Informasi

Apa perbedaan antara rheobase dan ambang?

Apa perbedaan antara rheobase dan ambang?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Jaringan saraf dapat dirangsang oleh rangsangan listrik. Dua karakteristik yang umum ditemui untuk sel saraf yang merangsang secara elektrik adalah ambang dan rheobase. Pertanyaan saya adalah apa perbedaan antara rheobase dan ambang batas? Dalam definisi yang saya baca, itu digambarkan sebagai hal yang hampir sama. NS ambang, atau stimulus minimal, didefinisikan sebagai "rangsangan listrik yang kekuatannya (atau tegangannya) cukup untuk merangsang jaringan. Rheobase didefinisikan sebagai "kekuatan (tegangan) minimum dari stimulus yang dapat menggairahkan jaringan". Apa bedanya?


Pertanyaan yang bagus! Perbedaannya adalah fakta bahwa rheobase adalah contoh dari ambang ukuran. NS ambang, seperti yang Anda sarankan dengan benar, adalah energi minimal (biasanya level arus dan bukan tegangan seperti yang Anda sarankan) untuk merangsang jaringan saraf. Ambang batas hanya berlaku di bawah pengaturan parameter eksperimental tertentu yang digunakan. Parameter ini termasuk jenis stimulus listrik (misalnya, pulsa arus biphasic), konfigurasi elektroda (misalnya, stimulasi bipolar) dan durasi stimulus (misalnya 200 mikrodetik).

Rheobase adalah tingkat arus minimal yang diperlukan untuk merangsang jaringan ketika stimulus yang sangat panjang akan diterapkan. Rheobase biasanya ditemukan dengan memplot tingkat ambang (seperti yang didefinisikan di atas) sebagai fungsi dari durasi stimulus. Alasan untuk mengembangkan ukuran ini adalah kenyataan bahwa membran yang dapat dirangsang mengintegrasikan arus yang disuntikkan, sehingga muatan menumpuk di jaringan. Dengan kata lain, meningkatkan durasi pulsa menurunkan tingkat arus ambang yang dibutuhkan. Oleh karena itu, rheobase adalah ukuran ambang yang nyaman karena menggabungkan parameter durasi stimulus. Itu masih akan tergantung pada hal-hal seperti konfigurasi elektroda dan bentuk stimulus.

Fungsi hubungan kekuatan-durasi dapat dilengkapi dengan eksponensial yang menurun:

saya = sayath / ( 1-e(-t/Tsd) )

di mana I = Ambang tingkat saat ini; Sayarh = rheobase t = durasi stimulus Tsd = Tau = eksponensial

Berikut adalah gambar kurva kekuatan-durasi teoretis yang disalin dari halaman wiki di rheobase. [NB: Saya menemukan halaman wiki tidak perlu rumit].

Rheobase adalah asimtot horizontal. Parameter yang sering digunakan untuk mengkarakterisasi fungsi adalah chronaxie, yang merupakan durasi pulsa yang setara dengan dua kali rheobase.

Penjelasan yang diberikan di sini diadaptasi dari buku "Cochlear Implants", bab 5 "Biophysics and Physiology" oleh Abbas dan Miller, dua veteran dalam elektrofisiologi implan koklea. Sayangnya saya tidak dapat memberi Anda tautan ke pdf karena saya memiliki karya dalam bentuk hard copy.


Potensi Ambang Batas

Apakah potensial ambang tercapai tergantung pada jumlah muatan yang ditransfer melintasi membran. Gambar 19.6 menunjukkan bahwa transfer muatan total melintasi membran yang dibutuhkan untuk menghasilkan eksitasi kira-kira konstan (k = xy atau Q = DIA). Ini adalah perkiraan hiperbola persegi panjang (xy = k) di atas daerah tikungan tajam kurva. Kurva kekuatan-durasi (S-D) dapat diturunkan dari persamaan untuk muatan eksponensial kapasitansi membran.

GAMBAR 19.6. Kurva kekuatan-durasi untuk inisiasi AP dalam membran yang dapat dieksitasi. Intensitas pulsa stimulasi persegi panjang diplot terhadap durasinya untuk rangsangan yang cukup untuk memperoleh AP. Arus rheobase dan chronaxie (σ) ditunjukkan.

Kurva S-D hanya berurusan dengan parameter stimulus (yaitu kekuatan dan durasi pulsa arus yang diterapkan) yang diperlukan untuk membawa membran ke ambang batas. Ini menunjukkan bahwa semakin besar durasi pulsa yang diterapkan, semakin kecil intensitas arus yang dibutuhkan untuk hanya mengeksitasi serat. Asimtot sejajar dengan x-sumbu adalah rheobase, yang merupakan intensitas arus terendah yang mampu menghasilkan eksitasi, bahkan ketika arus diterapkan untuk waktu yang tak terbatas (praktis, >10 ms untuk serabut saraf bermielin). Asimtot yang sejajar sumbu y adalah waktu stimulasi minimal, yang merupakan durasi stimulasi terpendek yang mampu menghasilkan eksitasi, bahkan ketika arus besar diterapkan.

