniej -70 miliwoltów, 00:05:34.830 --> 00:05:37.240 a teraz nadpływa tu wiele jonów dodatnich. 00:05:37.240 --> 00:05:41.680 Prawie natychmiast w tym miejscu -- 00:05:41.680 --> 00:05:45.120 prawie natychmiast wartość ładunku stanie się mniej ujemna 00:05:45.120 --> 00:05:46.470 lub bardziej dodatnia. 00:05:46.470 --> 00:05:48.590 Różnica potencjałów między stronami błony 00:05:48.590 --> 00:05:49.800 zmniejszy się. 00:05:49.800 --> 00:05:51.980 To to miejsce na wykresie. 00:05:51.980 --> 00:05:57.900 Jeśli przeniesiemy woltomierz i zmierzymy 00:05:57.900 --> 00:06:01.120 napięcie w tym punkcie -- pewnie wynosiło wcześniej 00:06:01.120 --> 00:06:06.150 -70 miliwoltów. Za ułamek sekundy przesuwająca się fala 00:06:06.150 --> 00:06:09.560 ładunków dodatnich zaczyna oddziaływać na to miejsce, 00:06:09.560 --> 00:06:13.020 a ono staje się bardziej dodatnie. Ten efekt jest znacznie słabszy 00:06:13.020 --> 00:06:14.660 niż w pobliżu kanału jonowego, bo ładunki dodatnie 00:06:14.660 --> 00:06:16.240 we wszystkich kierunkach. 00:06:16.240 --> 00:06:17.410 Potencjał nie rozchodzi się kierunkowo, efekt jest więc słabszy. 00:06:17.410 --> 00:06:20.130 Wpływ ładunków dodatnich na to miejsce będzie słabszy. 00:06:20.130 --> 00:06:21.860 Zbierze się w nim mniej ładunków dodatnich. 00:06:21.860 --> 00:06:26.160 Żeby powstał potencjał elektrotoniczny, musi otworzyć się 00:06:26.160 --> 00:06:30.390 jakiś kanał jonowy w komórce, wtedy ładunek zaczyna napływać 00:06:30.390 --> 00:06:32.460 i zmienia wartość potencjału 00:06:32.460 --> 00:06:33.630 w innych częściach komórki. 00:06:33.630 --> 00:06:40.970 Zaleta tego procesu jest jego szybkość. 00:06:40.970 --> 00:06:41.820 Kiedy tylko otworzy się kanał, 00:06:41.820 --> 00:06:50.000 w położonych poniżej częściach komórki gromadzi się coraz 00:06:50.000 --> 00:07:00.820 więcej ładunków dodatnich, ale im dalej od kanału, tym mniejsza fala jonów 00:07:00.820 --> 00:07:02.570 dodatnich tam dociera. 00:07:02.570 --> 00:07:05.050 Jeżeli naszym priorytetem jest szybkość rozchodzenia się sygnału, 00:07:05.050 --> 00:07:06.240 to powinniśmy postawić na potencjał elektrotoniczny. 00:07:06.240 --> 00:07:08.620 Kiedy tylko otwiera się kanał, fala ładunków rozprzestrzenia sie 00:07:08.620 --> 00:07:11.750 po całej komórce. Ale jeśli zmiana potencjału ma dotrzeć 00:07:11.750 --> 00:07:14.660 na dużą odległość -- na przykład, gdyby potencjał elektrotoniczny 00:07:14.660 --> 00:07:18.030 miał dotrzeć aż tu, a my chcielibyśmy go zmierzyć, 00:07:18.030 --> 00:07:20.210 to właściwie nie zarejestrowalibyśmy żadnej zmiany. 00:07:20.210 --> 00:07:22.410 Może trochę później, ale i tak nie miałby on tutaj wpływu, 00:07:22.410 --> 00:07:24.920 ponieważ fala jonów byłaby już mocno rozproszona. 