Introducing
Your new presentation assistant.
Refine, enhance, and tailor your content, source relevant images, and edit visuals quicker than ever before.
Trending searches
Budowa błony biologicznej
Wszystkie błony biologiczne zbudowane są z białek i lipidów.Wśród lipidów najwięcej występuje fosfolipidów, które mają charakter polarny – jeden ich koniec dobrze rozpuszcza się w tłuszczach (hydrofobowy ogonek), drugi zaś w wodzie (hydrofilowa główka). Podwójna warstwa odpowiednio ułożonych fosfolipidów (główki na zewnątrz, a ogonki do wnętrza) tworzy podstawę błony.
Z strukturą fosfolipidową powiązane są białka błonowe, które mogą pełnić funkcje receptorowe, transportowe lub wzmacniające błonę. Część z nich jest trwale związane z błoną. Są to białka integralne, które mogą przenikać całą błonę, lub występować tylko po jej jednej stronie. Białka peryferyczne przyczepione są do błony za pośrednictwem innych białek błonowych np. poprzez wiązania kowalencyjne.
W błonach występują też inne lipidy np. cholesterol i glikolipidy.
Glikolipidy i ich cukrowe reszty tworzą na zewnątrz błony komórek zwierzęcych cieniutką warstwę ochronną glikokaliks, który uczestniczy również w procesach immunologicznych (rozpoznaje ciała obce).
Cholesterol – organiczny związek chemiczny, lipid z grupy steroidów zaliczany także do alkoholi. Jego pochodne występują w błonie każdej komórki zwierzęcej, działając na nią stabilizująco i decydując o wielu jej własnościach.
Wzór: C27H46O
Białka błonowe – białka związane ze strukturą błony biologicznej.
W błonach tych białka pełnią rozliczne funkcje niezbędne dla prawidłowego funkcjonowania komórki. Występują, między innymi, w roli:
Receptorów – białek przekazujących sygnały między wewnętrznym a zewnętrznym środowiskiem komórki
Białek adhezyjnych – uczestniczących w przyleganiu komórek do siebie oraz odpowiedzi immunologicznej
Enzymów błonowych – na przykład kompleksy białkowe syntetyzujące celulozę w komórkach roślinnych
Białek transportowych – służących do transportu jonów i innych cząsteczek chemicznych; są to na przykład kanały błonowe, przenośniki (odpowiadające za transport aktywny), pompy błonowe (np. pompa sodowo-potasowa).
W błonie komórkowej obserwuje się asymetrię dwuwarstwy. Wyróżnia się dwie warstwy:
lipidową zewnętrzną E (ang. exoplasmic) od strony środowiska,
lipidową cytoplazmatyczną P (ang. protoplasmic) od strony protoplazmy.
Na taką asymetrię wskazują:
Różnice w budowie obu powierzchni błony, skierowanych na zewnątrz i ku wnętrzu komórki lub organelli,
Różnice w szybkości ruchów międzybłonowych pomiędzy poszczególnymi błonami,
Różny skład fosfolipidów (w błonie erytrocytu człowieka warstwa E zbudowana jest głównie z fosfolipidów cholinowych (fosfatydylocholin = lecytyn i sfingomielin), natomiast warstwa P zbudowana jest z fosfolipidów aminowych tzw. kefalin: fosfatydyloseryny i fosfatydyloetanoloaminy),
Asymetryczne rozmieszczenie cholesterolu. Jest charakterystyczny dla zewnętrznej części błony komórkowej (ta monowarstwa jest znacznie sztywniejsza),
Dynamiczność — ruchy białek i lipidów (powodują m. in. zamykanie wszelkich wyrw i ubytków):
Fosfolipidy — okolice polarne mniej ruchliwe; końce łańcuchów węglowodorowych wykonują szybkie ruchy,
Białka — przemieszczane dyfuzyjnie w płaszczyźnie; wykonują ruchy obrotowe w osi prostopadłej do powierzchni błony; także wynurzają się i zanurzają w dwuwarstwie lipidowej.
Półprzepuszczalność — błony są w stanie przepuszczać niektóre rodzaje cząsteczek a zatrzymywać inne; w szczególności woda przechodzi przez błonę swobodnie, a wybiórczo substancje w niej zawarte. Przepuszczalność błony dla danej substancji zależy od rozmiaru i ładunku jej cząsteczki. Cząsteczki większe takie jak na przykład glukoza i jony różnej wielkości nie przedostają się z powodu zbyt dużych rozmiarów lub na skutek odpychania przez ujemnie naładowaną powierzchnię błony.
