Bài giảng Hiện tượng điện sinh vật Các loại điện thế sinh vật cơ bản - ThS. Nguyễn Xuân Hoà

Mục tiêu Bài giảng Hiện tượng điện sinh vật Các loại điện thế sinh vật cơ bản nhằm giúp người học trình bày được thí nghiệm chứng tỏ sự tồn tại của điện thế nghỉ, sự xuất hiện và lan truyền của điện thế hoạt động, giải thích được thí nghiệm, trình bày được nội dung của lý thuyết ion màng của Becstein, vận dụng lý thuyết ion màng để giải thích cơ chế của các hiện tượng điện sinh vật. Mời bạn đọc cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Hiện tượng điện sinh vật Các loại điện thế sinh vật cơ bản - ThS. Nguyễn Xuân Hoà Hiện tượng điện sinh vật Các loại điện thế sinh vật cơ bản Ths. Nguyễn Xuân HoàBộ môn Lý sinh Y học-Trường ĐHYK Thái NguyênMục tiêu1. Trình bày được thí nghiệm chứng tỏ sự tồn tạicủa điện thế nghỉ, sự xuất hiện và lan truyền củađiện thế hoạt động.2. Giải thích được thí nghiệm.3. Trình bày được nội dung của lý thuyết ionmàng của Becstein.4. Vận dụng lý thuyết ion màng để giải thích cơchế của các hiện tượng điện sinh vật.1. Khái quát về các hiện tượng điện sinh vật. - Năm 1786, Ganvanni phát hiện một tính chất mọi tổ chức tế bào sống với môi trường xung quanh luôn tồn tại một sự chênh lệch về điện thế có giá trị vào khoảng 0,1 mV. - Một vài sinh vật cá biệt, cơ thể chúng có thể phát ra những xung điện có biện độ lên tới hàng trăm mV và cường độ dòng cỡ hàng chục mA. - Những năm đầu của thế kỷ 20 sáng tỏ cơ chế phát sinh, lan truyền và bản chất của các hiện tượng điện sinh vật nhanh chóng ứng dụng chúng vào nhiều lĩnh vực mà trước hết là trong các ngành sinh học và y học... - Trong y học: phương pháp ghi đo điện tim, điện não, điện cơ , điện võng mạc…2. Các loại điện thế sinh vật cơ bản2.1. Điện thế nghỉ. Xét thí nghiệm sau: * Dụng cụ: - Một điện kế cực nhạy G. - 2 vi điện cực có kích thước rất nhỏ (I,II) * Đối tượng nghiên cứu là một tế bào hoặc một tổ chức nào đó của cơ thể sống (cụ thể trong thí nghiệm này là một sợi thần kinh).* Tiến hành thí nghiệm:- Bước 1: Đặt 2 vi điện cực (kí hiệu I và II) tiếp xúc với 2điểm A và B cùng nằm trên bề mặt bên ngoài sợi thần kinhgiữa 2 điểm A và B không có sự chênh lệch về điện thế.- Bước 2: Giữ nguyên điện cực I ở A (bên ngoài) nhẹnhàng chọc điện cực II xuyên qua màng vào bên trong tổchức (tại B). giữa 2 điểm A và B trong trường hợp này đãcó một sự chênh lệch về điện thế.- Bước 3: Giữ nguyên điện cực II ở B và tiếp tục chọc điệncực I xuyên qua màng vào bên trong tổ chức. Giữa 2 điểm A và B lúc này (cùng ở bên trong tổ chức) cũngkhông có sự chênh lệch về điện thế. Hỡnh minh hoạ cỏc bước TN I II I II I II AA B B A B UAB =0 UAB  0 UAB =0Từ các kết quả thực nghiệm đó, có thể rút ra những kết luậnnhư sau: 1. Giữa một điểm nằm bên ngoài và một điểm nằm bên trongcủa một tổ chức hoặc một tế bào sống luôn tồn tại một sự chênhlệch về điện thế mà giá trị của độ chênh lệch điện thế này được gọilà điện thế nghỉ (điện thế tĩnh) . 2. Căn cứ chiều quay của kim và dấu của các điện cực,  xácđịnh được điện thế tại một điểm nằm trong màng mang giá trị âmcòn ở ngoài màng thì mang giá trị dương  quy ước: điện thế nghỉmang giá trị âm. 3. Điện thế nghỉ hầu như không thay đổi theo thời gian, nó làmột thuộc tính vốn có đặc trưng cho mọi tổ chức và tế bào sống. 4. Điện thế nghỉ còn tồn tại giữa một điểm bị thương tổn vớixung quanh  điện thế nghỉ là: điện thế tổn thương.2.2. Điện thế hoạt động.2.2.1. Phương pháp 2 pha. - Thí nghiệm: Dụng cụ và đối tượng nghiên cứu giống trong TN về điện thế nghỉ. - Bắt đầu bằng việc đo điện thế tại 2 điểm A và B cùng nằm bên ngoài màng. Khi đó kim điên thế chỉ số 0. - Bây giờ ta dùng một tác nhân nào đó (chọc kim, dùng xung điện,...) kích thích vào sợi dây thần kinh tại điểm C và quan sát kim điện kế ta thấy: Thoạt đầu kim điện thế quay sang phải, đến một giá trị nào đó kim dừng lại và bắt đầu đảo chiều quay, nhưng qua vị trí số 0, kim không dừng lại mà tiếp tục lệch sang bên trái. Đến vị trí đối diện, kim dừng lại rồi một lần nữa đảo chiều quay trở về vị trí số 0 ban đầu. Có thể biểu diễn kết quả quan sát thấy trên bằng đồ thị sau: UAB 0 T (s)Qua thí nghiệm ta rút ra kết luận:1. Dưới tác dụng của tác nhân kích thích bên trong sợi dây thần kinh xuất hiện một điện thế,điện thế này còn được gọi là điện thế hoạt động hay điện thế kích thích. Điện thế này có giátrị âm và lan truyền dọc theo sợi thần kinh.2. Điện thế hoạt động chính là sự biến đổi đột ngột của điện thế nghỉ dưới tác dụng của tácnhân kích thích (nghĩa là biên độ của điện thế hoạt động đúng bằng biên độ của điện thế nghỉcủa tổ chức, tế bào).* Giải thích thí nghiệm: I II I II A B A B C I II I II C A B A B I II A B2.2.2. P ...