Kegunaan rheobase terbatas ketika membandingkan rangsangan satu saraf dengan saraf lain karena hanya intensitas arus relatif yang bermakna. Selanjutnya, sulit untuk mengukur waktu stimulasi arus dengan intensitas rheobase karena merupakan asimtot. Dengan demikian, pengukuran grafik dibuat dari waktu di mana stimulus dua kali lipat kekuatan rheobasic harus bertindak untuk mencapai ambang batas. Kali ini adalah chronaxie. Nilai Chronaxie cenderung tetap konstan terlepas dari geometri elektroda yang merangsang. Semakin pendek chronaxie, semakin tereksitasi seratnya. Nilai chronaxie untuk serabut saraf bermielin normal adalah sekitar 0,7 ms. Beberapa patologi saraf pada manusia dapat dideteksi secara dini dengan perubahan kronaksisnya.

Pengukuran chronaxie di laboratorium juga berharga karena menyediakan metode yang mudah untuk mengukur nilai konstanta waktu membran τM (lihat Bab 18 ). Singkatnya, hubungan antara chronaxie (σ) dan konstanta waktu (τM) adalah:

Jadi,M adalah 1,44 kali nilai . Oleh karena itu, dianalogikan dengan waktu paruh untuk reaksi orde pertama, yang konstanta lajunya adalah kebalikan dariM (k=1/τM).

Kurva S-D menunjukkan bahwa pulsa arus dengan durasi yang sangat pendek (misalnya <0,1 ms) kurang efektif untuk stimulasi. Dengan demikian, arus bolak-balik sinusoidal (AC) pada frekuensi di atas 10.000 Hz kurang mampu dirangsang. Cara lain untuk melihat ini adalah bahwa, karena impedansi membran sangat berkurang pada frekuensi tinggi (karena membran sel adalah jaringan RC paralel), pd yang dapat dihasilkan melintasi membran oleh aliran arus melintasinya (IR atau IX turun) adalah sangat kecil. Oleh karena itu, AC dengan frekuensi yang sangat tinggi memiliki kecenderungan yang lebih kecil untuk tersengat listrik dan energi dari arus tersebut dapat dihamburkan sebagai panas dalam jaringan tubuh dan dengan demikian dapat digunakan dalam diatermi untuk pemanasan terapeutik pada jaringan yang terluka.


Rangsangan saraf

Kekuatan–Properti Durasi

sebagai durasi stimulus tes meningkat, kekuatan dari arus yang diperlukan untuk mengaktifkan serat tunggal atau fraksi tertentu dari potensial aksi senyawa berkurang. Konstanta waktu kekuatan-durasi (atau chronaxie ) dan rheobase adalah parameter yang menggambarkan kurva kekuatan-durasi, yaitu kurva yang menghubungkan intensitas stimulus ambang batas dengan durasinya. Kekuatan–durasi waktu konstan (SDTC) adalah konstanta waktu membran nyata yang disimpulkan dari hubungan antara arus ambang dan durasi stimulus, dan memberikan ukuran laju di mana arus ambang meningkat saat durasi stimulus uji dikurangi menjadi nol. Dalam saraf perifer manusia, hubungan kekuatan-durasi dijelaskan dengan sangat baik oleh hukum empiris Weiss: 13

di mana Q = muatan stimulus Saya = arus stimulus durasi t Sayarh = arus rheobasic

Rumus Weiss digunakan secara luas untuk menghitung SDTC. 14, 15 Dalam formulasi ini, SDTC sama dengan chronaxie (durasi stimulus yang sesuai dengan arus ambang yang dua kali rheobase). Rheobase adalah arus ambang (atau perkiraan arus ambang dalam mA) yang diperlukan jika stimulus berdurasi panjang tak terhingga. Karena ada hubungan linier antara muatan stimulus dan durasi stimulus, rheobase dan SDTC dapat dihitung dari plot durasi muatan-stimulus dengan empat lebar stimulus yang berbeda (0.2, 0.4, 0.8, dan 1 msec). 15, 16 SDTC diturunkan dari perpotongan x dari garis lurus yang dipasang pada titik-titik yang mewakili lebar stimulus yang berbeda, di mana kemiringan hubungan ini sama dengan rheobase (Gbr. 15-3). Rheobase dan SDTC keduanya merupakan sifat membran nodal. SDTC rata-rata 0,46 msec di akson motorik manusia dan 0,67 msec di akson sensorik saraf perifer. 15 Nilai-nilai ini jauh lebih lama daripada konstanta waktu pasif dari node Ranvier (sekitar 50 sec) karena efek pulsa arus subthreshold diperpanjang oleh respon lokal saluran Na + ambang rendah, terutama oleh saluran Na + persisten. 17 Saluran ini juga penting dalam menentukan aktivitas berulang dan spontan, dan inilah alasan mengapa SDTC merupakan parameter rangsangan yang penting secara klinis.