Polarność — ładunki dodatnie na zewnątrz, ładunki ujemne od wewnątrz (istotne znaczenie przy odbieraniu i przewodzeniu bodźców).
Stanowią granicę pomiędzy światem zewnętrznym a światem wewnętrznym komórki lub organellum — co jest podstawą do zachowania jego odrębności i integralności
Pozwalają na utrzymanie homeostazy komórki oraz utrzymanie odpowiedniego środowiska wewnętrznego,
Organizują komórkę i jej wnętrze (m. in. budują organella komórkowe); budują struktury błoniaste: endoplazmatyczne retikulum, aparat Golgiego, pojedyncza błona otacza wakuolę, lizosomy, peroksysomy a podwójna jądro komórkowe, mitochondria i plastydy.
Umożliwiają odbieranie i przewodzenie bodźców, pobieranie i wydalanie substancji i cząstek.
Umożliwiają oddziaływanie między komórką i podłożem oraz między komórkami.
Umożliwiają transport (na drodze dyfuzji, dyfuzji ułatwionej, transportu aktywnego oraz endocytoz — pobieraniu makrocząsteczek do komórki i egzocytoz — wydzielaniu produktów komórki do środowiska).
W błonach odbywają się niektóre procesy biochemiczne jak: fosforylacja w fotosyntezie, łańcuch oddechowy w oddychaniu tlenowym.
Wytwarzają potencjał elektrochemiczny — różna koncentracja jonów.
U części protistów jak i niektórych komórek zwierzęcych (np. amebocyty gąbek) przelewanie cytoplazmy powodujące uwypuklanie błony umożliwia przemieszczanie się tych komórek (ruchem pełzakowatym — ameboidalny).
Każda komórka żywa wymaga stałego dopływu różnych substancji ze środowiska zewnętrznego. Są one potrzebne komórce do zaspokojenia jej potrzeb. Jednocześnie komórka sama wytwarza substancje ważne w procesach życiowych.
Transport substancji przez błonę jest uzależniony od wielu czynników. Te czynniki to stopień rozpuszczalności danego związku w tłuszczach, wielkość cząsteczek transportowanych oraz ładunek elektryczny, jakim są obdarzone. Transport ten zachodzi przy udziale specjalnych pęcherzyków, które odrywają się od błony komórkowej.
Wyróżnia się dwa podstawowe rodzaje transportu: z błoną i przez błonę.
Znane są dwa mechanizmy transportu przez błonę, które zapewniają przenikanie substancji. Są to: transport bierny, który zachodzi zgodnie z gradientem stężeń i nie wymaga dostarczenia energii, oraz transport aktywny zachodzący wbrew gradientowi stężeń i wymaga dostarczenia energii.
tabela
Transport bierny zachodzi zgodnie z różnicą (gradientem) stężeń, dlatego nie wymaga wydatków energetycznych. Do mechanizmów transportu biernego zaliczamy dyfuzję prostą, osmozę i tzw. dyfuzję ułatwioną.
Dyfuzja prosta jest procesem, który polega na samorzutnym transporcie cząsteczek mającym na celu wyrównanie stężeń. W obrębie komórki dyfuzja prosta prowadzi do wyrównania stężeń po obu stronach błony biologicznej. W mechanizmie tym przemieszczane są przez błonę substancje o niewielkich wymiarach cząstek i ładunku obojętnym (np. gazy – CO2,O2 ), a także substancje rozpuszczalne w tłuszczach np. kwasy tłuszczowe, etanol i hormony sterydowe. Zgodnie z mechanizmem dyfuzji cząsteczki substancji rozpuszczonej (jeżeli błona komórkowa jest dla niej przepuszczalna) przemieszczają się do roztworu o mniejszym stężeniu (roztwór hipotoniczny).
O szybkości dyfuzji prostej decydują 3 czynniki:
1) przejście substancji z fazy wodnej jednego kompartmentu do fazy hydrofobowej plazmalemmy z utratą wody hydratacyjnej,
2) dyfuzja cząstek przez hydrofobowy obszar błony
3) przepływ substancji z błony do fazy wodnej drugiego obszaru.