00:07:24.920 --> 00:07:26.960 Fala nie porusza się kierunkowo i trochę podwyższa ładunek w całej komórce. 00:07:26.960 --> 00:07:30.200 Czyli zmiana potencjału w dużej odległości od 00:07:30.200 --> 00:07:30.750 otwartego kanału jonowego 00:07:30.750 --> 00:07:32.240 będzie bardzo mała. 00:07:32.240 --> 00:07:36.110 Raczej nie wykorzystamy go do przekazywania sygnału na duże odległości. 00:07:36.110 --> 00:07:38.040 Wobec tego warto rozpracować kwestie związane z 00:07:38.040 --> 00:07:40.080 potencjałem czynnościowym. 00:07:40.080 --> 00:07:43.310 Jak się domyślacie, powstanie potencjału czynnościowego jest bardziej skomplikowane. 00:07:43.310 --> 00:07:45.510 Zacznijmy od tego samego punktu wyjścia. 00:07:45.510 --> 00:07:51.500 Mamy kanał sodowy, który otwiera się pod wpływem bodźca. 00:07:51.500 --> 00:07:54.730 Zaraz narysuję dwie błony komórkowe. 00:07:54.730 --> 00:07:55.980 To strona zewnętrzna. 00:07:59.500 --> 00:08:02.440 A to strona wewnętrzna. 00:08:02.440 --> 00:08:05.680 Zaraz narysuję -- to może być błona --zaraz przejdziemy 00:08:05.680 --> 00:08:06.270 do szczegółów. 00:08:06.270 --> 00:08:11.870 To może być błona aksonu w komórce nerwowej. 00:08:11.870 --> 00:08:14.810 Tu mamy kanał sodowy. 00:08:18.810 --> 00:08:21.700 Kanały sodowe (pomarańczowy) leżą na przemian z potasowymi (żółty). 00:08:21.700 --> 00:08:26.090 Leżą naprzemiennie, więc mam tu jeszcze jeden kanał sodowy. 00:08:26.090 --> 00:08:38.520 Chciałem narysować błonę po drugiej stronie komórki, ale wystarczą te kanały. Jeszcze jeden sodowy. 00:08:38.520 --> 00:08:39.980 Nie chcę rysować zbyt dużo kanałów. 00:08:39.980 --> 00:08:42.980 Narysuję jedną pełną sekwencję, żebyście 00:08:42.980 --> 00:08:44.730 wiedzieli, o co chodzi. 00:08:44.730 --> 00:08:46.350 To jest drugi kanał potasowy. 00:08:52.140 --> 00:08:54.290 Na początku wszystkie kanały są zamknięte. 00:08:54.290 --> 00:08:56.240 Wszystkie są zamknięte. 00:08:56.240 --> 00:08:58.750 Na kanał sodowy działa jakiś bodziec 00:08:58.750 --> 00:09:00.000 i kanał się otwiera. 00:09:03.220 --> 00:09:05.740 Ten kanał się otwiera. 00:09:05.740 --> 00:09:07.670 Jakiś bodziec, sygnał powoduje jego otwarcie. 00:09:07.670 --> 00:09:10.860 Będziemy jeszcze mówić o jakie bodźce chodzi. 00:09:10.860 --> 00:09:20.160 ten kanał się otwiera, pod wpływem, powiedzmy, 00:09:20.160 --> 00:09:21.210 konkretnego napięcia. 00:09:21.210 --> 00:09:26.170 Otwiera się, kiedy napięcie wynosi 00:09:26.170 --> 00:09:27.420 -55 miliwoltów. 00:09:27.420 --> 00:09:33.400 Otwiera się przy -55 miliwoltach. 