Hastigheds-belastningsdiagram for hjertemuskulatur

Fantastisk - Tusind tak. Nu håber jeg at jeg har styr på tegning af generator potentiale med og uden adaptation :blush:

Jeg sidder med en lidt af samme type opgave, men jeg har svært ved opgave 2 på vedhæftet.

Mit spørgsmål er hvordan kan det være at aktionspotential for stræk 2 er smallere end stræk 1. Er det altid sådan?

Jeg tænker selv at strækket i 2 er større og derfor går det også hurtigere end stræk 1?

Facit står under hver opgave

Den her opgaven går ud på at studenten vet hvordan øget stimulus repræsenteres i niveau med modtagedelen der generatorpotentialen dannes og i niveau med afsenderdelen der aktionspotentialet dannes. Som jeg skrev i tidligere inlägg så leder højt stimulus (stræk) til en øget amplitud af generatorpotentialen. Så i opgave 1 skitseres en generatorpotential der S2 har en højere amplitud end S1.

Aktionspotentialen deremot er en alt eller inget fenomen. Hvis generatorpotentialen er højt nok at få hvilemembranpotentialen over træskeln (-55 mV) i afsenderdelen kommer en aktionspotential at dannes, uafhængig på stimulus eller generatorpotentialens styrke. Så højere stimulus orsaker ikke en aktionspotential med en højere amplitud. Det som istedet korrelerer med øget stimulus er aktionspotentialens frekvens. Så højere stimulus, som med den andre stræk (S2), medfører højere impulsfrekvens från afsenderdelen. Det er også anledningen hvorfor aktionspotentialerne for stræk 2 er närmare hinanden, fordi frekvensen øger. Så JA du tænker rigtigt! :slight_smile:

MEN er det altid sådan?

det står att ingen adaptation sker, hverken i modtagelsedelen og afsenderdelen. Så uden adaptation kommer afsenderdelen alltid have en øget impulsfrekvens hvis stimulus øger og vice versa, dvs en lav avfyringsfrekvens hvis stimulus er lavt. Men hvad sker med impulsfrekvensen hvis der er adaptation?

  1. Hvordan ser generatorpotentialen ud hvis det sker en langsom adaptation i receptorns modtagedel?
  2. Hvordan ser aktionspotentialen ud hvis det sker en langsom adaptation i receptorns modtagedel?
  3. Hvordan ser aktionspotentialen ud hvis det sker en adaptation i receptorns afsenderdel?
  4. Hvilke kanaler i afsendermembranen medvirker i aktionspotentialens adaptation?

:wink:

2 Likes

Tusind tak. Jeg er så taknemmelig for at du vil hjælpe og jeg vil meget gerne svare på dine spørgsmål, da det hjælper på forståelsen. :blush:

  1. Hvordan ser generatorpotentialen ud hvis det sker en langsom adaptation i receptorns modtagedel?

  2. Hvordan ser aktionspotentialen ud hvis det sker en langsom adaptation i receptorns modtagedel?
    Jeg har prøvet at tegne det på vedhæftet billede

  3. Hvordan ser aktionspotentialen ud hvis det sker en adaptation i receptorns afsenderdel?
    Jeg tænker at det vil se ud på samme måde som i facit til 2, men med adaptation

  4. Hvilke kanaler i afsendermembranen medvirker i aktionspotentialens adaptation?
    Kalcium og Kc-kanaler

På forhånd tak

1 Like

Du er dygtig, Klaudini, hatten af for din viden.Det er vigtigt at få at vide en gang i mellem :).

3 Likes

1. Hvordan ser generatorpotentialen ud hvis det sker en langsom adaptation i receptorns modtagedel?
Rigtigt!

Rigtigt!

Så begge generatorpotentialer viser adaptation, forskellen er at S2 er større i amplitud end S1, præcis som du tegnet :).

2. Hvordan ser aktionspotentialen ud hvis det sker en langsom adaptation i receptorns modtagedel?
Jeg har prøvet at tegne det på vedhæftet billede

Tænk på at adaptation sker i receptorns modtagedel og ikke i afsenderdelen. Så generatorpotentialen kommer i starten at stige i amplitud men sen kommer den att bli lavt præcis som du har tegnet i forste spørgsmål. Men i afsenderdelen der aktionspotentialer dannes sker det ingen adaptation, så du ska faktiskt tegne aktionspotentialen for S1 og S2 som vedhæftet billede, dvs uden stegning i Kc medieret hyperpolarisering (uden adaptation :). Giver det mening?