Dyfuzja ułatwiona zachodzi przy udziale białek pomocniczych, które uczestniczą w transporcie jonów i substancji o większych masach cząsteczkowych, nadal zgodnie z gradientem stężeń. Białka pomocnicze odgrywają rolę przenośników błonowych lub kanałów jonowych.
Białka, które pełnią funkcje kanałów jonowych odpowiadają za transport takich jonów jak Na+, K+, Cl-, Ca2+. Mamy zatem kanały sodowe, potasowe, chlorkowe i wapniowe. Transport ten jest sprawny i szybki, odbywa się zgodnie z różnicą stężeń, a także potencjałem błony komórkowej.
Osmoza jest odmianą dyfuzji, w której przez błonę półprzepuszczalną przenika rozpuszczalnik, aby wyrównać stężenia po obu stronach błony biologicznej. W mechanizmie osmotycznym jest transportowana woda. Woda przenika z roztworu o mniejszym stężeniu (hipotoniczny) do roztworu o wyższym stężeniu (hipertoniczny).
Transport aktywny zachodzi wbrew gradientowi stężeń. Biorą w nim udział tzw. pompy jonowe. Pompy to struktury tworzone przez kompleksy białkowe. Przenoszą substancje (jony, glukoza, aminokwasy) dzięki energii pochodzącej z hydrolizy ATP . Do takich pomp należy pompa sodowo-potasowa. Jest to enzym, który uczestniczy w aktywnym transporcie jonów potasu i sodu. Utrzymuje równomierne stężenie jonów Na+ i K+ po obu stronach błony komórkowej.
Wyróżnia się 3 rodzaje transportu aktywnego. Są to uniport, symport i antyport. Uniport to transport jednej cząsteczki, symport polega na transporcie dwóch cząsteczek w tym samym kierunku, natomiast antyport to transport dwóch cząsteczek w przeciwnych kierunkach. Przykładem antyportu jest właśnie pompa sodowo-potasowa. Innym przykładem pompy jest pompa protonowa. Jest to białko integralne, dzięki któremu zachodzi transport jonów wodorowych H+ przez błony biologiczne.
Pierwotny transport aktywny wymaga nakładu energii równej co do wartości energii potrzebnej do wytworzenia wiązań kowalencyjnych w integralnym białku błonowym. Transport ten zależy od takich źródeł energii jak ATP, transport elektronów czy światło. Jego najdokładniej poznanym przykładem jest występująca w komórce zwierzęcej pompa sodowo-potasowa, będąca antyportem jonów Na+ i K+.
Wtórny transport aktywny napędzany jest bardziej stromym jonowym gradientem stężeń, najczęściej jonów Na+ i odbywa się przy udziale kotransporterów, czyli stanowi przykład transportu sprzężonego dwóch cząsteczek lub jonów zwany inaczej symportem.
Białka transportowe, białka przenośnikowe, żargonowo i w nazwach złożonych: transportery – grupa białek odpowiedzialnych za transport cząsteczek i jonów poprzez błony biologiczne.
Białka transportowe są integralnymi białkami błonowymi. Mogą uczestniczyć w przemieszczaniu substancji poprzez dyfuzję ułatwioną lub transport aktywny.
Tworzą w dwuwarstwie lipidowej hydrofilowe kanały, przez które mogą być transportowane określone jony nieorganiczne oraz prawie wszystkie dostatecznie małe i niosące odpowiedni ładunek cząsteczki substancji organicznych kanały te otwierają się i zamykają w reakcji na bodźce pochodzące z wnętrza komórki lub z jej środowiska zewnętrznego.
Wiążą cząsteczki substancji znajdujących się po jednej stronie, po czym zmieniają strukturę przestrzenną na taką, która umożliwi przemieszczenie cząsteczek przez błonę. Następnie uwalniają je po drugiej stronie i powracają do wyjściowej struktury przestrzennej. Białka nośnikowe często transportują tylko jeden typ cząsteczek (na przykład wyłącznie d-glukozę).
Mianem endocytozy określa się szczególny rodzaj transportu substancji ze środowiska zewnętrznego do komórki, który polega na tym, że pobierana substancja nie przechodzi przez błonę komórkową, lecz przemieszcza się razem z fragmentem tej błony w postaci pęcherzyka .
