Springen naar inhoud

Actiepotentiaal, depolarisatie en repolarisatie


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Juul

    Juul


  • 0 - 25 berichten
  • 9 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 05 oktober 2008 - 19:31

hallo,

Ik ben in de lessen niet echt mee met de begrippen actiepotentiaal, depolarisatie en repolarisatie....
Hetgeen ik ervan begrepen heb of toch denk begrepen te hebben is:

In een cel in rust (rustmembraanpotentiaal) is er grote concentratie natrium extracellulair (kan slechts heel gering naar binnen diffunderen door de slechte permeabiliteit) en een grote concentratie Kalium intracellulair die wel goed kan diffunderen naar buiten. De Na-K-pomp houdt de concentraties zo wat in evenwicht aan beide kanten. Ook het potentiaalverschil zorgt er voor dat de K-ionen niet kunnen diffunderen (of toch niet in massas)
Voor de rest zijn er intracellulair negatief geladen eiwitten en ionen die NIET kunnen diffunderen door de celwand en bijgevolg de wel diffunderende kalium-ionen niet kunnen volgen, er ontstaat dus een netto negatieve lading intracellulair.
Extracellulair zijn er negatieve Cl--ionen aanwezig (zeer goed permeabel) die hun evenwichtsconcentratie aanpassen aan de rustmembraanpotentiaal. Zodoende zal er veel meer Cl- aanwezig zijn extracellulair dan intracellulair. De rustmembraanpotentiaal bedraagt zo'n -95mV. Dus eigenlijk kunnen we dit als een soort evenwicht interpreteren.?

Dus zoals gezegd kunnen Na ionen slecht diffunderen door de celwand maar toch diffunderen ze in kleine concentraties waardoor het potentiaalverschil daalt (=depolarisatie). Als dat potentiaalverschil een drempelwaarde bereikt (-50 mV), dan heeft er een of andere reactie plaats waardoor de permeabiliteit voor Na-ionen plots heel groot wordt. Dus door het concentratieverschil intra- en extracellulair ontstaat er een massale Na influx. Gaan de Na ionen zich dan zo verspreiden dat de lading intra en extracellulair gelijk is of dat de concentraties van Na gelijk zijn?. Het potentiaalverschil bereikt een 'overwaarde' --> wordt positief en als reactie daarop wordt de permeabiliteit voor de K-ionen groter waardoor zij dus diffunderen naar buiten door de concentratiegradiŽnt (=repolarisatie) . De permeabiliteit voor Na daalt = minder influx.

Dus tot nu toe zit er in de cel zeer veel Na en buiten de cel weinig Na en weinig K. Extracellulair is negatief (door de Cl--ionen die aanwezig zijn) en intracellulair is positief....

Dus K is nog altijd aan het diffunderen en de Na-ionen worden terug naar het extracellulaire gepompt door de Na-K-pomp. Er ontstaat een potentiaalverschil = 0 Hier staat er in mijn cursus dat er (nadat potentiaalverschil = 0) een massale K-efflux is, maar is snap niet waarom die er zou zijn als het natrium al naar buiten gepompt wordt....(ik zie de noodzaak niet)

Ok maar ik ga verder. Dus concentratie natrium extracellulair wordt groter en groter, en concentratie kalium extracellulair is ook heel groot.....In de cursus is hier het evenwicht blijkbaar hersteld?? ( -95mV) en dan wordt de concentratie aan ionen hersteld door de Na-K-pomp.

Is er iemand die mij kan uitleggen/verbeteren wat er nu werkelijk gebeurt want al wat op wikipedia of andere sites te vinden is maakt me enkel verwarder...

groetjes,

Julien

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

anusthesist

    anusthesist


  • >1k berichten
  • 4891 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 05 oktober 2008 - 23:28

Intracellulaire Na+ < extracellulaire Na+
Intracellulaire K+ > extracellulaire K+

Een kaliumlek neemt een positieve lading mee naar buiten waardoor de buitenkant van de
cel positief geladen is en de binnenkant van de cel negatief (-94mV)

Een natriumlek naar binnen zorgt voor een meer positieve lading aan de binnenkant van de cel (+61mV)

Echter, deze 2 vinden simultaan plaats waardoor er een netto potentiaal is van -86mV.

