一分鐘了解菸鹼性乙醯膽鹼之配體閘控通道 (Ligand-Gated Channels)

 

   還記得前面有講到乙醯膽鹼傳到

   突觸後需要一個接收器，
 
當乙醯膽鹼傳到接收器後會打開閘門，
 
現在就要來講這個門是如何被打開那又有甚麼功能，
 
當突觸後的乙醯膽鹼接收器接受到

    2個乙醯膽鹼閘門將會打開，
 
打開這個通道會產生去極化，
 
因此Na⁺會進入細胞內，K⁺會跑出細胞外(同時)，
 
這個就是興奮性突觸後電位(EPSP)，
 
換句話說菸鹼性乙醯膽鹼就是去

    打開突觸後電位產生去極化。
 
⭐動作電位Na⁺跟K⁺不會同時進出，但突觸後電位可以!
 
由上述我們可以知道，興奮性突觸後電位沒有閥值，
 
乙醯膽鹼越多它會產生分級的去極化，
 
也沒有不反應期且有加成作用，
 
但要注意最大去極化是0mV

    因為EPSP再極化是隨著電位的流失，
 
如果去極化的電位太高會下降不了。
 
一分鐘了解菸鹼性乙醯膽鹼受器及

   蕈毒鹼性乙醯膽鹼受器有提到，
 
陽離子通道(配體閘控通道)就是

   指Na⁺跟K⁺的擴散產生去極化。

   用故事的方式就像幼稚園，門口要有兩個老師才會開門，

   開門所有小孩都會進來(進)，家長送完小孩開車走(出)，

   幼稚園基本上都是收越多小孩越好(乙醯膽鹼)，

    越多小孩班級就會多(分級去極化)，

    小孩都會一直很有活力(沒有不反應期)，

    而且越多小孩越吵(有加成作用)，

     收小孩太多要隨著時間畢業後

     才會減少(隨著時間電位流失)，

     因此也不能一次收太多(最大去極化為0mV)。

     

 
用邏輯得方式記住EPSP特性

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參考資料:

Stuart Ira Fox(2011)．神經系統．朱勉生等編，人體生理學(初版，190-191頁)．偉明。

五分鐘了解菸鹼性乙醯膽鹼受器及蕈毒鹼性乙醯膽鹼受器 (Nicotinic receptor and muscarinic receptor)

 

還記得前面有提到突觸前會傳遞物質到突觸後嗎?  

 

傳遞物質其中一個就是乙醯膽鹼，

乙醯膽鹼傳到突觸後需要一個接收器，

 

就像我鑰匙給你，你拿了鑰匙要開對的門才打得開，

 

乙醯膽鹼就像鑰匙，你有了鑰匙就要找對的門，

 

而乙醯膽鹼的門有兩大種菸鹼性以及蕈毒鹼性，

 

這兩種可以簡單的分為

 

菸鹼性(Nicotinic receptor ):

自主神經節、骨骼肌(體運動神經元)。

 

蕈毒鹼性(muscarinic receptor):

只要記得無法用意識控制的大部分都是屬於蕈毒鹼性。

 

了解了大概我們就要再深入一點

 

一、 菸鹼性乙醯膽鹼受器

 

1.  骨骼肌是利用乙醯膽鹼開啟受器之陽離子通道，

使菸鹼性乙醯膽鹼受器接受到乙醯膽鹼，

利用去極化來使肌肉收縮。

 

2.   自主神經節是利用乙醯膽鹼開啟受器之陽離子通道來活化自主神經節。

 

二、蕈毒鹼性(可以想成副交感)

 

蕈毒鹼性分為五種M₁、M₂、M₃、M₄、M₅

 

1.      M₁是利用乙醯膽鹼活化G蛋白偶合受器，

開啟Ca²⁺通道，存在於大腦皮層、海馬體和整個大腦中，

負責認知功能。

2.      M₂是利用乙醯膽鹼活化G蛋白偶合受器，開啟K⁺通道，使cAMP下降，產生過極化使心跳減緩，因此M₂是作用在心臟、竇房結會抑制交感神經對心臟的影響，降低收縮力並減少竇房結的放電。

 

3.      M₃是利用乙醯膽鹼活化G蛋白偶合受器，開啟Ca²⁺通道，產生去極化使平滑肌收縮，因此M₃是作用在平滑肌，例如支氣管、胃腸道、瞳孔和血管。參與支氣管收縮、胃腸道和膽囊平滑肌收縮、瞳孔收縮和血管舒張。

 

 

4.      M₄與多巴胺釋放有關。

 

5.      M₅是利用乙醯膽鹼活化G蛋白偶合受器，開啟Ca²⁺通道，產生去極化使線體分泌，因此M₅是作用在腺體及中樞神經系統的黑質中，參與多巴胺釋放過程。

 

補充:人類膀胱平滑肌乙醯膽鹼接受器由M2 ，M3混合組成。主要為M2(佔80％)。但是少數的M3被認為主要負責膀胱收縮。

 

小試身手:
 
來看看你是不是真的會了
 
是非題
 
1.      (  ) 蕈毒鹼跟骨骼肌有關係。

2.      (  ) 蕈毒鹼M₂能抑制心臟跳動。

   3.      (  ) 蕈毒鹼M₃能作用在平滑肌。

*答案在文章最下方

參考資料:

Megan Kudlak , Prasanna Tadi. In: StatPearls. Treasure Island (FL); 2021. Available from: 

 

Stuart Ira Fox(2011)．神經系統．朱勉生等編，人體生理學(初版，267-265頁)．偉明。

 