Fagocytoza zachodzi wtedy, kiedy większe fragmenty obcych komórek lub mikroorganizmy zostają otoczone błoną komórkową i są wciągane do wnętrza komórki, gdzie tworzą wakuole. Z kolei do tych wakuoli otwierają się lizosomy zawierające enzymy. Dzięki nim sfagocytowane fragmenty ulegają strawieniu w obrębie wakuoli i zostają uwolnione do cytoplazmy, w której mogą pozostać w postaci ciał resztkowych.
Fagocytozę, ze względu na rozmiar cząsteczek i ich nierozpuszczalność w płynach fizjologicznych wchłanianych cząsteczek, nazywa się "jedzeniem komórkowym".
Pinocytoza jest procesem podobnym do fagocytozy z tą różnicą, że dotyczy cząsteczek związków chemicznych, które przyczepiają się do zewnętrznej powierzchni błony komórkowej. W tym miejscu błona ulega zagłębieniu aż do wytworzenia się wakuoli. Następnie cząsteczki te są trawione przez enzymy zawarte w lizosomach, a produkty końcowe hydrolizy przechodzą do cytoplazmy.
Pinocytoza, ze względu na rozmiar i rozpuszczalność w płynach fizjologicznych wchłanianych substancji, nazywa się "piciem komórkowym" .
Egzocytozą określa się wyprowadzenie hydrofilnych substancji (najczęściej dotyczy to produktów wydzielniczych) zawartych w pęcherzykach z wnętrza komórki na zewnątrz. W procesie tym pęcherzyki z zawartością przeznaczoną do wydzielenia transportowane są od siateczki, przez aparat Golgiego w stronę obszaru wydzielniczego (sekretorycznego) błony komórkowej. Po fuzji pęcherzyków z błoną komórkową następuje uwolnienie zawartości pęcherzyka do przestrzeni międzykomórkowej.
Egzocytoza może przebiegać w dwojaki sposób - jako egzocytoza konstytutywna lub jako egzocytoza regulowana.
Potencjałem błonowym lub membranowym nazywamy różnicę potencjałów pomiędzy wnętrzem komórki i jej otoczeniem. Jest on istotny dla przebiegu transbłonowych procesów metabolicznych. Kiedy zanika, to zanika też wrażliwość żywego układu i najczęściej jest to tożsame ze śmiercią. Napięcie jest wytwarzane katabolicznie pompą sodowo-potasową, anabolicznie foto- lub chemosyntetycznym transportem elektronów oraz innymi mniej typowymi procesami. Potencjał błonowy może się cyklicznie zmieniać lub być niemal stały. Na poziomie cząsteczkowym jest to proces dynamiczny. Zasada pomiaru wartości potencjału membranowego jest bardzo prosta. Przykład układu pomiarowego, jaki może być użyty w tym celu jest przedstawiony na rysunku obok. Jak widać układ ten składa się z miliwoltomierza oraz pary elektrod, z których jedna jest zanurzona w roztworze otaczającym badaną komórkę, druga natomiast, umieszczona w pipecie szklanej przebijającej błonę komórkową, ma dostęp do wnętrza komórki. Błona komórki przylega szczelnie do szkła, z którego jest zrobiona pipeta i nie dochodzi dzięki temu do bezpośredniego elektrycznego kontaktu pomiędzy wnętrzem i otoczeniem komórki. Miliwoltomierz mierzy różnicę potencjałów pomiędzy wnętrzem i otoczeniem komórki, czyli potencjał błonowy.
Niektóre z komórek, oprócz utrzymywania potencjału spoczynkowego są zdolne dodatkowo do szybkiej i krótkotrwałej zmiany potencjału błonowego - będziemy je nazywali komórkami pobudliwymi. Komórki nie posiadające tej zdolności nazywamy niepobudliwymi. Chwilową, impulsową zmianę potencjału błony komórkowej będziemy nazywali potencjałem czynnościowym.Potencjał czynnościowy powstaje w komórce pobudliwej, gdy potencjał jej błony przekroczy pewną graniczną wartość nazywaną progiem pobudzenia.
Zmniejszenie ujemnego potencjału elektrycznego wewnątrz neuronu spowodowane napływem przez kanały jonowe w błonie komórkowej jonów sodu do cytoplazmy komórki (potencjał zmienia się średnio od −80 mV do +10 mV).