3. Hvordan ser aktionspotentialen ud hvis det sker en adaptation i receptorns afsenderdel?

Jeg tænker at det vil se ud på samme måde som i facit til 2, men med adaptation.

Ja så adaptationen representeres som et fald i impulsfrekvensen efter x millisekunder. Dette fordi det sker en stigning i Kc medieret hyperpolarisering (i rødt) pga intracellulær Ca2+ ackumulering (blå markering) som åbner mer og mer Kc kanaler.

Du har tegnet det rigtigt for S1.

Du har tegnet det rigtigt for S2, det er højere impulsfrekvens fordi S2 stimulus er højere og når det gäller aktionspotentialer så øger impulsfrekvensen. Jeg ser også at der er stigende Kc medieret hyperpolarisering efter hver aktionspotential.

4. Hvilke kanaler i afsendermembranen medvirker i aktionspotentialens adaptation?

Kalcium og Kc-kanaler

Rigtigt!

Reflektere over spørgsmål 2 og tænk på at aktionspotentialer dannes i afsenderdelen. Hvis det sker en
adaptation i modtagedelen så ska aktionspotentialen tegnes uden adaptation (stegende Kc medieret hyperpolarisering).

Når det gäller spørgsmål 3 så ska begge aktionspotentialer tegnes med adaptation (stegende Kc medieret hyperpolarisering). Forskellen er at S1 skal tegnes med lavere impulsfrekvens + adaptation mens S2 ska tegnes med højere impulsfrekvens end S1 (fordi stræk er større) + adaptation.

2 Likes

Mange tak :slight_smile:

Tusind tusind tak. Det hele giver så meget mening nu. :blush:

1 Like

Jeg sidder desværre med en masse opgaver som jeg prøver at løse og få styr på.

Jeg har lidt svært ved at forstå opgaven på vedhæftet billede (facit står under hver opgave).

Jeg forstår ikke hvorfor registreringer fra rec 1 og 2 starter med en postiv fase og er rec 2 forsinket ift. rec 1?

Derudover forstår jeg godt opgave 2, men ikke hvorfor rec 2 skal starte med en negativ fase. Jeg har prøvet at markerer det med rødt.

Håber, at du kan hjælpe. På forhånd tak

Okej så vi kan begynde med at sige at amplituden af aktionspotentialen målet ekstracellulært kommer vara meget mindre end amplituden af aktionspotentialen målt via intracellulære elektroder. Så amplituden af den ekstracellulært målet aktionspotential kommer vara ± 1 mV.

I opgave 1 står det at det stimuleres i stim 1. Det forste trin er at det ved den katode ende av stimuluselektrode dannes en depolariserende strøm som udgør stedet for dannelsen af aktionspotentialen. I anoden sker det en hyperpolarisering præcis under anoden og aktionspotentialen kommer således at propagere till højre pga anodal blockade (se fig.1).

Det andre trin er at depolariseringen/aktionspotentialen når den negative indgangsnod (-) for differentialforstærkeren. Når dette sker så kommer differentialforstærkeren at subtrahere signalen fra den positive indgangsnod (+) med signalen fra den negative indgangsnod (-). Man ska altid subtrahere (+) med (-). I tilfældet med den negative ingangsnod blir differensen: (0) - (-1) = +1 mV. Dvs når aktionspotentialen når den negative ingangsnod kommer den ekstracellulære væske præcis under den negative ingangsnod at bli negativ (fordi positive Na+ strømmer ind i axonen). Denne negative spænning har amplituden -1 mV. Samtidig kommer den ekstracellulære væske præcis under den positive indgangsnod at vara 0 mV, fordi aktionspotentialen har stadig ikke kommet her. Eftersom man altid subtraherer den positive ingangsnod med den negative ingangsnod, blir differensen 0 - (-1) = +1 mV og således en positiv deflektion (se fig. 2).

Trin 3 er at aktionspotentialen når den positive ingangsnod. Differensen mellem den positive ingangsnod og negative ingangsnod er derfor (-1) - 0 = -1 mV og således en negativ deflektion (fig.3).

