Neuroanatomie en neuropathologie
Concentratie-en potentiaalgradiënt
Intra-en extracellulair weefselvocht bevat opgeloste ionen (met verschillende ladingen)
in verschillende concentraties.
2 fysische processen spelen zich af rondom membraan:
1. Diffusiekracht (= chemische drijfkracht)
Stoffen verspreiden zodat er een meer gelijke concentratie ontstaat.
K+(dat in grote hoeveelheid aanwezig is binnenin de cel) naar buiten wordt
geduwd en Na+ en Cl- (die grote concentratie hebben aan buitenkant van cel) zich
meer naar binnen zouden verspreiden
Dit zou zijn als celmembraan volledig doorgankelijk membraan zou zijn,
waarbij vrije uitwisseling zou zijn tussen binnen en buitenkant van de cel
Concentratiegradiënt: bewegen van plaats met hoge concentratie, naar plaats met
lagere concentratie.
2. Elektrostatische kracht (= elektrische drijfkracht)
Deeltjes met tegengestelde lading gaan elkaar aantrekken
Deeltjes met gelijksoortige lading gaan elkaar afstoten
Hoge concentratie Na+-moleculen buiten de cel zullen door hun positieve lading
elektrisch worden aangetrokken door negatief geladen veld binnenin.
Zou zijn als membraan volledig doorlaatbaar zou zijn voor alle ionen
Potentiaalgradiënt: positieve en negatieve ladingen trekken elkaar aan
MAAR de vrije uitwisseling van stoffen wordt tegengewerkt door een structureel en
fysiologisch proces waardoor er een verschil in samenstelling is tussen intra-en
extracellulaire ruimte.
Concentratie-en ladingsverschil
1. Semi-permeabele membraan of een half-doorlaatbare membraan:
Porieregelende proteïnen zorgen dat niet alle stoffen even makkelijk door
membraan naar binnen of buiten kunnen
intra-en extracellulair verschillende samenstelling van ionenconcentratie is.
Bv. Na+ Extracellulair (mM): 440
Potentiaalverschil +55
Intracellulair (mM): 50
Soorten die uitgesproken ongelijke concentratie vertonen:
Kationen (positieve lading): kalium (K+) en natrium (Na+)
Anionen (negatieve lading): chloor (Cl-) en organische anionen
Onelijke verdeling van lading over celmembraan = potentiaalverschil
, Binnenzijde van membraan = negatief geladen tov buitenzijde
2. Enzymatische Na+-K+-pomp3:
Na+-K+-pomp:
Na+-ionen die naar binnen glippen, worden meteen terug naar buiten gepompt.
K+-ionen die zich buiten de cel bevinden worden terug naar binnen gepompt.
2 intracellulair Na+ naar buiten gepompt
3 extracellulair K+ naar binnen gepompt
ladingsverschil tussen intra-en extracellulair milieu
Rustpotentiaal
Evenwichtstoestand en -potentiaal
Intra-en extracellulair potentiaalverschil:
! ionen die rol spelen bij ontstaan van potentiaalverschil =
- Positief geladen ionen Na+ en K+
- Negatief geladen organische anionen OrgAn-
1. In totaal meer negatieve ladingen IN zenuwcel dan erbuiten
binnenzijde = negatief geladen (negatieve intracellulaire lading) tov
buitenzijde (positieve extracellulaire lading)
2. Veel hogere K+-concentratie binnen in cel dan erbuiten deze via kanalen naar
extracellulaire kant v membraan diffunderen (diffusiekracht)
3. Verlies aan positief geladen K+ionen aan binnenzijde intracellulaire zijde
negatiever wordt tov extracellulaire kant.
In intracellulaire vloeistof = veel hogere concentratie negatief geladen anionen
te groot om doorheen poriën in celmembraan te diffunderen binnenzijde
negatiever geladen dan buitenzijde
potentiaalverschil over membraan bestaat
4. K+ zal door positieve lading steeds terug aangetrokken worden tot negatieve
binnenzijde van de cel (elektrostatische kracht)
5. Uiteindelijk onstaat er een evenwichtstoestand waarbij uitwaartse driving force
van K+ gelijk is aan de inwaartse.
6. Zowel de concentratiegradiënt als de potentiaalgradiënt zorgen ervoor dat Na+-
ionen naar binnenzijde van cel bewegen wanneer membraan doorlaatbaar is
voor deze ionen
Evenwichtstoestand bij potentiaalverschil = evenwichtspotentiaal
Evenwichtspotenitaal =
Membraanpotentiaal waarbij er voor een bepaalde concentratie van ionen geen
beweging over membraan is en dus maw de chemische en elektrische driving forces in
evenwicht zijn.
