Φαινόμενα ιοντικών ρευμάτων στα κύτταρα

Abstract

Στο κεφάλαιο αυτό αναλύονται τα βιολογικά φαινόμενα, τα οποία ευθύνονται για την παραγωγή των βιοηλεκτρικών σημάτων, τα οποία στη συνέχεια μετρώνται από τις σχετικές διατάξεις. Γίνεται αναφορά στη λειτουργία των λεγόμενων ηλεκτρικά διεγέρσιμων κυττάρων (νευρικά και μυϊκά κύτταρα). Αναλύονται τα φαινόμενα της διαμεμβρανικής ιοντικής ροής και η λειτουργία των διαφόρων ιοντικών διόδων των μεμβρανών, τόσο των διόδων των ελεγχόμενων από τάση, όσο και των παθητικών/μη ελεγχόμενων διόδων, που ευθύνονται για το δυναμικό ηρεμίας. Εξηγείται ο μηχανισμός δημιουργίας του δυναμικού δράσης, ο μηχανισμός διάδοσης της νευρικής ώσης κατά μήκος του νευράξονα και η μετάδοση της πληροφορίας από ένα νευρικό κύτταρο στο άλλο μέσω των συνάψεων. Τέλος, αναλύεται η σημασία του μετασυναπτικού δυναμικού διέγερσης (ΜΔΔ) (excitatory post-synaptic potential – EPSP) και του μετασυναπτικού δυναμικού αναστολής (ΜΔΑ) (inhibitory post-synaptic potential – IPSP).

This chapter analyzes the biological phenomena responsible for the generation of bioelectrical signals, which are subsequently measured by related devices. It discusses the function of electrically excitable cells, such as nerve and muscle cells. The phenomena of transmembrane ionic flow and the operation of various ion channels in membranes are examined, including voltage-gated channels as well as passive/non-gated channels responsible for the resting potential. The mechanism of action potential generation, the propagation of the nerve impulse along the axon, and the transmission of information from one neuron to another via synapses are explained. Finally, the significance of excitatory post-synaptic potentials (EPSPs) and inhibitory post-synaptic potentials (IPSPs) is analyzed.