De natrium-kalium pomp pompt natrium uit de cel en kalium in de cel om het concentratieverschil
gelijk te houden. Voor elke 2 kaliumionen in de cel, gaan er 3 natriumionen uit de cel.
Dit draagt nog eens -4mV bij aan de -86mV die tot stand kwam door difussie.

In totaal is er dus een rustpotentiaal van -90mV.

Nu de actiepotentiaal:

Bij de depolarisatie en repolarisatie spelen additionele kanalen een rol: voltage-gated sodium channels.
Als de potentiaal binnen in de cel positiever wordt, tot tussen -70 en -50mV,
zal de voltage-gated sodium channel 'open springen' en veel meer natrium de cel in laten waardoor
de binnenkant positief wordt ten opzicht van de buitenkant: de actiepotentiaal.

Enkele milliseconden later gaan de voltage-gated sodium channels dicht waardoor de influx stopt.
Tegelijkertijd gaan 'slome' voltage-gated potassium channels open om kaliumionen de cel
uit te laten. Door deze 2 gebeurtenissen vindt de repolarisatie plaats. De voltage-gated potassium channels
gaan weer dicht door de toegenomen elektronegativiteit in de cel en de rustpotentiaal zal weer
bereikt worden.
Medicus curat, Natura sanat

#3

Juul

    Juul


  • 0 - 25 berichten
  • 9 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 06 oktober 2008 - 12:28

Intracellulaire Na+ < extracellulaire Na+
Intracellulaire K+ > extracellulaire K+

Een kaliumlek neemt een positieve lading mee naar buiten waardoor de buitenkant van de
cel positief geladen is en de binnenkant van de cel negatief (-94mV)

Een natriumlek naar binnen zorgt voor een meer positieve lading aan de binnenkant van de cel (+61mV)

Echter, deze 2 vinden simultaan plaats waardoor er een netto potentiaal is van -86mV.

De natrium-kalium pomp pompt natrium uit de cel en kalium in de cel om het concentratieverschil
gelijk te houden. Voor elke 2 kaliumionen in de cel, gaan er 3 natriumionen uit de cel.
Dit draagt nog eens -4mV bij aan de -86mV die tot stand kwam door difussie.

In totaal is er dus een rustpotentiaal van -90mV.

Nu de actiepotentiaal:

Bij de depolarisatie en repolarisatie spelen additionele kanalen een rol: voltage-gated sodium channels.
Als de potentiaal binnen in de cel positiever wordt, tot tussen -70 en -50mV,
zal de voltage-gated sodium channel 'open springen' en veel meer natrium de cel in laten waardoor
de binnenkant positief wordt ten opzicht van de buitenkant: de actiepotentiaal.

Enkele milliseconden later gaan de voltage-gated sodium channels dicht waardoor de influx stopt.
Tegelijkertijd gaan 'slome' voltage-gated potassium channels open om kaliumionen de cel
uit te laten. Door deze 2 gebeurtenissen vindt de repolarisatie plaats. De voltage-gated potassium channels
gaan weer dicht door de toegenomen elektronegativiteit in de cel en de rustpotentiaal zal weer
bereikt worden.


Bedankt, maar ik heb nog 2 vraagjes:

- Voor de depolarisatie wordt de potentiaal positiever. Onder invloed van wat wordt de potentiaal positiever? Als er per 2 kalium-ionen in de cel, 3 natrium-ionen uit de cel worden gepompt zou ik verwachten dat de potentiaal nog negatiever wordt. Want dat is toch wel het principe om na de repolarisatie de rustpotentiaal terug in te stellen (Het natrium zit vooral in de cel en kalium vooral buiten de cel)

- Is hetgeen hierboven staat juist? Na de repolarisatie zit natrium vooral intracellulair en kalium vooral intracellulair (hun concentratie evenwicht is ingesteld). De Na-K-pomp zorgt er dus voor dat de potentiaal van -90mV wordt ingesteld.