Proces odwrotny do depolaryzacji. Zespół zjawisk fizykochemicznych następujący po przejściu impulsu nerwowego, przywracający polaryzację błony komórkowej, czyli różnicę potencjału elektrycznego (potencjał spoczynkowy) między jej zewnętrzną a wewnętrzną powierzchnią. Wewnątrz komórki ładunek staje się ujemny, a na zewnątrz dodatni. Istotny jest w tym procesie ruch jonów sodu z wnętrza komórki na zewnątrz, a jonów potasu w przeciwnym kierunku.
Stan nadmiernej polaryzacji błony komórkowej w następstwie zwiększenia elektroujemności wewnątrz komórki; trwa stosunkowo krótko. Błona komórkowa osiąga wtedy potencjał ok. -80 mV. Podczas hiperpolaryzacji komórka nie jest zdolna do przewodzenia impulsu, przekazywania informacji.
Double click to edit
Z doświadczenia wiadomo, że większość żywych komórek utrzymuje stałą wartość różnicy potencjałów pomiędzy swym wnętrzem a otoczeniem. Ten stały potencjał wnętrza komórki względem jej otoczenia nazywamy potencjałem spoczynkowym.Potencjały spoczynkowe mają wartości ujemne, które w komórkach nerwowych wahają się między –65 mV a –90 mV. Powstanie potencjału spoczynkowego jest spowodowane przede wszystkim tendencją jonów potasu do przepływania zgodnie z gradientem stężenia tych jonów z wnętrza na zewnątrz błony komórkowej. Powoduje to pozostanie niewielkiego nadmiaru ładunków ujemnych po wewnętrznej stronie błony. Inne jony (np. sodu) jedynie w niewielkim stopniu wpływają na wartości potencjału spoczynkowego. Stała wartość potencjału błonowego może być utrzymana jedynie wtedy, gdy całkowity ładunek przepływajacy przez błonę jest równy zeru. Siła elektrochemiczna, powodująca ruch jonu poprzez błonę komórkową, jest różnicą między potencjałem spoczynkowym a potencjałem równowagi dla danego jonu.
Potencjał równowagi jonu jest to taki potencjał, przy którym wypływ tego rodzaju jonów z komórki jest równy ich wpływowi do jej wnętrza. Potencjał równowagi dla poszczególnych jonów można obliczyć stosując równanie Nernsta. Potencjały spoczynkowe można obliczyć stosując równanie Goldmana, które uwzględnia wszystkie zaangażowane rodzaje jonów.
Przebieg procesu rozprzestrzeniania się potencjału czynnościowego w komórkach serca jest taki sam jak w komórkach nerwowych. Niepobudzona komórka mająca potencjał spoczynkowy zostaje pobudzona. Pojawia się wtedy potencjał czynnościowy oraz przepływ jonów między komórką a otoczeniem. Następnie potencjał komórki wraca wartości początkowej (potencjał spoczynkowy).
W przebiegu potencjału czynnościowego tych komórek biorą udział jony Na+, K+, a także Ca2+. Szczegółowy przebieg potencjału czynnościowego w komórkach serca jest nieco inny niż w komórkach nerwowych, jednakże praca serca nie może odbywać się bez zmian napięcia w komórkach mięśni i ich otoczeniu. Pracę serca można zatem badać, mierząc różnice potencjałów między różnymi miejscami na ciele pacjęta. Różnice te są niewielkie
(rzędu miliwoltów).
Różnice potencjałów elektrycznych zmieniają się zgodnie z rytmem pracy serca. Zaczęto je więc mierzyć. Wykorzystywany jest do tego elektrokardiograf.
Elektrokardiograf
https://orig00.deviantart.net/2ee0/f/2018/343/9/9/ecg_principle_fast_by_micger-dcu17w7.gif
Jest to zabieg diagnostyczny wykorzystywany w medycynie przede wszystkim w celu rozpoznawania chorób serca.
Jest metodą pośrednią polegającą na rejestracji elektrycznej czynności mięśnia sercowego z powierzchni klatki piersiowej w postaci różnicy potencjałów (napięć) pomiędzy dwiema elektrodami, co graficznie odczytujemy w formie krzywej elektrokardiograficznej, na specjalnym papierze milimetrowym bądź na ekranie monitora.
Elektrokardiogram jest graficznym zapisem zmian potencjałów w trakcie depolaryzacji i repolaryzacji komórek mięśnia sercowego.