Ketiga anggota keluarga selektin yang diketahui (L-, E-, dan P-selectin) memiliki struktur kaset yang sama: domain lektin yang bergantung pada kalsium N-terminal, domain seperti faktor pertumbuhan epidermal (EGF), variabel jumlah unit pengulangan konsensus (2, 6, dan 9 untuk L-, E-, dan P-selectin, masing-masing), domain transmembran (TM) dan ekor sitoplasma intraseluler (cyto). Bagian transmembran dan sitoplasma tidak dilestarikan di seluruh selektin yang bertanggung jawab atas penargetannya ke kompartemen yang berbeda. [4] Meskipun mereka memiliki elemen yang sama, distribusi jaringan dan kinetika pengikatannya sangat berbeda, mencerminkan peran mereka yang berbeda dalam berbagai proses patofisiologis. [5]

Ada tiga himpunan bagian dari selektin:

L-selectin adalah selektin vaskular terkecil, diekspresikan pada semua granulosit dan monosit dan pada sebagian besar limfosit, dapat ditemukan di sebagian besar leukosit. P-selectin, selektin terbesar, disimpan dalam -granules trombosit dan di badan Weibel-Palade sel endotel, dan ditranslokasi ke permukaan sel sel endotel dan trombosit yang diaktifkan. E-selectin tidak diekspresikan pada kondisi awal, kecuali pada pembuluh darah mikro kulit, tetapi secara cepat diinduksi oleh sitokin inflamasi.

Ketiga jenis ini berbagi tingkat homologi urutan yang signifikan di antara mereka sendiri (kecuali dalam domain transmembran dan sitoplasma) dan di antara spesies. Analisis homologi ini telah mengungkapkan bahwa domain lektin, yang mengikat gula, paling lestari, menunjukkan bahwa tiga selektin mengikat struktur gula yang serupa. Domain sitoplasmik dan transmembran sangat terkonservasi antar spesies, tetapi tidak terkonservasi di seluruh selektin. Bagian-bagian dari molekul selektin ini bertanggung jawab atas penargetannya ke kompartemen yang berbeda: P-selectin ke granula sekretori, E-selectin ke membran plasma, dan L-selectin ke ujung lipatan mikro pada leukosit. [4]

Nama selektin berasal dari kata "terpilih" dan "lektin," yang merupakan jenis protein yang mengenali karbohidrat. [6]

Selectin terlibat dalam homing limfosit konstitutif, dan dalam proses peradangan kronis dan akut, termasuk peradangan pasca-iskemik pada otot, ginjal dan jantung, peradangan kulit, aterosklerosis, glomerulonefritis dan lupus eritematosus [4] dan metastasis kanker.

Selama respon inflamasi, P-selectin diekspresikan pada sel endotel terlebih dahulu, diikuti oleh E-selectin kemudian. Rangsangan seperti histamin dan trombin menyebabkan sel-sel endotel memobilisasi pelepasan segera P-selectin dari badan Weible-Palade di dalam sel. Sitokin seperti TNF-alpha merangsang transkripsi dan translasi E-selectin dan tambahan P-selection, yang menyebabkan penundaan beberapa jam. [7]

Saat leukosit berguling di sepanjang dinding pembuluh darah, domain seperti lektin distal dari selektin berikatan dengan kelompok karbohidrat tertentu yang disajikan pada protein (seperti PSGL-1) pada leukosit, yang memperlambat sel dan memungkinkannya meninggalkan pembuluh darah. dan masuk ke tempat infeksi. Sifat afinitas rendah dari selektin adalah apa yang memungkinkan tindakan "menggulung" karakteristik yang dikaitkan dengan leukosit selama kaskade adhesi leukosit. [2]

Setiap selektin memiliki domain pengenalan karbohidrat yang memediasi pengikatan glikan spesifik pada sel yang berhadapan. Mereka memiliki lipatan protein dan residu pengikat karbohidrat yang sangat mirip, [1] menyebabkan tumpang tindih dalam glikan yang mereka ikat.

Selektin berikatan dengan determinan sialil Lewis X (SLe x ) “NeuAcα2-3Galβ1-4(Fucα1-3)GlcNAc.” Namun, SLe x , per se, bukan merupakan reseptor selektin yang efektif. Sebaliknya, SLe x dan glikans tersialilasi dan fukosilasi terkait adalah komponen penentu pengikatan yang lebih luas. [8]

Ligan dengan karakterisasi terbaik untuk ketiga selektin adalah P-selectin glycoprotein ligand-1 (PSGL-1), yang merupakan glikoprotein tipe musin yang diekspresikan pada semua sel darah putih.

