Ekscitacijski postinaptički potencijal

ekscitatorni postsinaptički potencijal je uzbudljiv potencijal u postsinaptičkoj membrani neurona. Pojedinačni potencijali zbrajaju se prostorno i vremenski te tako mogu stvoriti akcijski potencijal. Poremećaji prijenosa poput miastenije gravis ili drugih miastenija narušavaju ove procese.

Kakav je pobudni postsinaptički potencijal?

Neuroni su međusobno odvojeni razmakom od 20 do 30 nm, poznatim i kao sinaptički jaz. To je minimalan jaz između presinaptičke membranske regije neurona i postsinaptičke membranske regije nizvodne živčane stanice.

Neuroni prenose ekscitaciju. Stoga se njihov sinaptički jaz premošćuje oslobađanjem biokemijskih glasničkih tvari, koje su poznate i kao neurotransmiteri. To stvara pobudni postinaptički potencijal na membranskoj regiji stanice nizvodno. To je lokalno ograničena promjena potencijala postsinaptičke membrane. Ova postupna promjena potencijala pokreće akcijski potencijal u postsinaptičkom elementu. Ekscitatorni postsinaptički potencijal dio je provođenja ekscitacije neurona i nastaje kada je depolarizirana membrana nizvodne stanice.

Sljedeći neuron prima i uzbuđuje uzbudljive postsinaptičke potencijale sabiranjem i prostorno i vremenski. Kad se prekorači granični granični potencijal, novoosnovani akcijski potencijal prenosi se aksonom.

Suprotnost ekscitacijskom postinaptičkom potencijalu je inhibitorni postsinaptički potencijal. To dovodi do hiperpolarizacije na postsinaptičkoj membrani, što sprečava pokretanje akcijskog potencijala.

Funkcija i zadatak

Uzbudljivi postsinaptički potencijal i inhibitorni postinaptički potencijal utječu na sve živčane stanice. Kada se prekorači njihov prag, živčane stanice depolariziraju. Na ovu depolarizaciju reagiraju oslobađanjem ekscitacijskih neurotransmitera. Određena količina ovih tvari aktivira prijenosne osjetljive ionske kanale u neuronu. Ti su kanali propusni za kalijeve i natrijeve ione. Lokalni i stupnjevani potencijali u smislu ekscitacijskog potencijala na taj način depolariziraju postsinaptičku membranu neurona.

Kada se membranski potencijal izvodi unutarćelijski, ekscitatorni postsinaptički potencijal je depolarizacija soma membrane. Ova depolarizacija nastaje kao rezultat pasivnog razmnožavanja. Postoji zbroj pojedinih potencijala. Količina oslobođenog neurotransmitera i veličina prevladavajućeg membranskog potencijala određuju opseg ekscitatornog postsinaptičkog potencijala. Što je veća predepolarizacija membrane, to je niži ekscitatorski postinaptički potencijal.

Ako je membrana već depolarizirana iznad svog potencijala za mirovanje, tada postannaptički pobudni potencijal opada i pod određenim okolnostima doseže nulu. U tom slučaju se postiže preokretni potencijal pobudnog potencijala. Ako se predepolarizacija pokaže još većom, nastaje potencijal s suprotnim znakom. Stoga se ekscitacijski postinaptički potencijal ne može uvijek izjednačavati s depolarizacijom. Pomiče membranu prema određenom ravnotežnom potencijalu, koji često ostaje ispod dotičnog potencijala membrane.

Rad složenog ionskog mehanizma igra ulogu u tome. Uz ekscitatorni postsinaptički potencijal može se primijetiti povećana propusnost membrane za kalijeve i natrijeve ione. S druge strane, mogu se javiti i potencijali sa smanjenom vodljivošću natrijevih i kalijevih iona. Smatra se da je u tom kontekstu mehanizam ionskih kanala okidač za zatvaranje svih nepropusnih kalijevih ionskih kanala.

Inhibitorni postsinaptički potencijal suprotan je ekscitacijskom postsinaptičkom potencijalu. I ovdje se membranski potencijal lokalno mijenja na postsinaptičkoj membrani živčanih stanica. Hiperpolarizacija stanične membrane događa se na sinapsi, što inhibira pokretanje akcijskih potencijala u okviru ekscitatornog postsinaptičkog potencijala. Neurotransmiteri na inhibicijskim sinapsama pokreću stanični odgovor. Kanali postsinaptičke membrane otvaraju se i propuštaju kalijeve ili kloridne ione. Rezultirajući odljev kalijevih iona i priliv kloridnih iona uzrokuje lokalnu hiperpolarizaciju u postsinaptičkoj membrani.

Ovdje možete pronaći svoje lijekove

Bolesti i bolesti

Razne bolesti narušavaju komunikaciju između pojedinih sinapsi, a time i transdukciju signala u kemijskoj sinapsi. Jedan primjer je neuromuskularna bolest miastenija gravis, koja utječe na mišićnu ploču. To je autoimuna bolest prethodno nepoznatog uzroka. U slučaju bolesti, tijelo stvara autoantitijela protiv tjelesnog vlastitog tkiva. Kod mišićne bolesti, ta antitijela usmjerena su protiv postsinaptičke membrane na neuromuskularnim krajnjim pločama. Najčešća autoantitijela u ovoj bolesti su protutijela za acetilkolinski receptor. Oni napadaju nikotinske receptore za acetilkolin na mjestima spajanja između živaca i mišića. Nastala imunološka upala uništava lokalno tkivo.

Kao rezultat toga, poremećena je komunikacija između živaca i mišića jer je interakcija između acetilholina i njegovog receptora otežana ili čak spriječena antitijela za acetilkolinski receptor. Akcijski potencijal stoga više ne može prelaziti iz živca u mišić. Mišić stoga više nije uzbudljiv.

Zbir svih acetilkolinskih receptora smanjuje se istodobno kad se receptori uništavaju imunološkom aktivnošću. Subsinaptičke membrane se raspadaju, a endocitoza stvara autofagosom. Transportne vezikule spajaju se s autofagsomima, a acetilkolinski receptori se mijenjaju kao rezultat ove imunološke reakcije. Ovim se promjenama mijenja i cijela krajnja ploča motora. Sinaptički jaz se proširio. Iz tog razloga, acetilkolin izlazi iz sinaptičke pukotine ili se hidrolizira bez vezanja na receptor.

Ostale miastenije pokazuju slične učinke na sinaptičku pukotinu i ekscitatorni postsinaptički potencijal.