00:09:33.400 --> 00:09:35.910 Błona komórkowa jest w stanie spoczynku, 00:09:35.910 --> 00:09:38.270 różnica potencjałów między wnętrzem komórki a otoczeniem 00:09:38.270 --> 00:09:40.380 wynosi -70 miliwoltów, więc ten kanał się nie otworzy. 00:09:40.380 --> 00:09:43.420 Będzie zamknięty, ale jeśli z jakiegoś powodu, 00:09:43.420 --> 00:09:47.520 napięcie wzrośnie do -55 miliwoltów, 00:09:47.520 --> 00:09:49.440 to ten kanał sodowy się otworzy. 00:09:49.440 --> 00:09:52.730 Zapiszę jeszcze parę wartości napięcia, które wpływają 00:09:52.730 --> 00:09:53.630 na funkcjonowanie kanałów jonowych. 00:09:53.630 --> 00:09:57.880 Kanał sodowy zamyka się -- to zgrubne wartości, 00:09:57.880 --> 00:10:01.260 ale chodzi o to, żebyście to zrozumieli. 00:10:01.260 --> 00:10:10.910 Zamyka się przy napięciu +35 miliwoltów. 00:10:11.870 --> 00:10:20.303 A kanał potasowy otwiera się przy napięciu 00:10:20.303 --> 00:10:24.280 +40 miliwoltów, żebyście mieli jakieś wyobrażenie. 00:10:24.280 --> 00:10:33.110 A zamyka się przy napięciu -80 miliwoltów. 00:10:36.210 --> 00:10:37.010 Co więc będzie się działo? 00:10:37.010 --> 00:10:40.040 Załóżmy, że z jakiegoś powodu napięcie tutaj 00:10:40.040 --> 00:10:41.620 wyniesie -55 miliwoltów. 00:10:41.620 --> 00:10:44.830 Narysuje taki wykres jak poprzednio. 00:10:44.830 --> 00:10:46.855 Potrzebuję miejsca na wykres. 00:10:46.855 --> 00:10:54.110 Taki wykres jak poprzednio. 00:10:54.110 --> 00:10:55.360 Na osi y napięcie błonowe, 00:11:00.370 --> 00:11:03.080 A na osi x - czas. 00:11:03.080 --> 00:11:05.180 Będziemy to mierzyli -- niech to będzie 00:11:05.180 --> 00:11:08.790 napięcie błonowe tuż przy kanale sodowym, 00:11:08.790 --> 00:11:09.150 o tutaj. 00:11:09.150 --> 00:11:10.350 Mierzymy napięcie po obu stronach 00:11:10.350 --> 00:11:11.480 kanału sodowego. 00:11:11.480 --> 00:11:14.200 Jeżeli nie działa żaden bodziec, to będziemy mieli 00:11:14.200 --> 00:11:18.060 linię prostą na poziomie -70 miliwoltów. 00:11:18.060 --> 00:11:19.830 Teraz jakiś bodziec sprawia, że 00:11:19.830 --> 00:11:21.620 wewnątrz pojawia się więcej ładunków dodatnich. 00:11:21.620 --> 00:11:24.950 Ta zmiana może być skutkiem 00:11:24.950 --> 00:11:26.430 potencjału elektrotonicznego. 00:11:26.430 --> 00:11:28.440 Może właśnie nadpłynęła fala dodatnich ładunków. 00:11:28.440 --> 00:11:30.860 Czyli mamy tu wyższe napięcie. 00:11:30.860 --> 00:11:33.540 Mamy tu więcej ładunków dodatnich, ale pompy na ATP -- 00:11:33.540 --> 00:11:38.520 pompa sodowo-potasowa wypompowuje nadmiar jonów, 00:11:38.520 --> 00:11:41.780 i napięcie pozostaje poniżej -55 miliwoltów. 00:11:41.780 --> 00:11:42.620 Wtedy nic się nie dzieje. 00:11:42.620 --> 00:11:43.640 Napięcie nie osiąga wartości progowej. 