莊燿吉：下泌尿道藥理學。台灣尿失禁防治 協會。2005年7月。

答案: 1.(X) 2.(O) 3.(O)

五分鐘了解 化學突觸 傳遞物質的釋放及化學性調控閘門 (Release of Neurotransmitter and Chemically regulated gates)

 

神經傳遞物質的釋放

在看圖之前要先知道SNARE複合體

SNARE複合體:負責停放囊泡，

但會被Ca2+蛋白質複合體改變。

要注意當囊泡停靠SNARE複合體時，

Ca2+蛋白質複合體才會過來改變SNARE複合體，

使囊泡可以胞吐作用，傳遞物質至突觸裂。

SNARE複合體就像正宮，結果Ca2+蛋白質複合體這個小三有SNARE複合體的老公撐腰，強制奪位把SNARE複合體變成小三，SNARE複合體只能乖乖地聽Ca2+蛋白質複合體的話把囊泡利用胞吐作用是放到突觸裂。

 

⭐肉毒桿菌毒素就是利用蛋白酶破壞SNARE複合體。

化學性調控閘門

 

白話一點就是當傳遞物質要到突觸後細胞的門，

每個傳遞物質都有自己的門，

通常化學性調控閘門都在樹突及細胞本體。

 

小試身手:

 

來看看你是不是真的會了

 

是非題

 

1.      (  ) SNARE複合體會被Ca2+蛋白質複合體改變。

2.      (  ) 化學性調控閘門會在樹突及細胞本體看到。

一分鐘了解 電性突觸:隙型連結 及 化學突觸 (Electrical Synapses :Gap junction and Chemical Synapses)

 

電性突觸:隙型連結

 
電性突觸是由隙型連結

隙型連結可以想成房子跟房子間有一條通道

套到這裡就是細胞膜與細胞膜之間由一條通道

這條通道就是12個連接素蛋白所組成的

電性突觸是「雙向傳遞」及「不需要傳遞物質」

有了這通道可以讓肌細胞同時有力的收縮

讓腦部神經可以同步放電

電性突觸還存在以下這幾個地方:

肌細胞:心臟和子宮。

視網膜、耳蝸

 

化學突觸

 
化學突觸是「單向傳遞」且「需要傳遞物質」。

化學突觸有幾個名詞要解釋一下

終鈕:突觸前另一個的名稱。

細胞黏膜分子: 突觸後及突觸前都有負責把突觸後及突觸前拉住不要分開，就像魔鬼氈一樣。

    突觸裂:在突觸前、後的中間。

突觸前末梢有「突觸囊泡」

突觸囊泡要用「胞吐作用」才能傳遞物質

小試身手:
 
來看看你是不是真的會了
 
是非題
 
1.      (  ) 化學突觸是雙向傳遞且需要傳遞物質。

2.      (  ) 電性突觸是需要胞吐作用。
 
 *答案在文章最下方

參考資料:

Stuart Ira Fox(2011)．神經系統．朱勉生等編，人體生理學(初版，186-187頁)．偉明。

答案: 1.(X) 2.(X)

五分鐘了解如何影響動作電位傳導速度 (Conduction in a Myelinated Axon)

 

說到傳導速度會先想到有、無髓鞘

還記得之前說的神經構造嗎 

軸突要有髓鞘傳導才會快

原因很簡單，當軸突在傳遞時會被細胞膜外的離子給影響，

如果被影響鈉離子會跑出細胞外導致傳導速度變慢，

所以我們需要有個絕緣體(保護膜)把軸突給包起來，

這樣才能讓我們能量的傳遞穩定且快，而這個東西就是髓鞘，

髓鞘就是我們要的絕緣體，

保護我們的能量傳遞可以不受細胞外的影響，

我們可以這樣理解，當軸突鈉離子足夠產生去極化，

此時會先經過有髓鞘再到郎氏結，然後郎氏結再用接受到的鈉離子繼續產生去極化，這就是所謂的跳躍傳導。

 

了解完上述的解釋恭喜你已經會一半了。

 

我們已經知道動作電位的傳導需要髓鞘的幫忙才能傳得快

那如果我們把軸突直徑增加就可以把傳遞的東西變多，

這樣就能使神經傳遞更快

 

因此我們得出(1)有無髓鞘(2)軸突直徑的大小，

上述這兩個會影響軸突傳導的速度

 

如果對於有無髓鞘這裡還不清楚可以看這裡

舉個例子:在一般的情況下，大隊接力是一個人跑完4000公尺，

還是分20個人跑，然後各跑200公尺，

我想你的答案跟我一樣分20個人，

這樣4000公尺所需號的體力才能平均分配到20個身上，

那我們現在換個字，這20個人就是郎氏結，

每當前一棒接給下一棒就當作力量的傳遞，

使下一棒可以產生去極化然後衝刺。

 

 

總結: 影響動作電位傳導速度跟「髓鞘」及「軸突直徑」有關。

 

我們內臟像是胰臟如果生病了我們很難感覺到，

因為那裏的神經無髓鞘，

而向我們的肌肉反應快因為神經有髓鞘

 

 

小試身手:

 

來看看你是不是真的會了

 

是非題

 

1.      (  ) 軸突直徑越小，動作電位傳遞的速度越快。

2.      (  ) 有髓鞘動作電位傳遞速度才會穩且快。

 

*答案在文章最下方

 

參考資料:

Stuart Ira Fox(2011)．神經系統．朱勉生等編，人體生理學(初版，183-185頁)．偉明。

蔡任圃(2020)．為何具髓鞘的神經，傳導速率較快？——教學的限制與策略．科學教育月刊，(267)，8-16。

答案: 1.(X) 2.(O)