I rec 2 sker præcis samme sak, nemlig forst en positiv deflektion og sen en negativ deflektion. Men denne aktionspotential er forsinket fordi rec 2 er placeret mer til højer (husk at fra stim 1 så propagerer aktionspotentialen til højer, forst forbi rec 1 og sen forbi rec 2).

Derudover forstår jeg godt opgave 2, men ikke hvorfor rec 2 skal starte med en negativ fase. Jeg har prøvet at markerer det med rødt.

Af de principer som differentialforstærkeren fungerer på, nemlig at den subtraherer (+) med (-). Så i rec 2 kommer aktionspotentialen nå den positive ingangsnod forst: differensen blir (-1) - 0 = -1 mV dvs en negativ deflektion. Sen når aktionspotentialen når den negative ingangsnod blir differensen 0 - (-1) = +1 mV.

Spørgsmål
Hvad sker med den difasiske aktionspotential hvis man øger afstanden mellem den positive ingangsnod og den negative ingangsnod i rec 1?

1 Like

Tusind tak for forklaringen og de fantastiske gode illustrationer :blush:

Jeg er med på, at man skal subtrahere (+) med (-), men jeg forstår ikke, hvordan du fx. får (0) - (-1) = +1 mV eller (-1) - 0 = -1 mV

Kan du aflæse 0 og -1 på figuren eller

Derudover vil gerne spørge hvor skal rec 1 og 2 placeres på din virkelige gode figur?
Eller skal man forestille sig at rec 1 er katoden og rec 2 er anoden?

Hvad sker med den difasiske aktionspotential hvis man øger afstanden mellem den positive ingangsnod og den negative ingangsnod i rec 1?

Det difasiske aktionspotentiale vil ligne mere aktionspotentialet for rec 2, altså den bliver mere forsinket, hvis afstanden øges - det er mit bud :blush:

Ja! Du kan “aflæse” det på figuren fordi ydersiden af axonen blir negativ når Na+ strømmer ind under depolariseringen og Cl- er forskudt. De ekstracellulære registreringslektroder (ingangsnoder) registrerer denne negative spænning som dannes udenfor axonen. Se vedhæftet figur på strømløjfen.

Hvis vi har en negativ registreringselektrod fra en forstærker (fx rec 1) præcis ovenfor denne del af axon som blir depolariseret under aktionspotentialen kommer den registrere en negativ værdi på -1 mV. Men en forstærker har også en positiv registreringselektrod som endu ikke fånget op aktionspotentialen så spænningen her er 0 mV (dvs mer positiv end i den negative registreringselektrod). Både den negative registreringselektrod og den positive registreringselektrod en bundet til rec 1, en differentialfortærkere som subtraherer disse to værdi dvs 0 - (-1) = +1 mV (positiv deflektion) (se fig). Sen kommer aktionspotentialen til den positive registreringselektrod som registrerer en spænningsforskellen på -1 mV, men den negative registreringselektrod registrerer nu en spænning på 0 mV --> -1 - 0 = -1 mV dvs negativ deflektion.

17

På min figur har jeg kun viset Rec 1 for simpelhetens skull. Rec 2 ska placeres mer distalt/till højre i figuren.

Nej, tænk på at vi øger afstanden for rec 1 registreringselektroder (jeg anvende ordet ingangsnod i min spørgsmål, men det er samme sag). :slight_smile:

Men jeg synes at du får tegne flere ekstracellulære difasiske aktionspotentialer og jeg håbes at du forstår den ekstracellulære måling av aktionspotential og hvad man faktiskt måler med ekstracellulære elektroder.

1 Like

Tusind tak fordi du giver dig tid til at forklare mig det. Vil det sige, at man skal tegne en strømsløjfe og se på hvor mange negative (-) og hvor mange (+) der er og beregne det på den måde.

Det hjælper mig nogle gange at få tingene beskrevet trin for trin. Derfor vil jeg spørge om nedenstående er rigtig forstået

  1. Varighed af ekstracellulær aktionspotential
  2. Er det en hyperpolariserende eller depolariserende strøm: Substraher (+) med (-)
  3. Kig på aktionspotentialet og se igen på hyperpolariserende eller depolariserende strøm og beregn (+) med (-)

Hej Clara!