Neutrofil dan eosinofil berikatan dengan E-selectin. Salah satu ligan yang dilaporkan untuk E-selectin adalah antigen Lewis X tersialilasi (SLex). Eosinofil, seperti neutrofil, menggunakan sialilasi, struktur tahan protease untuk mengikat E-selektin, meskipun eosinofil mengekspresikan tingkat yang jauh lebih rendah dari struktur ini pada permukaannya. [9]

Ligan untuk P-selectin pada eosinofil dan neutrofil adalah struktur sialilasi, sensitif protease, tahan endo-beta-galaktosidase yang serupa, jelas berbeda dari yang dilaporkan untuk E-selectin, dan menyarankan peran yang berbeda untuk P-selectin dan E-selectin selama perekrutan selama respon inflamasi. [10]

Selectin memiliki domain engsel, memungkinkan mereka untuk mengalami perubahan konformasi yang cepat dalam rentang nanodetik antara konformasi 'terbuka' dan 'tertutup'. Tegangan geser pada molekul selektin menyebabkannya mendukung konformasi 'terbuka'. [11]

Dalam penggulungan leukosit, konformasi 'terbuka' dari selektin memungkinkannya untuk mengikat molekul sialil Lewis ke dalam lebih jauh di sepanjang rantai PSGL-1, meningkatkan afinitas pengikatan keseluruhan—jika ikatan selektin-sialil Lewis putus, ia dapat meluncur dan membentuk ikatan baru. ikatan dengan molekul sialil Lewis lainnya di sepanjang rantai. Dalam konformasi 'tertutup', bagaimanapun, selektin hanya mampu mengikat satu molekul sialil Lewis, dan dengan demikian telah sangat mengurangi afinitas pengikatan.

Hasilnya adalah bahwa selektin menunjukkan perilaku ikatan tangkap dan selip — di bawah tegangan geser rendah, afinitas ikatannya sebenarnya meningkat dengan peningkatan gaya tarik yang diterapkan pada ikatan karena lebih banyak selektin yang lebih menyukai konformasi 'terbuka'. Pada tegangan tinggi, afinitas pengikatan masih berkurang karena ikatan selektin-ligan masih merupakan ikatan slip normal. Diperkirakan bahwa ambang tegangan geser ini membantu memilih diameter pembuluh darah yang tepat untuk memulai ekstravasasi leukosit, dan juga dapat membantu mencegah agregasi leukosit yang tidak tepat selama stasis vaskular. [12]

Menjadi jelas bahwa selektin mungkin memainkan peran dalam peradangan dan perkembangan kanker. [4] Sel tumor memanfaatkan mekanisme yang bergantung pada selektin yang memediasi penambatan sel dan interaksi bergulir melalui pengenalan ligan karbohidrat pada sel tumor untuk meningkatkan metastasis organ jauh, [13] [14] menunjukkan 'mimikri leukosit'. [15]

Sejumlah penelitian telah menunjukkan peningkatan ekspresi ligan karbohidrat pada tumor metastatik, [16] peningkatan ekspresi E-selectin pada permukaan pembuluh endotel di lokasi metastasis tumor, [17] dan kapasitas sel tumor metastatik untuk menggulung dan menempel ke sel endotel, menunjukkan peran selektin dalam metastasis. [18] Selain E-selectin, peran P-selectin (diekspresikan pada trombosit) dan L-selectin (pada leukosit) dalam penyebaran kanker telah disarankan dalam cara mereka berinteraksi dengan sel kanker yang bersirkulasi pada tahap awal kanker. metastasis. [19] [20]

Selektivitas organ Sunting

Selektin dan ligan selektin menentukan selektivitas organ metastasis. Beberapa faktor dapat menjelaskan teori benih dan tanah atau tempat asal metastasis. Secara khusus, regulasi genetik dan aktivasi kemokin, sitokin, dan protease spesifik dapat mengarahkan metastasis ke organ yang disukai. Faktanya, ekstravasasi sel tumor yang bersirkulasi di organ inang membutuhkan interaksi perekat yang berurutan antara sel endotel dan ligan atau reseptor lawan yang ada pada sel kanker. Sel-sel metastatik yang menunjukkan kecenderungan tinggi untuk bermetastasis ke organ-organ tertentu menempel pada tingkat yang lebih tinggi ke sel-sel endotel venular yang diisolasi dari situs target ini. Selain itu, mereka menyerang jaringan target pada tingkat yang lebih tinggi dan merespon lebih baik terhadap faktor pertumbuhan parakrin yang dilepaskan dari situs target.