00:11:43.640 --> 00:11:45.710 Ale może pojawić się kolejny potencjał elektrotoniczny, 00:11:45.710 --> 00:11:47.950 a nawet kilka takich potencjałów, ładunków dodatnich 00:11:47.950 --> 00:11:54.480 będzie dużo więcej i napięcie wzrośnie do -55 miliwoltów. 00:11:54.480 --> 00:11:55.960 Pamiętajcie, im więcej dodatnich ładunków, 00:11:55.960 --> 00:11:57.130 tym mniejsza liczba ujemna. 00:11:57.130 --> 00:11:59.110 Mamy mniej na minusie, różnica potencjałów zmalała. 00:11:59.110 --> 00:12:01.710 Osiągnęła -55 miliwoltów, więc 00:12:01.710 --> 00:12:03.950 ten kanał otwiera się. 00:12:03.950 --> 00:12:05.200 Wcześniej był zamknięty. 00:12:05.200 --> 00:12:07.380 Był zamknięty przy większej różnicy potencjałów, wynoszącej -70 miliwoltów. 00:12:07.380 --> 00:12:09.230 Zapiszę to. 00:12:09.230 --> 00:12:20.320 W tym momencie kanał sodowy się otwiera. 00:12:20.320 --> 00:12:23.040 Co się stanie, kiedy już się otworzy? 00:12:23.040 --> 00:12:25.780 Kiedy się otworzy -- to powtórka z rozrywki -- 00:12:25.780 --> 00:12:28.500 dodatnie jony sodu napłyną do środka komórki, 00:12:28.500 --> 00:12:31.490 zgodnie z różnicą potencjałów i z różnicą stężeń. 00:12:31.490 --> 00:12:34.340 Jony sodu napłyną do komórki. 00:12:34.340 --> 00:12:36.200 Na zewnątrz jest tyle jonów sodu, ładunek jest tam na tyle wysoki, 00:12:36.200 --> 00:12:37.910 że jony sodu ciągle napływają do komórki. 00:12:37.910 --> 00:12:41.350 Kiedy tylko różnica potencjałów osiągnie wartość progową, 00:12:41.350 --> 00:12:44.910 chociaż to tylko -55 czy -50 miliwoltów, 00:12:44.910 --> 00:12:47.440 to kanał sodowy otwiera się i dodatnio naładowane 00:12:47.440 --> 00:12:49.170 jony sodu napływają do komórki. 00:12:49.170 --> 00:12:50.480 Wobec tego, jeśli chodzi o różnicę potencjałów, 00:12:50.480 --> 00:12:51.800 to mamy coraz mniej na minusie. 00:12:54.810 --> 00:12:57.380 Dodatnie jony sodu ciągle napływają, różnica staje się 00:12:57.380 --> 00:13:00.220 liczba dodatnią, aż wreszcie kanał sodowy zamyka się 00:13:00.220 --> 00:13:15.340 przy różnicy wynoszącej +35 miliwoltów. 00:13:15.340 --> 00:13:17.880 Mamy więc do czynienia -- mamy tutaj 00:13:17.880 --> 00:13:21.310 +35 miliwoltów. 00:13:21.310 --> 00:13:24.720 W tym momencie kanał sodowy zamyka się, a w tym samym czasie -- 00:13:24.720 --> 00:13:30.550 usunąłem te liczby -- było tutaj +40 miliwoltów, 00:13:30.550 --> 00:13:32.320 ale przyjmijmy +35, na nasze potrzeby. 00:13:32.320 --> 00:13:34.840 Przy różnicy potencjałów +35 miliwoltów 00:13:34.840 --> 00:13:39.520 otwierają się kanały potasowe. 00:13:39.520 --> 00:13:40.650 Co się wtedy dzieje? 00:13:40.650 --> 00:13:43.990 Nagle mamy już +35 czy +40 miliwoltów -- 00:13:43.990 --> 00:13:47.430 -- niech będzie +40 miliwoltów, i tak już wiecie, 00:13:47.430 --> 00:13:51.840 o co chodzi, więc +40 miliwoltów w każdym przypadku. 