5. Мембранные потенциалы – потенциал покоя, местный потенциал, потенциал действия, их происхождение и свойства. Специфические проявления возбуждения.

Специфические проявления возбуждения.-Мембраны клеток состоят из двойного слоя молекул липидов,повернутых «головками» наружу,а хвостами» друг к другу.Между ними свободно плавают глыбы малекул.Многие из них пронизывают мембрану насквозь.. В части таких свободных белков имеются особые поры или ионные каналы,через которые могут проходить ионы,участвующие в образовании мембранных потенциалов.В возникновении и образовании потенциала покоя основную роль играют два белка.один из них выполнеяет роль особого натрий-калиевого насоса,который за счет энергии атф активно активно перекачивает натрий из клетки наружу,а калий внутрь клетки.В результате концентрация кальция ставиться внутри клетки выше,чем в омывающей клетку жидкости,а ионов натрия выше снаружи..Второй белок служит каналом утечки калия,через который ионы калия стремятся выйти из клетки,где содержаться в избытке..Ионы калия,выходя,создают положительный заряд на наружной поверхности мембраны.В результате внутренняя поверхность мембраны оказывается заряженной отрицательно по отношению к наружной.Таким образом мембрана в состоянии покоя имеет определенную разность потенциалов по обе стороны мембраны-потенциал покоя.Для нейронов-70 мв,для мышечного волокна-(-90мв) местный потенциал

(син. подпороговый потенциал) колебание мембранного потенциала, не сопровождающееся появлением потенциала действия. Таким образом, условием возникновения местного возбуждения является: действие на мембрану клетки раздражителя подпороговой силы.

В месте действия раздражителя повышается проницаемость мембраны для ионов натрия, т.к. ионов натрия больше снаружи клетки, они начинают входить внутрь клетки, где их меньше. Ионы Na заряжены положительно. Они частично нейтрализуют внутренний отрицательный заряд и величина мембранного потенциала уменьшается.

Процесс уменьшения величины мембранного потенциала называют - деполяризацией. Величина деполяризации при действии подпорогового раздражителя очень небольшая, не превышает 10 мВ….. Потенциал действия – это распространяющееся возбуждение (волна возбуждения) являющееся импульсным процессом.

Распространяющееся возбуждение возникает, когда на мембрану клетки действует раздражитель пороговой или надпороговой силы. Ответ возникает по закону «все или ничего».

Это значит, что если на мембрану действует раздражитель меньше порогового, то распространяющееся возбуждение не возникает («ничего»).

Если раздражение по силе равен или больше порогового, то величина ответа не зависит от силы раздражителя («все»).

В месте действия раздражителя увеличивается проницаемость мембраны к ионам натрия и натрий начинает входить внутрь клетки (из зоны с большей концентрацией (межклеточной жидкости) в зону с меньшей концентрацией (в цитоплазму).

Вхождение Na внутрь клетки уменьшает величину мембранного потенциала, т.е. вызывает процесс деполяризации мембраны. Сначала процесс деполяризации идет медленно (фаза медленной деполяризации), а затем, при достижении определенного критического уровня, т.е. когда величина мембранного потенциала изменится на 10 мВ, ионы Na лавинообразно входят внутрь нейрона (фаза быстрой деполяризации). В результате мембранный потенциал становится равным нулю.

Ионы Na продолжают входить внутрь клетки до того момента пока потенциал на мембране не станет равным примерно +55 мВ.

Это фаза реверсии (инверсия). В результате инверсии происходит перезарядка мембраны. Внутренняя поверхность мембраны заряжается положительно, а наружная - отрицательно.

Когда заряд на мембране становится равным + 55 мВ вновь меняется проницаемость мембраны: она перестает пропускать ионы натрия и начинает пропускать ионы калия, т.к. ионов калия больше внутри клетки, калий начинает выходить из клетки, унося положительные заряды и весь процесс идет в обратном направлении, т.е. восстанавливается первоначальная величина мембранного потенциала. Это фаза реполяризации. Сначала реполяризация идет быстро (фаза быстрой реполяризации), а затем - медленно (фаза медленной реполяризации).

Калий продолжает выходить из клетки, что приводит к увеличению местного потенциала по сравнению с физиологическим покоем. Это фаза гиперполяризации.

Фазу медленной реполяризации и фазу гиперполяризации называют следовыми потенциалами. 5 фазу - отрицательным следовым потенциалом, 6 фазу - положительным следовым потенциалом.

Таким образом, распространяющееся возбуждение или волна возбуждения состоит из нескольких фаз разной продолжительности: 1. Деполяризация 2. Реверсия (инверсия) 3. Реполяризация 4. Гиперполяризация.