Evenwichtspotential voor K+ = -75mV, voor Na+ = +55mV, voor Cl - = -60mV
Concentratie-en potentiaalgradiënt
Intra-en extracellulair weefselvocht bevat opgeloste ionen (met verschillende ladingen)
in verschillende concentraties.
2 fysische processen spelen zich af rondom membraan:
1. Diffusiekracht (= chemische drijfkracht)
Stoffen verspreiden zodat er een meer gelijke concentratie ontstaat.
K+(dat in grote hoeveelheid aanwezig is binnenin de cel) naar buiten wordt
geduwd en Na+ en Cl- (die grote concentratie hebben aan buitenkant van cel) zich
meer naar binnen zouden verspreiden
Dit zou zijn als celmembraan volledig doorgankelijk membraan zou zijn,
waarbij vrije uitwisseling zou zijn tussen binnen en buitenkant van de cel
Concentratiegradiënt: bewegen van plaats met hoge concentratie, naar plaats met
lagere concentratie.
2. Elektrostatische kracht (= elektrische drijfkracht)
Deeltjes met tegengestelde lading gaan elkaar aantrekken
Deeltjes met gelijksoortige lading gaan elkaar afstoten
Hoge concentratie Na+-moleculen buiten de cel zullen door hun positieve lading
elektrisch worden aangetrokken door negatief geladen veld binnenin.
Zou zijn als membraan volledig doorlaatbaar zou zijn voor alle ionen
Potentiaalgradiënt: positieve en negatieve ladingen trekken elkaar aan
MAAR de vrije uitwisseling van stoffen wordt tegengewerkt door een structureel en
fysiologisch proces waardoor er een verschil in samenstelling is tussen intra-en
extracellulaire ruimte.
Concentratie-en ladingsverschil
1. Semi-permeabele membraan of een half-doorlaatbare membraan:
Porieregelende proteïnen zorgen dat niet alle stoffen even makkelijk door
membraan naar binnen of buiten kunnen
intra-en extracellulair verschillende samenstelling van ionenconcentratie is.
Bv. Na+ Extracellulair (mM): 440
Potentiaalverschil +55
Intracellulair (mM): 50
Soorten die uitgesproken ongelijke concentratie vertonen:
Kationen (positieve lading): kalium (K+) en natrium (Na+)
Anionen (negatieve lading): chloor (Cl-) en organische anionen
Onelijke verdeling van lading over celmembraan = potentiaalverschil
, Binnenzijde van membraan = negatief geladen tov buitenzijde
2. Enzymatische Na+-K+-pomp3:
Na+-K+-pomp:
Na+-ionen die naar binnen glippen, worden meteen terug naar buiten gepompt.
K+-ionen die zich buiten de cel bevinden worden terug naar binnen gepompt.
2 intracellulair Na+ naar buiten gepompt
3 extracellulair K+ naar binnen gepompt
ladingsverschil tussen intra-en extracellulair milieu
Rustpotentiaal
Evenwichtstoestand en -potentiaal
Intra-en extracellulair potentiaalverschil:
! ionen die rol spelen bij ontstaan van potentiaalverschil =
- Positief geladen ionen Na+ en K+
- Negatief geladen organische anionen OrgAn-
1. In totaal meer negatieve ladingen IN zenuwcel dan erbuiten
binnenzijde = negatief geladen (negatieve intracellulaire lading) tov
buitenzijde (positieve extracellulaire lading)
2. Veel hogere K+-concentratie binnen in cel dan erbuiten deze via kanalen naar
extracellulaire kant v membraan diffunderen (diffusiekracht)
3. Verlies aan positief geladen K+ionen aan binnenzijde intracellulaire zijde
negatiever wordt tov extracellulaire kant.
In intracellulaire vloeistof = veel hogere concentratie negatief geladen anionen
te groot om doorheen poriën in celmembraan te diffunderen binnenzijde
negatiever geladen dan buitenzijde
potentiaalverschil over membraan bestaat
4. K+ zal door positieve lading steeds terug aangetrokken worden tot negatieve
binnenzijde van de cel (elektrostatische kracht)
5. Uiteindelijk onstaat er een evenwichtstoestand waarbij uitwaartse driving force
van K+ gelijk is aan de inwaartse.
6. Zowel de concentratiegradiënt als de potentiaalgradiënt zorgen ervoor dat Na+-
ionen naar binnenzijde van cel bewegen wanneer membraan doorlaatbaar is
voor deze ionen
Evenwichtstoestand bij potentiaalverschil = evenwichtspotentiaal
Evenwichtspotenitaal =
Membraanpotentiaal waarbij er voor een bepaalde concentratie van ionen geen
beweging over membraan is en dus maw de chemische en elektrische driving forces in
evenwicht zijn.
Evenwichtspotential voor K+ = -75mV, voor Na+ = +55mV, voor Cl - = -60mV