00:13:51.840 --> 00:13:56.100 Przy +40 miliwoltach zamyka się kanał sodowy. 00:13:56.100 --> 00:13:58.640 Do komórki nie napływają już dodatnie jony sodu, 00:13:58.640 --> 00:14:01.340 ale teraz wewnątrz mamy wyższy ładunek dodatni, przynajmniej 00:14:01.340 --> 00:14:03.070 w tym punkcie błony, niż na zewnątrz. 00:14:03.070 --> 00:14:05.720 Wobec tego otworzą się kanały potasowe. 00:14:05.720 --> 00:14:08.220 Otworzy się kanał potasowy. 00:14:08.220 --> 00:14:11.320 Kanał dla jonów K plus. 00:14:11.320 --> 00:14:12.720 Co się stanie, kiedy kanały potasowe się otworzą? 00:14:12.720 --> 00:14:15.800 Mamy tu wiele jonów potasu. 00:14:15.800 --> 00:14:19.370 Wiemy już, że pompa sodowo-potasowa, przenosi jony 00:14:19.370 --> 00:14:22.510 potasu -- mamy tutaj jony potasu. 00:14:22.510 --> 00:14:25.150 Wiemy już, że pompa sodowo-potasowa zwiększa 00:14:25.150 --> 00:14:27.280 stężenie jonów sodu na zewnątrz, 00:14:27.280 --> 00:14:30.300 a stężenie jonów potasu wewnątrz komórki. 00:14:30.300 --> 00:14:34.330 A teraz różnica potencjałów wynosi +40 miliwoltów, 00:14:34.330 --> 00:14:37.140 więc więcej ładunków dodatnich mamy wewnątrz komórki. 00:14:37.140 --> 00:14:38.360 Kanał potasowy otwiera się. 00:14:38.360 --> 00:14:40.320 Jony potasu uciekają z wnętrza komórki, 00:14:40.320 --> 00:14:42.200 bo na zewnątrz jest ich mniej. 00:14:42.200 --> 00:14:44.290 Przemieszczają się zgodnie z różnicą stężeń. 00:14:44.290 --> 00:14:45.940 Wewnątrz komórki mamy duży ładunek dodatni. 00:14:45.940 --> 00:14:47.970 Różnica potencjałów wynosi +40 miliwoltów. 00:14:47.970 --> 00:14:49.480 Jony potasu przemieszczają się więc zgodnie z różnicą potencjałów. 00:14:49.480 --> 00:14:51.500 Wypływają z komórki. 00:14:51.500 --> 00:14:54.350 Dodatnio naładowane jony potasu wypływają 00:14:54.350 --> 00:14:56.210 z komórki na zewnątrz. 00:14:56.210 --> 00:14:59.920 Wewnątrz komórki dodatni ładunek będzie się zmniejszał. 00:14:59.920 --> 00:15:01.550 Zapiszę, co tu się wydarzyło. 00:15:01.550 --> 00:15:07.530 W tym momencie zamykają się kanały sodowe, 00:15:07.530 --> 00:15:09.140 a otwierają potasowe. 00:15:11.920 --> 00:15:14.250 Ładunek dodatni zaczyna więc wypływać z komórki, 00:15:14.250 --> 00:15:18.300 co prowadzi do spadku ładunku wewnątrz poniżej poziomu wyjściowego, 00:15:18.300 --> 00:15:21.670 bo kanały potasowe zamykają się dopiero przy różnicy potencjałów -80 miliwoltów. 00:15:21.670 --> 00:15:30.660 Kanał potasowy zamyka się przy -80 miliwoltach. 00:15:30.660 --> 00:15:35.340 Teraz pompa sodowo-potasowa przywraca wartość różnicy 00:15:35.340 --> 00:15:36.550 -70 miliwoltów. 