Biasanya, interaksi sel kanker / sel endotel menyiratkan pertama-tama perlekatan awal yang dimediasi selektin dan penggulungan sel kanker yang bersirkulasi pada endotelium. Sel-sel kanker yang bergulir kemudian menjadi diaktifkan oleh kemokin yang dilepaskan secara lokal yang ada di permukaan sel endotel. Ini memicu aktivasi integrin dari sel kanker yang memungkinkan adhesi mereka lebih kuat ke anggota keluarga Ig-CAM seperti ICAM, memulai migrasi transendotel dan proses ekstravasasi.[72]

Kumpulan reseptor endotel yang tepat terkadang tidak diekspresikan secara konstitutif dan sel kanker harus memicu ekspresinya. Dalam konteks ini, supernatan kultur sel kanker dapat memicu ekspresi E-selectin oleh sel endotel yang menunjukkan bahwa sel kanker dapat melepaskan sendiri sitokin seperti TNF-α, IL-1β atau INF-γ yang secara langsung akan mengaktifkan sel endotel untuk mengekspresikan E-selectin, P-selectin, ICAM-2 atau VCAM. Di sisi lain, beberapa penelitian lebih lanjut menunjukkan bahwa sel kanker dapat memulai ekspresi molekul adhesi endotel dengan cara yang lebih tidak langsung.

Karena perlekatan beberapa sel kanker ke endotel membutuhkan keberadaan selektin endotel serta karbohidrat sialil Lewis pada sel kanker, tingkat ekspresi selektin pada dinding pembuluh darah dan adanya ligan yang sesuai pada sel kanker merupakan penentu adhesi mereka. dan ekstravasasi ke organ tertentu. Profil ekspresi selektin diferensial pada endotelium dan interaksi spesifik selektin yang diekspresikan oleh sel endotel organ target potensial dan ligan mereka yang diekspresikan pada sel kanker merupakan penentu utama yang mendasari distribusi metastasis spesifik organ.

Selectin terlibat dalam proyek untuk mengobati osteoporosis, penyakit yang terjadi ketika sel pembentuk tulang yang disebut osteoblas menjadi terlalu langka. Osteoblas berkembang dari sel punca, dan para ilmuwan berharap pada akhirnya dapat mengobati osteoporosis dengan menambahkan sel punca ke sumsum tulang pasien. Para peneliti telah mengembangkan cara untuk menggunakan selektin untuk mengarahkan sel punca yang dimasukkan ke dalam sistem vaskular ke sumsum tulang. [21] E-selektin secara konstitutif diekspresikan dalam sumsum tulang, dan peneliti telah menunjukkan bahwa penandaan sel induk dengan glikoprotein tertentu menyebabkan sel-sel ini bermigrasi ke sumsum tulang. Jadi, selektin suatu hari nanti mungkin penting untuk terapi regeneratif untuk osteoporosis. [22]


Rumus selisih persentase

Sebelum kita menyelam lebih dalam ke topik yang lebih kompleks mengenai perbedaan persentase, kita mungkin harus berbicara tentang rumus khusus yang kita gunakan untuk menghitung nilai ini. Rumus selisih persentase adalah sebagai berikut:

selisih persentase = 100 * |a - b| / ((a + b) / 2)

Untuk lebih spesifik lagi, Anda dapat berbicara tentang peningkatan persentase atau penurunan persentase. Untuk membandingkan dua angka, gunakan kalkulator persentase.

Sekarang Anda tahu rumus perbedaan persentase dan cara menggunakannya. Harap diingat bahwa karena ada nilai absolut dalam rumus, kalkulator selisih persentase menang&apost bekerja secara terbalik. Inilah sebabnya mengapa Anda tidak dapat memasukkan angka ke dalam dua bidang terakhir kalkulator ini.


Stimulasi dan Eksitasi Jaringan Jantung

Hubungan Durasi Stimulus Charge

Harus selalu diingat bahwa alat pacu jantung implan dan ICD ditenagai oleh baterai dengan jumlah daya yang tersedia tetap. Oleh karena itu meminimalkan jumlah muatan yang digunakan untuk stimulasi jantung merupakan penentu penting dari umur panjang perangkat. Untuk stimulus mondar-mandir, muatan (Q) yang dikirimkan adalah produk dari arus (I), diukur dalam muatan per detik, dan durasi pulsa (d), diukur dalam msec, sehingga:

Plot grafis dari muatan versus durasi pulsa menunjukkan bahwa muatan dengan setiap stimulus berkurang dengan cepat ketika durasi pulsa dipersingkat sebelum mendekati asimtot minimum (Qmin) (lihat Gambar 3-36 ). 116 Muatan minimum ini terkait dengan konstanta waktu membran, dan karena itu chronaxie , dengan persamaan:

Jadi dalam hal pengisian daya, dan oleh karena itu menguras baterai, durasi pulsa kurang dari tidak menghemat biaya yang signifikan yang terkuras dari baterai. Mengurangi durasi pulsa menjadi hanya 1/10 chronaxie menghasilkan biaya yang hanya 10% di atas minimum. Persamaan muatan juga dapat disusun ulang untuk menentukan energi pada setiap titik pada kurva durasi-kekuatan. Karena energi (E) sama dengan produk tegangan (V), arus (I) dan durasi pulsa (d):

Energi minimum pada kurva kekuatan-durasi diperkirakan 1,25 . Ini juga merupakan titik di mana kurva kekuatan-durasi untuk penangkapan dan kurva pengisian versus durasi pulsa berpotongan (lihat Gambar 3-35B). Sebagai poin praktis, ketika memprogram durasi pulsa generator pulsa, chronaxie adalah pilihan yang sangat baik untuk meminimalkan energi, membatasi muatan yang terkuras dari baterai, dan memberikan amplitudo stimulus dalam batas yang dapat disediakan oleh generator pulsa (lihat Gambar .3-35 ).