Bodziec działający na spolaryzowaną komórkę mięśnia sercowego (prawidłowo z węzła zatokowo-przedsionkowego) zmienia przepuszczalność błony dla jonów sodu, które dostając się do wnętrza komórki, zmniejszają ujemny potencjał do wartości ok. −65 mV (potencjał progowy).
Przekroczenie potencjału progowego jest czynnikiem wyzwalającym otwarcie kanałów sodowych. Dochodzi wówczas do gwałtownego napływu jonów sodu do wnętrza komórki, w wyniku czego następuje szybka i całkowita depolaryzacja.
Przy wartości −40 mV otwierają się z lekkim opóźnieniem kanały wapniowe.
W powstającym potencjale czynnościowym wyróżniamy pięć faz:
*faza 0 (szybka depolaryzacja) – zależy od szybkiego dokomórkowego prądu sodowego,
*faza 1 (wstępna szybka repolaryzacja) – dokomórkowy prąd chlorkowy (w mięśniówce komór) i odkomórkowy prąd potasowy (w mięśniówce przedsionków),
*faza 2 (powolna repolaryzacja) – tzw. faza plateau (stabilizacja potencjału, stan równowagi pomiędzy dokomórkowym prądem wapniowo-sodowym a odkomórkowym prądem potasowym),
*faza 3 (szybka repolaryzacja) – przewaga odkomórkowego prądu potasowego nad wygasającym dokomórkowym prądem wapniowo-sodowym,
*faza 4 (polaryzacja) – faza spoczynku, polaryzacji.
Komórki rozrusznikowe serca mają zdolność do tzw. spontanicznej powolnej depolaryzacji w czwartej fazie potencjału czynnościowego.
Pobudzenie elektryczne rozchodzi się (uogólniając) z prawej górnej strony serca i biegnie w kierunku dolnym i na stronę lewą. W przypadku kiedy odprowadzenie odczytuje przebieg prądu „od elektrody” wychylenie na wykresie jest ujemne (na przykład w odprowadzeniu V1). Jeśli fala depolaryzacji biegnie w kierunku elektrody, wychylenie jest dodatnie (na przykład w odprowadzeniu V6). Jeżeli fala depolaryzacji biegnie prostopadle do elektrody wychylenie jest idiopatyczne – takie samo wychylenie w górę jak i w dół (przypadek 3 na rycinie obok).
Tkanki martwicze (na przykład objęte zawałem) inaczej przewodzą prąd niż tkanki zdrowe. Te różnice w przewodzeniu pomagają pomóc lekarzowi w ustaleniu rozpoznania.
Na wykresie EKG analizuje się:
*linię izoelektryczną – linia pozioma zarejestrowana w czasie, gdy w sercu nie stwierdza się żadnych pobudzeń (aktywności). Najłatwiej wyznaczyć ją według odcinka PQ. Stanowi ona punkt odniesienia poniższych zmian;
*załamki – wychylenia od linii izoelektrycznej (dodatni, gdy wychylony w górę; ujemny, gdy wychylony w dół);
*odcinki – czas trwania linii izoelektrycznej pomiędzy załamkami;
*odstępy – łączny czas trwania odcinków i sąsiadującego załamka.
Załamki
*załamek P – jest wyrazem depolaryzacji mięśnia przedsionków (dodatni we wszystkich 11 odprowadzeniach, poza aVR, tam ujemny)
*zespół QRS – odpowiada depolaryzacji mięśnia komór (w tym czasie następuje również repolaryzacja przedsionków, którą przysłania zespół QRS)
*załamek T – odpowiada repolaryzacji komór
*czasami też załamek U - odpowiada późnej repolaryzacji mięśni brodawkowatych
Odcinki
*odcinek PQ – wyraża czas przewodzenia depolaryzacji przez węzeł przedsionkowo-komorowy (AV)
*odcinek ST – okres początkowej repolaryzacji mięśnia komór
Odstępy
*odstęp PQ – wyraża czas przewodzenia depolaryzacji przez cały układ bodźcoprzewodzący serca, to jest od węzła zatokowo-przedsionkowego do włókien Purkinjego i wynikającą z tego depolaryzację przedsionków
*odstęp ST – wyraża czas wolnej i szybkiej repolaryzacji mięśnia komór (2 i 3 faza repolaryzacji)
*odstęp QT – wyraża czas potencjału czynnościowego mięśnia komór (depolaryzacja + repolaryzacja)
Szczególne fragmenty
*zwrot ujemny – w odprowadzeniach przedsercowych fragment zespołu QRS, od szczytu załamka R do końca zespołu, zwany także wychyleniem wewnętrznym
*pobudzenie istotne komór to nie jest zwrot ujemny – to fragment od początku zespołu QRS do szczytu załamka R, zwany także opóźnieniem ujemnego zwrotu
Interpretacja wyniku EKG zależy od wielu czynników, z których najważniejsze to wiek, stosowane leki i schorzenia pozasercowe. Interpretacji wyniku powinien dokonać lekarz lub ratownik medyczny.