00:15:36.550 --> 00:15:40.940 Ta sekwencja zdarzeń odbywa się w tym miejscu w komórce, 00:15:40.940 --> 00:15:44.720 zaraz obok kanału sodowego. 00:15:44.720 --> 00:15:47.040 A co będzie się działo w całej komórce? 00:15:47.040 --> 00:15:49.680 Kiedy we wnętrzu gromadzi się ładunek dodatni -- 00:15:49.680 --> 00:15:51.340 osiągamy -40 miliwoltów. 00:15:51.340 --> 00:15:54.490 W tym miejscu różnica potencjałów wynosi -40 miliwoltów. 00:15:54.490 --> 00:15:56.970 Możecie wyobrazić to sobie jako bardzo krótki albo 00:15:56.970 --> 00:16:00.120 lokalny potencjał elektrotoniczny. 00:16:00.120 --> 00:16:02.760 W związku z tym, ładunki dodatnie przepłyną na to miejsce. 00:16:02.760 --> 00:16:03.910 To miejsce stanie się bardziej dodatnie. 00:16:03.910 --> 00:16:05.300 Ładunki dodatnie będą wędrować tam, 00:16:05.300 --> 00:16:06.970 gdzie jest ich mniej. 00:16:06.970 --> 00:16:09.040 Czyli to miejsce będzie miało większy ładunek dodatni. 00:16:09.040 --> 00:16:11.970 Poprzednio różnica potencjałów wynosiła tutaj -70 miliwoltów, 00:16:11.970 --> 00:16:18.200 a teraz może tu być -65; -60; -55 -- i wtedy -BUM. 00:16:18.200 --> 00:16:19.780 Wtedy ten kanał sodowy się otworzy. 00:16:19.780 --> 00:16:22.060 Ten kanał się otworzy. 00:16:22.060 --> 00:16:23.440 Kanał sodowy się otwiera 00:16:23.440 --> 00:16:25.430 i do komórki, w tym miejscu, napływają jony sodu. 00:16:25.430 --> 00:16:27.840 Jeśli chcielibyśmy to narysować, narysować zmiany różnicy 00:16:27.840 --> 00:16:33.240 potencjałów po obu stronach drugiego kanału sodowego, 00:16:33.240 --> 00:16:36.630 to kiedy jony sodu zaczynają napływać przez pierwszy kanał, 00:16:36.630 --> 00:16:41.440 drugi kanał --otwiera się tutaj -- drugi kanał otwiera się 00:16:41.440 --> 00:16:45.640 trochę później, ponieważ dzięki zmianom ładunku 00:16:45.640 --> 00:16:47.700 tuż po lewej, różnica potencjałów po obu stronach 00:16:47.700 --> 00:16:48.540 drugiego kanału rośnie. 00:16:48.540 --> 00:16:53.230 A po otwarciu sekwencja zdarzeń jest taka sama. 00:16:53.230 --> 00:16:56.300 Kiedy napływają tu jony sodu, ładunek dodatni rośnie, 00:16:56.300 --> 00:16:59.630 dzięki temu komórka w tym miejscu, napięcie tutaj, 00:16:59.630 --> 00:17:01.180 ładunek w tym miejscu wzrasta, 00:17:01.180 --> 00:17:04.930 a to uruchamia kolejny kanał sodowy 00:17:04.930 --> 00:17:07.280 i cała sekwencja zdarzeń się powtarza. 00:17:07.280 --> 00:17:10.660 Potem otwiera się kanal potasowy, żeby wnętrze komórki znów było naładowane ujemnie, 00:17:10.660 --> 00:17:12.960 ale kiedy to się dzieje, tutaj już zgromadził się ładunek dodatni 00:17:12.960 --> 00:17:14.630 i uruchomił kolejny kanał sodowy. 00:17:14.630 --> 00:17:18.069 I tak jeden po drugim, kolejne kanały sodowe 00:17:18.069 --> 00:17:20.839 zamykaja się i otwierają, przekazując informację, 00:17:20.839 --> 00:17:23.270 przekazując zmiany potencjału. 