Ada beberapa aspek klinis yang relevan dengan hubungan kekuatan-durasi: pertama, sedangkan rheobase sejati terjadi pada durasi pulsa sekitar 10 msec, nilai praktis peningkatan durasi pulsa di luar sekitar 1,5 msec adalah minimal karena ini pada bagian datar dari kurva dan ada sedikit penurunan amplitudo ambang batas di luar titik ini detik, ketika durasi pulsa dipersingkat di bawah sekitar 0,20 msec, amplitudo stimulus bertemu dengan bagian kurva eksponensial yang meningkat tajam sehingga amplitudo stimulus yang diperlukan untuk menangkap dapat dimulai melebihi amplitudo maksimum yang dapat diberikan oleh generator pulsa. Karena fakta ini, ambang penangkapan harus selalu dicatat sebagai kombinasi amplitudo dan durasi pulsa yang digunakan untuk menentukan penangkapan miokard, (misalnya, 0,5 V pada 0,3 msec, atau 0,4 V pada 0,5 msec, dll.). Dari sudut pandang klinis, menentukan ambang tegangan pada durasi pulsa 0,3 hingga 0,5 msec dan memprogram amplitudo dua kali nilai ambang adalah metode yang efektif untuk mengelola amplitudo stimulus sambil memberikan margin keamanan yang sangat baik. Juga harus diakui bahwa nilai chronaxie, dan oleh karena itu kurva kekuatan-durasi, bergantung pada homogenitas jaringan dan kedekatan elektroda dengan jaringan yang dapat dieksitasi. 120 Nilai chronaxie berbeda untuk otot dan saraf serta untuk jaringan kompleks seperti miokardium atrium dan ventrikel, nodus AV, dan serat Purkinje. 121.122


Apa itu Neuron Aferen?

Neuron, yang membawa impuls sensorik menuju SSP disebut sebagai neuron aferen. Neuron aferen mengubah rangsangan eksternal menjadi impuls listrik internal. Impuls saraf berjalan di sepanjang serabut saraf aferen ke SSP. Badan sel neuron aferen terletak di ganglia dorsal sumsum tulang belakang.

Neuron aferen mengumpulkan informasi dari persepsi sensorik seperti cahaya, bau, rasa, sentuhan, dan pendengaran, masing-masing, dari mata, hidung, lidah, kulit, dan telinga. Sinyal sensorik cahaya dikumpulkan dari sel batang dan sel kerucut di retina mata, dan impuls saraf tersebut dibawa ke otak oleh neuron aferen mata. Neuron aferen di hidung dirangsang oleh bau yang berbeda, dan impuls saraf dikirim ke otak. Kuncup pengecap di lidah mengumpulkan informasi sensorik tentang rasa yang berbeda dan impuls saraf dibawa ke otak oleh saraf aferen lidah. Rangsangan mekanis seperti sentuhan, tekanan, regangan, dan suhu dideteksi oleh kulit, dan sinyal saraf dikirim ke otak oleh neuron aferen. Neuron aferen telinga dirangsang oleh panjang gelombang yang berbeda dalam kisaran yang masuk akal untuk setiap hewan, dan impuls saraf dibawa ke otak. Semua sinyal sensorik diproses di otak, dan otak mengoordinasikan organ yang relevan untuk respons tertentu. Struktur neuron aferen dan eferen ditunjukkan pada Gambar 1.

Gambar 1: Neuron Aferen dan Eferen


Perbedaan jenis kelamin dalam persepsi nyeri

Latar belakang: Sejumlah penelitian telah menunjukkan prevalensi yang lebih tinggi dari keadaan nyeri kronis dan sensitivitas nyeri yang lebih besar di antara wanita dibandingkan dengan pria. Sensitivitas nyeri diperkirakan dimediasi oleh faktor sosiokultural, psikologis, dan biologis.

Objektif: Artikel ini mengulas penelitian laboratorium yang memberikan bukti perbedaan jenis kelamin dalam sensitivitas nyeri dan respons terhadap obat analgesik pada hewan dan manusia. Dasar biologis dari perbedaan tersebut ditekankan.

Metode: Literatur dari bidang yang relatif baru ini disurvei, dan studi yang dengan jelas menggambarkan perbedaan mekanisme nyeri antara kedua jenis kelamin disajikan. Menggunakan istilah pencarian jenis kelamin, jenis kelamin, dan rasa sakit, tinjauan dilakukan terhadap literatur berbahasa Inggris yang diterbitkan di MEDLINE antara Januari 1980 dan Agustus 2004.

