učbenik Temelji fiziologije

Energija, ki omogoča proženje akcijskega potenciala, jeshranjena v transmembranskem koncentracijskem gradientuionov, sprosti pa se ob povečanju prepustnosti ionskihkanalčkov za Na + (slika 1.8). Nato pa se membrana hipomarepolarizira ter se prek vmesne hiperpolarizacije vrne na mirovnimembranski potencial (slika 1.7). Akcijski potencial poteka pozakonu “vse ali nič”, zato se bo vedno odvil v celoti. Akcijskipotencial potuje vzdolž membrane. Sprememba napetosti obakcijskem potencialu namreč povzroči depolarizacijo sosednjihdelov membrane, ki dosega prag, zato se akcijski potencialsproži tudi v tem delu membrane. Tako se akcijski potencial širivzdolž živčnega ali mišičnega vlakna. Del membrane, prekkaterega je prešel akcijski potencial, je prehodno neobčutljiv alirefraktaren za nove dražljaje. Membrana je refraktarna zato, kerse ob depolarizaciji odprti Na + kanalčki začasno inaktivirajo. Vvzdražno (začetno) stanje se Na + kanalčki vrnejo šele porepolarizaciji membrane (slika 1.8A). Refraktarnost membraneomogoča enosmerno prevajanje akcijskega potenciala vzdolžživčnega vlakna (slika 1.8B).AbeljakovinakanalčekBNa +repolarizacijazaprt kanalčekvrhakcijskegapotencialaprehodnorefraktarni delmembrane+ + + ++ + + + + +++++zunaj- - - ---- - - --- -++++ ---- znotrajsmer potovanjavzdolž aksonadepolarizacijaceličnamembranaodprt kanalček(aktiviran)Na + Na +zaprt kanalček(inaktiviran)lokalni tokovidepolarizacijenadaljevanjedepolarizacijevzdražni delmembraneSlika 1.8 Odvisnost propustnosti membranskih kanalčkov odmembranskega potenciala.A) Inaktivacija Na + kanalčka. B)Refraktarnost vzdražne membrane.Kemični signaliCelice komunicirajo med sabo tudi z izločanjem posebnih snovi,kakršne so živčni prenašalci ali nevrotransmitorji, hormoni incitokini (glej poglavji Živčevje in Žleze z notranjim izločanjem).Celica sprejme kemični signal po vezavi informacijskih molekulna receptorje na plazmalemi ali receptorje v notranjosti celice(slika 1.9, glej sinapsa slika 10.1). Aktivacija receptorja sprožinadaljnje celične procese. Membranski receptorji so lahkopovezani z ionskimi kanalčki ali pa encimi, ki sprožijo nastanekceličnega prenašalca (npr. ciklični AMP) ali aktivirajo drugeencime. Znotrajcelični receptorji so navadno sklopljeni zmehanizmi, ki uravnavajo izražanje genov in sintezo beljakovin.kemičniprenašalecmembranareceptorprenašalec,topen v lipidihznotrajceličnireceptorSlika 1.9 Kemični signali.1.3 HOMEOSTAZAbeljakovinakanalčekzunajznotrajcelični prenašalec (cAMP)aktivacijaencimovjedroprepisovanjeDNANormalna funkcija celice je odvisna od razmer v njenineposredni okolici, saj spremenljivke kot temperatura, pH,ionska sestava, raven O 2 in CO 2 v zunajceličnem prostoru,vplivajo na biokemijsko aktivnost znotraj celice. To neposrednookolje celice imenujemo notranje okolje. Uravnavanje stalnostinotranjega okolja v organizmu imenujemo homeostaza.Stalnost notranjega okolja se vzdržuje prek številnihmehanizmov, ki ohranjajo organizem v ničelni bilanci gledeprometa snovi in energije. Tedaj je organizem v stacionarnemstanju. Da človek vzdržuje stalno telesno temperaturo, mora bitioddajanje toplote enako njenemu nastajanju v organizmu. Čeoddajanje toplote presega tvorbo, bo organizem v negativnibilanci, kar pomeni, da se bo ohlajal. V nasprotnem primeru, čebo oddajanje toplote pod ravnijo njenega nastajanja, ali pa boorganizem celo prejemal dodatno toploto iz okolice, bo vpozitivni bilanci toplote in se bo segreval (glej poglavje Telesnatemperatura in njeno uravnavanje).Vsak homeostatiran sistem ima vsaj tri poglavitne elemente(slika 1.10):‣ detektor ali receptor, je občutljiv za spremembe količine, kijo sistem nadzira in ob motnji odda ustrezen signal;‣ komparator ali integracijski center, ki sprejme vstopni aliaferentni signal od detektorja in primerja jakost signala spriporočeno vrednostjo ali nastavljeno vrednostjo za tasistem. Če se dejansko stanje razlikuje od priporočenega,integracijski center pošlje eferentni ali izstopni signal protiefektorju, ter s tem narekuje fiziološki odziv;‣ efektor sprejme signal od integracijskega centra in popravivrednost nadzirane količine. Sistem deluje tako, da sorazlike med nastavljeno in izmerjeno vrednostjo čimmanjše.5