Механизм генерации потенциала действия
Рис.2. Схематический потенциал действия
Фаза деполяризации
Деполяризация, достигшая критического значения, открывает натриевые каналы.
Каналы для натрия открываются при значении мембранного потенциала -55 мВ, при этом ионы натрия поступают в клетку с высокой скоростью. В результате такого массового вхождения положительных зарядов натрия буквально за 0,2 - 0,5 мс значение мембранного потенциала из отрицательного (-55 мВ) становится положительным (около +30 мВ).
Такая стремительная деполяризация является саморегенеративной(самоподдерживающейся): чем больше входит натрия в клетку и чем больше сдвиг мембранного потенциала, тем больше открывается натриевых каналов и тогда ещё больше натрия входит в клетку. Эти потенциалзависимые каналы и реагируют именно на деполяризацию – то есть идет усиление потока за счет прогрессирующей деполяризации:
Графически это будет выглядеть так:
Деполяризация
Ý ß
Ток натрия в клетку Ü Открытие натриевых каналов
2) Фаза инверсии (инверсия – изменение нормального положения компонентов, расположение их в обратном порядке)
В результате прогрессирующей деполяризации мембраны в какой-то момент знак заряда ее меняется. Теперь заряд внутри клетки становится положительным, а снаружи – отрицательным.
|
|
|
Восходящая часть пика ПД вплоть до его вершины обеспечивается в основном входом натрия в клетку.
Через 0,5-2мс после начала деполяризации натриевые каналы закрываются (заряд в это время примерно + 30мВ), зато открываются потенциалзависимые каналы для калия + каналы утечки для калия + электрический градиент (снаружи пока еще отрицательный заряд, притягивающий катионы калия) и калий быстро выходит из клетки. Межмембранный потенциал падает до 0.
Фаза реполяризации
Реполяризация, т.е. восстановление первоначального значения мембранного потенциала, происходит из-за того, что проницаемость для калия еще высока.
Калий все выходит и выходит из клетки, в результате снаружи опять скапливается положительный заряд, а внутри опять без пары остаются отрицательные ионы – анионы органических кислот, значит появляется избыточный отрицательный заряд, то есть клетка по зарядам возвращается к обычному состоянию покоя, но это равновесие достигается не сразу: идет как бы затухание колебаний маятника: то вышло калия больше, чем надо, то наоборот – об этом далее.
В конце ПД нередко замечается замедление реполяризации – кривая идет более полого.Иногда выходной ток калия приводит даже к кратковременной следовой гиперполяризации. После нее может наступить небольшая следовая деполяризация (угасание маятника).
|
|
|
Две фазы потенциала действия – деполяризация и реполяризация образуют пик или спайк потенциала действия.
Необходимо понять, что натрий – калиевый насос непосредственно за ПД не отвечает, хотя он работает и во время ПД.
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 622; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!