Hasil: Meskipun perbedaan sensitivitas nyeri antara wanita dan pria sebagian disebabkan oleh pengkondisian sosial dan faktor psikososial, banyak penelitian laboratorium pada manusia telah menggambarkan perbedaan jenis kelamin dalam sensitivitas terhadap rangsangan berbahaya, menunjukkan bahwa mekanisme biologis mendasari perbedaan tersebut. Selain itu, hormon seks mempengaruhi sensitivitas nyeri ambang nyeri dan toleransi nyeri pada wanita bervariasi dengan tahap siklus menstruasi. Studi pencitraan otak telah menunjukkan perbedaan antara pria dan wanita dalam pola spasial dan intensitas respons terhadap nyeri akut. Di antara hewan pengerat, betina lebih sensitif daripada jantan terhadap rangsangan berbahaya dan memiliki tingkat analgesia akibat stres yang lebih rendah. Hewan pengerat jantan umumnya memiliki respons analgesik yang lebih kuat terhadap agonis reseptor mu-opioid daripada betina. Penelitian pada tikus transgenik menunjukkan bahwa laki-laki normal memiliki tingkat aktivitas yang lebih tinggi dalam sistem analgesik endogen dibandingkan dengan perempuan normal, dan penelitian pada manusia telah menemukan bahwa reseptor-mu di otak perempuan yang sehat diaktifkan secara berbeda dari yang ada di otak laki-laki yang sehat. Respon terhadap kappa-opioid, yang dimediasi oleh gen reseptor melanocortin-1 pada tikus dan manusia, juga berbeda untuk setiap jenis kelamin.

Kesimpulan: Penelitian lanjutan pada tingkat genetik dan reseptor dapat mendukung kebutuhan untuk mengembangkan terapi obat spesifik gender.


Apa perbedaan antara rheobase dan ambang? - Biologi

Dalam cabang psikologi eksperimental yang berfokus pada indera, sensasi, dan persepsi, yang disebut psikofisika, a perbedaan yang mencolok (JND) adalah jumlah sesuatu yang harus diubah agar perbedaan terlihat, atau dapat dideteksi setidaknya separuh waktu (ambang absolut). Limen ini (kata lain untuk ambang batas) juga dikenal sebagai perbedaan ambang batas, ambang batas diferensial, atau perbedaan yang paling tidak terlihat.

Untuk banyak modalitas sensorik, pada rentang besaran stimulus yang cukup jauh dari batas atas dan bawah persepsi, JND adalah proporsi tetap dari tingkat sensorik referensi, sehingga rasio JND/referensi kira-kira konstan (yaitu JND adalah proporsi/persentase konstan dari tingkat referensi). Diukur dalam satuan fisik, kita memiliki:

di mana Saya adalah intensitas asli dari rangsangan tertentu,Saya adalah tambahan yang diperlukan agar perubahan dapat dirasakan (JND), dan k adalah sebuah konstanta. Aturan ini pertama kali ditemukan oleh Ernst Heinrich Weber (1795–1878), seorang ahli anatomi dan fisiologi, dalam eksperimen tentang ambang persepsi beban yang diangkat. Alasan teoretis (tidak diterima secara universal) kemudian diberikan oleh Gustav Fechner, sehingga aturan tersebut dikenal sebagai Hukum Weber atau sebagai hukum Weber-Fechner konstanta k disebut konstanta weber. Memang benar, setidaknya untuk perkiraan yang baik, dari banyak tetapi tidak semua dimensi sensorik, misalnya kecerahan cahaya, dan intensitas serta nada suara. Namun, tidak benar tentang panjang gelombang cahaya. Stanley Smith Stevens berpendapat bahwa itu hanya berlaku untuk apa yang dia sebut protetik kontinuitas sensorik, di mana perubahan input berupa peningkatan intensitas atau sesuatu yang jelas-jelas analog yang tidak akan berlaku metatetik continua, di mana perubahan input menghasilkan perubahan persepsi secara kualitatif daripada kuantitatif. Stevens mengembangkan hukumnya sendiri, yang disebut Hukum Kekuatan Stevens’, yang menaikkan stimulus menjadi kekuatan konstan sementara, seperti Weber, juga mengalikannya dengan faktor konstan untuk mencapai stimulus yang dirasakan.

JND adalah statistik, bukan kuantitas yang tepat: dari percobaan ke percobaan, perbedaan yang diperhatikan orang tertentu akan sedikit berbeda, dan oleh karena itu perlu untuk melakukan banyak percobaan untuk menentukan ambang batas. JND yang biasanya dilaporkan adalah perbedaan yang diperhatikan seseorang pada 50% percobaan. Jika proporsi yang berbeda digunakan, ini akan dimasukkan dalam deskripsi—misalnya sebuah penelitian mungkin melaporkan nilai 75 persen JND.