Jeg er desværre ikke nogen lærer så jeg kan ikke forklare det på en mer pedagogisk måde. :sweat_smile: Men jeg ska gøre mitt bästa så at du kan forstå.

Så vi kan begynde trin for trin.

  1. Du ved hvordan man tegner en aktionspotential. Det måde vi tegner aktionspotentialen på er faktiskt baseret på intracellulære registreringselektroder som måler spæningsforskellen “across the membrane”. Amplituden på en intracellulært målet aktionspotential er +30 mV, forskellen mellem udsiden og cellern inderside er på +30 mV, dvs indersiden blir mer positiv end udsiden fordi natriumjoner strømmer ind i cellen under depolariseringen. Strømsløjfe viser dette, så det kræves ikke at du tegner det hvis opgaven ikke spørger om det.

  1. Det finns en anden måde at tegne aktionspotentialen på og det er baseret på ekstracellulære registreringselektroder. Vi kan kalde denne aktionspotential for den difasiske aktionspotential. Amplituden for den difasiske/ekstracellulært målt aktionspotential er meget mindre end amplituden for den intracellulære. Den ligger mellem 0,01-10 mV. Hvorfor? Jo fordi den difasiske aktionspotential er summen af mange mange aktionspotentialer i mange axoner som finns i en nervefiber. Så hvis vi stimulerer med en lav stimulus så kommer forst rekrutteres de hurtige fibrer (stor diameter og myeliniserade med lav threshold). Amplituden af den difasiske aktionspotential blir ±0,01 mV. Hvis vi øger stimulus, så kommer mer fibrer i nerven at rekrutteres. Nu rekrutters fx de fibrer med liten diameter og som er ikke myeliniserede samt har høj threshold. Amplituden av den difasiske aktionspotential blir då ±1 mV. Hvis du øger stimulus endu mer så kommer mer fibrer at rekrutteres, men amplituden kan ikke øge mer end ±10 mV. Så det ska du huske udenad, dvs at den maksimale amplitud for en difasisk aktionspotential er ±10 mV og den laveste er ±0,01 mV. Varigheden er også højere (kan faktiskt ikke huske hvor meget) men hvis du tegner den som 2 ms så er det godt nok! Det ska du også huske udenad.

Den difasiske aktionspotential kaldes også for compound action potential (CAP) fordi aktionspotentialen er baseret på summen af mange aktionspotentialer.

08

Så hvis du forstår det som jeg skrivit her så kan vi gå videre med at forstå hvorfor den difasiske aktionspotential har en positiv og en negativ deflektion.

1 Like

Mange tak. Jeg ved godt at du ikke er lærer, men din undervisningsevner og formidling er helt imponerende :blush:

Jeg kunne ikke forstå hastighedsbelastningdiagrammet eller tegning af generatorpotential og akionspotential og nu føler jeg, at jeg kan svare på enhver opgave, der omhandler disse emner - takket være dig.

Jeg forstår det du har skrevet, men det med mV driller mig lidt. Jeg må prøve at lave en masse opgaver indtil, at jeg føler at jeg kan det.

1 Like

Vill du at jeg ska gå videre med at forklare måling av difasisk aktionspotential og eksamensopgaven?

Ja, meget gerne - det ville være en stor hjælp :blush:

Gött! :slight_smile:

  1. Ekstracellulær måling av aktionspotential kræver to registreringselektroder en positiv og en negativ (rødt og blå i figuren). Begge går til en differentialforstærkere (rec 1 og rec 2) som hele tiden beregner differensen mellem den positive registreringselektrod og den negative registreringselektrod. Registreringselektroderne måler aktionspotentialen baseret på den ekstracellulære ændring i spænning. En aktionspotential orsaker altid en negativ spænning på ydersiden af axonen fordi Na joner strømmer ind i cellen under depolariseringen.

Det er vigtigt at du husker at ekstracellulær måling af aktionspotential kun måler depolariseringen, så den negative fase/deflektion beror ikke på hyperpolarisering. Så det vi ser er kun depolariseringen af axonet. Anledningen at aktionspotentialen er difasisk er pga det måde vi måler ekstracellulær aktionspotential på.