Metoda EKG umożliwiająca rejestrowanie pracy serca w sposób ciągły, przez 24 godziny na dobę w celu późniejszej, szczegółowej, często komputerowej analizy.
Ważnymi cechami urządzeń do monitorowania holterowskiego są niewielkie rozmiary rejestratora i możliwość przymocowania do ciała lub ubrania pacjenta w sposób niekrępujący ruchów. Umożliwia to normalną aktywność życiową ze sportem i snem włącznie. Nie wolno jednak wchodzić z holterem pod prysznic lub zanurzać się w wodzie.
Rejestracja czynności serca płodu metodą bezpośrednią (z elektrody umiejscowionej bezpośrednio na części przodującej płodu ) lub w sposób pośredni (z wykorzystaniem elektrod zewnętrznych, umiejscowionych na skórze powłok jamy brzusznej matki).
Monitorowanie akcji serca płodu wraz z jednoczasowym zapisem czynności skurczowej mięśnia macicy. Badanie to przeprowadzane jest w ramach intensywnej opieki przedporodowej. Pozwala wcześnie wykryć sytuacje zagrożenia życia płodu.
W skład kardiotokografii wchodzi:
*tokografia – rejestracja czynności skurczowej macicy, która może odbywać się poprzez czujnik zewnętrzny umieszczony na brzuchu ciężarnej lub poprzez rejestrację zmiany ciśnienia wewnątrz jamy macicy, mierzonego przy pomocy cewnika
*kardiografia – ciągła rejestracja akcji serca płodu przy pomocy elektrokardiografu lub ultrasonograficznej sondy określające czynność skurczowo-rozkurczową serca przy wykorzystaniu efektu Dopplera
Częstość podstawowa jest to średnia częstotliwość akcji serca płodu między akceleracjami i deceleracjami a przy ich braku częstość rejestrowana przez 10 minut.
Prawidłowa częstość podstawowa akcji serca płodu waha się w granicach 110-150/min
Za tachykardię uznaje się częstość podstawową akcji serca płodu > 150/min w co najmniej dziesięciominutowym zapisie - może wskazywać na zakażenie wewnątrzmaciczne, lub chorobę infekcyjną matki
Za bradykardię uznaje się częstość podstawową akcji serca płodu < 110/min w co najmniej dziesięciominutowym zapisie - może być m.in. objawem niedotlenienia
Oscylacje (zmienność długoterminowa, makrofluktuacje) – są to wahania częstotliwości akcji serca płodu. Wyróżnia się następujące typy oscylacji:
-brak zmienności (oscylacja milcząca według Hammachera) – amplituda zmian < 2 uderzeń/min - może być skutkiem podania leków uspokajających ciężarnej lub być następstwem niedotlenienia płodu
-zmienność zmniejszona (dawniej oscylacja falująca zawężona) – amplituda zmian < 6 uderzeń/min - zwykle spowodowana snem płodu
-zmienność prawidłowa (dawniej oscylacja falująca) – amplituda zmian 6–25 uderzeń/min - najczęściej występuje podczas ruchów płodu
-zmienność skacząca (oscylacja skacząca) – amplituda zmian > 25 uderzeń/min - może powstawać na skutek ucisku pępowiny
Deceleracje jest to krótkotrwały spadek częstotliwości akcji serca płodu (> 15/min przez 10 sekund lub dłużej). Wyróżnia się:
-deceleracje wczesne – zgrane w fazie ze skurczami macicy, gdzie najmniejsza częstotliwość akcji serca płodu występuje w okresie najsilniejszego skurczu mięśnia macicy. Powstają na skutek pobudzenia nerwu błędnego przez kompresję główki płodu w kanale rodnym (odruch Gaussa)
-deceleracje zmienne – niezgrane w fazie z czynnością skurczową macicy, mogą być spowodowane uciskiem na pępowinę. Niekiedy towarzyszy im wyrównawcza akceleracja
-deceleracje późne – pojawiają się z opóźnieniem względem aktywności skurczowej macicy; groźne dla płodu, są wykładnikiem niewydolności łożyskowo-macicznej, zwłaszcza gdy występują seriami.