00:17:23.270 --> 00:17:25.130 O co tu chodzi? 00:17:25.130 --> 00:17:27.990 Potencjał czynnościowy rozprzestrzenia się wolniej i potrzebuje energii. 00:17:27.990 --> 00:17:32.200 Potencjał elektrotoniczny rozchodził się szybko, a ten jest wolniejszy. 00:17:32.200 --> 00:17:33.820 Potencjał czynnościowy rozchodzi się wolniej. 00:17:33.820 --> 00:17:35.350 Nie mówię, że jest wolny. 00:17:35.350 --> 00:17:38.400 Jest wolniejszy, ponieważ wiąże się z otwieraniem 00:17:38.400 --> 00:17:41.420 i zamykaniem kanałów, a poza tym wymaga nakładów energii. 00:17:41.420 --> 00:17:43.275 Wymaga więcej energii, 00:17:43.275 --> 00:17:47.880 a kanały otwieraja się i zamykają. 00:17:47.880 --> 00:17:50.440 Poza tym, trzeba zmieniać napięcie i różnice potencjałów 00:17:50.440 --> 00:17:54.130 w komórce, a w tym pomaga, potrzebująca energii do pracy, 00:17:54.130 --> 00:17:55.700 pompa sodowo-potasowa. 00:17:55.700 --> 00:17:56.770 Ale to dobrze. 00:17:56.770 --> 00:17:59.480 Zaletą potencjału czynnościowego jest rozchodzenie się 00:17:59.480 --> 00:18:02.330 na duże odległości. 00:18:02.330 --> 00:18:03.820 Kiedy mamy coś takiego -- widzieliśmy już, że 00:18:03.820 --> 00:18:06.160 w przypadku potencjału elektrotonicznego, im dalej od miejsca 00:18:06.160 --> 00:18:09.120 działania bodźca, tym słabsza zmiana 00:18:09.120 --> 00:18:10.325 potencjału. 00:18:10.325 --> 00:18:12.080 W rzeczywistości zmiana potencjału maleje wykładniczo. 00:18:12.080 --> 00:18:14.440 Ładunki są coraz bardziej rozproszone, im dalej od punktu wyjścia, 00:18:14.440 --> 00:18:17.030 czyli ten potencjał nie nadaje się na duże odległości. 00:18:17.030 --> 00:18:20.600 A potencjał czynnościowy może trwać bardzo długo, bo 00:18:20.600 --> 00:18:23.170 za każdym razem kiedy kolejny kanał sodowy zostanie otwarty, 00:18:23.170 --> 00:18:26.940 to tak, jakbyśmy na nowo uruchamiali ten proces -- napływają 00:18:26.940 --> 00:18:30.550 dodatnie jony, które podwyższają nieco 00:18:30.550 --> 00:18:31.780 ładunek tutaj. 00:18:31.780 --> 00:18:33.110 Kolejny kanał sodowy otwiera się. 00:18:33.110 --> 00:18:34.750 Sekwencja wydarzeń ciągle się powtarza i sama się napędza. 00:18:34.750 --> 00:18:38.210 Ten potencjał nadaje się do pokonywania dużych odległości. 00:18:38.210 --> 00:18:40.850 Teraz macie podstawy, żeby zrozumieć, 00:18:40.850 --> 00:18:43.880 co dzieje się w neuronach, a ja opowiem Wam o tym 00:18:43.880 --> 00:18:46.330 w następnym filmiku i pokażę Wam, jak potencjały 00:18:46.330 --> 00:18:49.820 elektrotoniczne i czynnościowe mogą współdziałać, 00:18:49.820 --> 00:18:51.970 żeby neurony mogły przesyłać impulsy.