  1. Tegn med samme tidsakse de to registreringer fra rec 1 og rec 2, når der stimuleres over tærskeln i stim 1.

Så den forste spørgsmål er at vi ska tegne de to registreringer fra rec 1 og rec 2.
Det står ikke hvor stor stimulus er fra stim 1, det står kun at den er tilstrækkelig at det udløses en aktionspotential. Amplituden kan således godt tegnes mellem ±0,01 mV og ±10 mV.

Lad oss sige at stimulus orsaker en ekstracellulær aktionspotential med en amplitud på ±1 mV, men det kan lige godt vara ±5 mV, eller ±0,5 mV. Du kan bruge hvilken amplitud som helst så länge den er mellem 0,01 mV og 10 mV.

Aktionspotential på 1 mV dannes i stim 1 og den løber til højre mod stedet der den negative registreringselektrod kommer i kontakt med regnormen (blå cirkel):

Når aktionspotentialen med en amplitud på 1 mV når den blå cirkel, kommer den orsaka en depolarisering dvs Na+ joner i den blå cirkel strømmer ind. Dette leder til at spænningen på axonens udside blir negativ (mindre positive joner her). **Storleken på den här spænningsændringen er -1 mV **. Vi valgte at bruge ± 1 mV men det går lika godt at bruge ± 10 mV. Hvis vi havde brugt ±10 mV skulle spænningen i den blå cirkel vara - 10 mV.

Samtidigt som aktionspotentialen (AP) befinner sig i den blå cirkel, så finns det ingen aktionspotential i den røde cirkel.

Det innebær at det ikke finns nogen ændring i spænning på den røde cirkel. Den ekstracellulære væske er her mer positiv så det registreres från den røde registreringselektrod som 0 mV. Vi har derfor en situation der stedet i den blå cirkel er depolariseret pga AP (negativt udside på -1 mV), medan stedet i den røde side er ikke depolariseret fordi AP har endu ikke kommit der (udside er her 0 mV). Forskellen mellem spænningen i den røde cirkel og spænningen i den blå cirkel beregnes fra rec 1 og output blir +1 mV og således en positiv deflektion.

23

Sen kommer AP at propagere og nå den røde cirkel. Her kommer det ske en depolarisering som gør at udsiden ændrer sin spænding med -1 mV (fordi udsiden blir -1 mV negativ då natriumjoner forlader den ekstracellulære væske og fløder ind i cellen). Men AP er ikke længere i den blå cirkel (den negative registreringselektrod) så spændingen er her mer positiv (0 mV). Differentialforstærkeren gør igen samme subtraktion, nemlig at den positive registreringselektrod er mer negativ end den negative registreringselektrod (-1) - 0 = -1 mV dvs en negativ deflektion.


23

Og så har du tegnet registreringen fra rec 1. Du gør detsamme med rec 2. Anledningen at den difasiska aktionspotentalen for rec 2 er tegnet som forsinket er fordi rec 2 er positioneret mer distalt, så det tar lidt tid for AP at nå rec 2.

  1. Tegn med samme tidsakse de to registreringer fra rec 1 og rec 2 når der stimuleres over tærsklen samtidigt i stim 1 og stim 2.

Her gør du præcis på samme måde jeg gjort ovenfor, men det du ska tænke på er at AP fra stim 2 når forst den positive registreringselektrod (rødt cirkel).
49

Når AP er her kommer spændningen i den røde cirkel at vara -1 mV. Samtidigt kommer spændingen i den negative registreringselektrod (blå cirkel) at vara 0 mV. Rec 2 subtraherer -1 - 0 = -1 mV. Dette gør at den difasiske aktionspotential for rec 2 begynder med en negativ deflektion.

Når AP når den blå cirkel kommer spændingen her vara -1 mV, meden i den røde cirkel kommer spændingen vara 0 mV. Den positive registreringelektrod er mer positiv 0-(-1) = +1 mV --> positiv deflektion.

49

1 Like

Tusind tak endnu engang. Endelig giver det mening - Tak!! :blush:

Puhh ahah jeg er glad for din skull! :smiley:

1 Like

Hvor er det her bare en fed tråd! Credit til jer @Clara123 og ikke mindst @Klaudini :+1:

2 Likes