Akceleracje – jest to krótkotrwały wzrost częstotliwości akcji serca płodu (> 15/min przez 15 sekund lub dłużej) – świadczą o ruchach płodu i są uznawane za cechy jego dobrostanu.
W ocenie zapisu KTG stosuje się punktową skalę Fischera.
10–8 – stan płodu dobry
7–5 – zagrożenie płodu, wymaga nadzoru
4–0 – bezpośrednie zagrożenie płodu, wskazanie do ukończenia ciąży
Diagnostyka czynności elektrycznej mięśni i nerwów obwodowych (elektroneurografia) za pomocą urządzenia wzmacniającego potencjały bioelektryczne mięśni i nerwów – elektromiografu. Elektromiografia jest podstawowym badaniem dodatkowym służącym do rozpoznawania chorób obwodowego układu nerwowego oraz mięśni (pozwala ocenić m.in. ich zdolność do pracy). Aparat EMG czyli elektromiograf służy często również do badania potencjałów wywołanych.
Elementy badania:
-właściwa elektromiografia – badanie czynności elektrycznej mięśni
-elektroneurografia – badanie przewodnictwa we włóknach czuciowych i ruchowych nerwów obwodowych
badanie fali F
-próby miasteniczne – testy transmisji nerwowo-mięśniowej
elektromiografia pojedynczego włókna (SFEMG)
Badanie elektroencefalograficzne (w skrócie EEG) polega na rejestracji czynnościowych prądów mózgu człowieka, które charakteryzują się niewielkim napięciem (od kilku do kilkuset mikrowoltów). Częstotliwość tych prądów waha się od 0,5 Hz do 50 Hz. Do rejestracji tych niewielkich potencjałów służą aparaty encefalograficzne.
Badanie EEG rozpoczyna się od umieszczenia na głowie pacjenta 20 elektrod pomiarowych. Podczas operacji można je umieścić bezpośrednio na powierzchni kory mózgowej lub nawet wprowadzić w głąb mózgu. Wzmacniając odbierane sygnały około miliona razy, rejestruje się różnice potencjałów między każdą parą elektrod. Każda konfiguracja elektrod ma swoje znaczenie i przydatność diagnostyczną. Wynik badania uzyskuje się w postaci czterech fal o różnej częstotliwości wyładowań i różnych amplitudach, a każdy rodzaj fali świadczy o innej aktywności kory mózgowej.
U dorosłego człowieka przy całkowitym odprężeniu dominują fale alfa o częstotliwości 8-13 Hz i napięciu 50-150 μV, które zanikają na przykład wtedy, gdy otwiera się oczy. Fale beta występują u ludzi aktywnych, pobudzonych i najwyraźniej są odbierane z okolic czołowo-środkowych. Charakteryzują się częstotliwością 14-24 Hz i potencjałami 10-16 μV. Fale theta
o częstotliwości 4-7 Hz i amplitudzie 50-100 μV często świadczą o tym, że w mózgu dzieje się coś złego. Wreszcie fale delta o parametrach 0,5-3 Hz i 100-200 μV, występują podczas snu. Ich obecność u dorosłego człowieka w stanie czuwania zawsze świadczy o procesie patologicznym, podobnie jak występowanie potencjałów szczytowych, charakteryzujących się szybkim narastaniem i spadkiem napięcia.
Do uzyskania rzetelnego wyniku badania konieczna jest długa trwająca od 20 do 30 minut rejestracja. Zdarza się, że zapis spoczynkowy nie ujawnia żadnych nieprawidłowości, natomiast odchylenia od normy pojawiają się dopiero wtedy, gdy zastosuje się tzw. metody aktywacji, na przykład kilkuminutową hiperwentylację, czyli szybkie i głębokie oddechy, lub powtarzające się bodźce świetlne. Pomocny bywa również zapis wykonany podczas snu.
Metoda ta jest bardzo przydatna, między innymi przy wykrywaniu padaczki, guzów nowotworowych czy krwiaków.