Мембранный потенциал, теория его происхождения.

С внутренней и наружной стороны мембраны находится Na+, K+, Cl- и A- – молекулы внутриклеточных белков в анионной форме. Поскольку A- не могут проникнуть через мембрану, то по обе стороны мембраны создается неравенство концентраций ионов одного типа. Благодаря этому в норме между внутри- и внеклеточным пространством существует разность электрических потенциалов, называемая мембранным потенциалом (МП). МП всегда отрицателен.Снаружи поверхность мембраны заряжена положительно. Проницаемость мембраны повышена для К+, понижена для Na+, не проницаема для анионов белков. В возбудимой клетке, находящейся в состоянии функционального, покоя все натриевые каналы закрыты.По каналам утечки происходит диффузия К+ из клетки наружу по концентрационному градиенту. К+ выносит с собой «+» заряд. Этот заряд фиксируется на наружной поверхности мембраны. Анионы белков тоже устремляются к порам, но их заряд “-”, происходит отталкивание. Эти анионы скапливаются на внутренней стороне мембраны, происходит электростатическое напряжение между + и – зарядами. Процесс утраты K+ клеткой компенсируется работой Na+, K+- насоса, «закачивающего» обратно K+, вышедший из клетки. На этот процесс расходуется энергия, черпаемая молекулярным механизмом насоса из АТФ. Пассивная проницаемость Na+ в клетку компенсируется удалением Na+ из клетки с помощью Na+, K+- насоса. Na+, K+- насос также вносит небольшой вклад в создание МПП, на 2 вносимых в клетку катиона K+ он выносит из клетки 3 катиона Na+.

Потенциал действия, его фазы и происхождение Соотношение фаз возбудимости с фазами потенциала действия.

Потенциал действия - быстрые колебания трансмембранной разности потенциалов, обусловленные изменением ионной проницаемости мембраны.(обеспечивает передачу сигналов между нервными клетками)

ПД протекает в виде нескольких фаз:

ФАЗЫ ПОТЕНЦИАЛА ДЕЙСТВИЯ

1- локальный ответ

2 – деполяризация-уменьшение заряда клетки до 0(открытие Na+ каналов (входящий Na+ ток).)

3-инверсия-изменение знака заряда клетки на противоположный

3 – реполяризаци-востановление заряда клетки(Na+ каналы закрыты, Ka+ каналы открыты(Выходящий К⁺ ток).)

4 - следовая деполяризация-ведет к кратковременному уменьш МП

, 5- следовая гиперполяризация –увелечение МП после фазы реполяризации

Развитие ПД возможно, если раздражитель достиг порог раздражения, т.е. в период локального ответа изменил величину МП и достиг критического уровня деполяризации (необходимого для открытия потенциалзависимых ионных каналов для изменения поляризации мембраны)