Pendekatan modern untuk psikofisika, misalnya teori deteksi sinyal, menyiratkan bahwa JND yang diamati bukanlah kuantitas absolut, tetapi akan bergantung pada faktor situasional dan motivasi serta persepsi. Misalnya, ketika seorang peneliti menyorotkan cahaya yang sangat redup, seorang peserta dapat melaporkan melihatnya pada beberapa percobaan tetapi tidak pada percobaan lainnya.

Cobalah sendiri

Sangat mudah untuk membedakan antara sekantong beras seberat satu pon dan sekantong beras seberat dua pon. Ada perbedaan satu pon, dan satu tas dua kali lebih berat dari yang lain. Namun, apakah semudah itu membedakan antara tas 20 dan 21 pon?

Pertanyaan: Berapakah perbedaan berat terkecil yang dapat dideteksi antara sekantong beras seberat satu pon dan sekantong yang lebih besar? Apa perbedaan terkecil yang dapat dideteksi antara tas seberat 20 pon dan tas yang lebih besar? Dalam kedua kasus, pada bobot berapa perbedaan terdeteksi? Perbedaan terkecil yang dapat dideteksi dalam rangsangan ini dikenal sebagai perbedaan yang dapat dilihat (JND).

Latar belakang: Literatur latar belakang penelitian tentang JND dan Hukum Weber, deskripsi hubungan matematis yang diusulkan antara besarnya keseluruhan stimulus dan JND. Anda akan menguji JND dari berbagai bobot beras dalam karung. Pilih kenaikan nyaman yang akan dilalui saat pengujian. Misalnya, Anda dapat memilih kenaikan 10 persen antara satu dan dua pound (1.1, 1.2, 1.3, 1.4, dan seterusnya) atau kenaikan 20 persen (1.2, 1.4, 1.6, dan 1.8).

Hipotesa: Kembangkan hipotesis tentang JND dalam hal persentase dari seluruh berat yang diuji (seperti "JND antara dua tas kecil dan antara dua tas besar secara proporsional sama," atau "... tidak sama secara proporsional." ) Jadi, untuk hipotesis pertama, jika JND antara kantong satu pon dan kantong yang lebih besar adalah 0,2 pon (yaitu, 20 persen 1,0 pon terasa sama dengan 1,1 pon, tetapi 1,0 pon terasa kurang dari 1,2 pon), maka JND antara tas 20 pon dan tas yang lebih besar juga akan menjadi 20 persen. (So, 20 pounds feels the same as 22 pounds or 23 pounds, but 20 pounds feels less than 24 pounds.)

Test the hypothesis: Enlist 24 participants, and split them into two groups of 12. To set up the demonstration, assuming a 10 percent increment was selected, have the first group be the one-pound group. As a counter-balancing measure against a systematic error, however, six of the first group will compare one pound to two pounds, and step down in weight (1.0 to 2.0, 1.0 to 1.9, and so on.), while the other six will step up (1.0 to 1.1, 1.0 to 1.2, and so on). Apply the same principle to the 20-pound group (20 to 40, 20 to 38, and so on, and 20 to 22, 20 to 24, and so on). Given the large difference between 20 and 40 pounds, you may wish to use 30 pounds as your larger weight. In any case, use two weights that are easily detectable as different.

Record the observations: Record the data in a table similar to the table below. For the one-pound and 20-pound groups (base weights) record a plus sign (+) for each participant that detects a difference between the base weight and the step weight. Record a minus sign (−) for each participant that finds no difference. If one-tenth steps were not used, then replace the steps in the “Step Weight” columns with the step you are using.

Table 1. Results of JND Testing (+ = difference − = no difference)
Step Weight One pound 20 pounds Step Weight
1.1 22
1.2 24
1.3 26
1.4 28
1.5 30
1.6 32
1.7 34
1.8 36
1.9 38
2.0 40

Analyze the data/report the results: What step weight did all participants find to be equal with one-pound base weight? What about the 20-pound group?

Draw a conclusion: Did the data support the hypothesis? Are the final weights proportionally the same? If not, why not? Do the findings adhere to Weber’s Law? Weber’s Law states that the concept that a just-noticeable difference in a stimulus is proportional to the magnitude of the original stimulus.


Ucapan Terima Kasih

We are grateful to the Cardiac Electrophysiology Laboratory staff at McGuire VA Medical Center, in particular to Donna Sargent, RN (research coordinator), for her dedication to this project.

Sources of Funding

This study was supported by National Institutes of Health grant UL1RR031990 to the VCU Center for Clinical and Translational Research (Dr Thacker).

Disclosures

Dr Huizar received grant support from St Jude Medical and was a clinical investigator for Biotronik. Dr Kaszala is a clinical investigator for Boston Scientific, St Jude Medical, and Sorin. Dr Ellenbogen has received grants and honoraria and is a clinical investigator and consultant for Boston Scientific, Medtronic, St Jude Medical, and Biotronik. Dr Wood is a clinical investigator and speaker for Boston Scientific. Dr Kowalski is a consultant for Medtronic.


Tonton videonya: Neuromuscular Junction, Animation (Februari 2023).