Bedankt, ik snap het al veeeel beter

Julien

#4

anusthesist

    anusthesist


  • >1k berichten
  • 4891 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 06 oktober 2008 - 14:34

Bedankt, maar ik heb nog 2 vraagjes:

- Voor de depolarisatie wordt de potentiaal positiever. Onder invloed van wat wordt de potentiaal positiever? Als er per 2 kalium-ionen in de cel, 3 natrium-ionen uit de cel worden gepompt zou ik verwachten dat de potentiaal nog negatiever wordt. Want dat is toch wel het principe om na de repolarisatie de rustpotentiaal terug in te stellen (Het natrium zit vooral in de cel en kalium vooral buiten de cel)

- Is hetgeen hierboven staat juist? Na de repolarisatie zit natrium vooral intracellulair en kalium vooral intracellulair (hun concentratie evenwicht is ingesteld). De Na-K-pomp zorgt er dus voor dat de potentiaal van -90mV wordt ingesteld.

Bedankt, ik snap het al veeeel beter

Julien


Ligt eraan wat voor een cel het is. Een fotoreceptor depolariseert onder licht, een pijnreceptor depolariseert
als je je klauwen verbrandt etc. Voor de repolarisatie zijn 2 dingen van belang: de stop op influx van Na+
en een toegenomen K+ efflux. De natrium-kalium pomp is meer van belang om de concentraties
gelijk te houden (met bijgevolge een -4mV contributie tot de rustpotentiaal). Als je vaak achter elkaar
depolarisaties en repolarisaties zou hebben zou er gigantisch veel Na+ in de cel zitten, maar haast geen K+.
Om dit te compenseren pompt de natrium-kalium pomp Na+ uit de cel en K+ in de cel.
Medicus curat, Natura sanat

#5

Juul

    Juul


  • 0 - 25 berichten
  • 9 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 06 oktober 2008 - 21:44

Ligt eraan wat voor een cel het is. Een fotoreceptor depolariseert onder licht, een pijnreceptor depolariseert
als je je klauwen verbrandt etc. Voor de repolarisatie zijn 2 dingen van belang: de stop op influx van Na+
en een toegenomen K+ efflux. De natrium-kalium pomp is meer van belang om de concentraties
gelijk te houden (met bijgevolge een -4mV contributie tot de rustpotentiaal). Als je vaak achter elkaar
depolarisaties en repolarisaties zou hebben zou er gigantisch veel Na+ in de cel zitten, maar haast geen K+.
Om dit te compenseren pompt de natrium-kalium pomp Na+ uit de cel en K+ in de cel.


Zeer wel bedankt, ik zie het volledig

Julien

#6

Cardiac

    Cardiac


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 07 januari 2009 - 09:36

Bovenstaande is een helder verhaal.
Maar wat ik mij nu nog afvraag is wat er precies misgaat bij hyperkaliemie en hypokalieme in het actiepotentiaal van een hartspiercel. Met andere woorden, wat is precies de oorzaak van ritmestoornissen bij een afwijkende kaliumspiegel. Wat gebeurt er op celniveau dat het misloopt. Wordt de kaliumuitstroom bijvoorbeeld belemmerd door een te hoge concentratie extracellulair? Wat heeft dat precies voor consequenties?

#7

anusthesist

    anusthesist


  • >1k berichten
  • 4891 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 07 januari 2009 - 16:01

De rustpotentiaal is gerelateerd aan de ratio tussen de intracellulaire en extracellulaire K+-concentratie.
Een toename van extracellulaire K+-concentratie zal deze ratio doen verkleinen en zorgen voor een lichte depolarisatie; de rustpotentiaal wordt dus minder elektronegatief. Dit zorgt er dus voor dat er minder stimulus nodig is om een actiepotentiaal te genereren. Hoe meer extracellulair K+, hoe makkelijker een actiepotentiaal dus, hetgeen in de hartspiercellen kan leiden tot hartritmestoornissen. Een bijgevolg van een langdurig minder elektronegatieve potentiaal is dat uiteindelijk de spanningsafhankelijke Na+-kanalen minder gevoelig worden, waardoor de depolarisatie juist minder snel tot stand komt (omdat de depolarisatie voornamelijk afhankelijk is van Na+-influx).
Medicus curat, Natura sanat





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers


Gesponsorde vacatures

Vacatures