Мембранный потенциал, его происхождение. Мембранно-ионная теория (Ходжкин, Хаксли, Катц). Роль ионов калия, натрия, хлора, кальция в происхождении мембранного потенциала.



В настоящее время происхождение электрических явлений в тканях объясняется с точки зрения ионномембранной теории. В 1956-м году Ходжкин и Катц за созданиеионно-мембранной теории получили Нобелевскую премию.

Основные положения этой теории.

1. Электрические процессы в клетке возникают вследствие того, что мембрана обладаетизбирательной селективной проницаемостью для ионов.

2. В процессе жизнедеятельности происходитизменение проницаемости мембраны,в покое онапроницаема для одних ионов, а при переходе вактивное состояние - для других.

3. Электрические явления в тканяхобусловлены неравномерным распределением ионов между цитоплазмой клетки и межклеточной жидкостью. Прежде всего, это касаетсянатрия и калия, вкакой-тостепени ихлора.

4. Избирательное перемещение ионов через мембрануизменяет ее электрическое состояние и создает

(формирует) новые виды электрических явлений в клетках.

Происхождение электрических явлений в тканях

На уровне клетки регистрируется потенциал мембраны (ПМ) – разность потенциалов между наружной и внутренней поверхности мембраны в каждый данный момент времени. Стационарно, как показатели электрического состояния клетки регистрируют 2 вида потенциала мембраны (ПМ): потенциал покоя (ПП) и

потенциал действия (ПД).

Потенциал покоя (ПП) - это разность потенциалов между наружной и внутренней поверхности мембраны в состоянии покоя, т.е. в покое мембрана поляризована.

Если на клетку нанести раздражение достаточной силы, клетка придет в новое, активное состояние.

Если силы раздражителя недостаточно, чтобы сместить ПМ до некого критического уровня, то происходит возращение ПМ к исходному уровню, т.е. к уровню ПП. Возникшие изменения ПМ называютсялокальный ответ.

Если силы раздражителя достаточно, чтобы сместить ПМ до критического уровня деполяризации, то произойдет формирования потенциала действия (ПД), что свидетельствует о возбуждении клетки переходе ее в деятельное состояние.

Потенциал действия и потенциал покоя –это электрические явления, регистрируемые на уровне клетки. На уровне ткани регистрируются следующие биоэлектрические явления:

Всостоянии покоя: - токи покоя (повреждения) - (ТП), - токи градиента основного обмена (ТГОО).

Всостоянии возбуждения: - токи действия (ТД).

Происхождение ПП обусловлено:

1.Неравномерным распределением ионов калия и натрия между цитоплазмой и межклеточной жидкостью.

В клетке - калия порядка 400 мкмоль/литр,вне клетки – 10, соответственно, натрияв клетке - 50 и 460 - вне клетки - в состоянии покоя.

2.Избирательная проницаемость клеточной мембраны в покое для натрия и калия.

В покое - высокая проницаемость для калия, а для натрия в покое онапрактически отсутствует небольшая.

В покое за счет процесса облегченной диффузии через неуправляемые медленные калиевые каналы за счет градиента концентрации -калий постоянно выходит из клетки во внеклеточное пространство, это формируетпостоянный выходящий калиевый ток. Он является причиной разности потенциалов в покое и обуславливает ПП. Постоянному выходящему калиевому току противодействует работа калиевая часть калий-натриегонасоса, которая обеспечивает постоянное возвратное поступление 2 молекул калия из внешней среды в клетку. В покое скорости этих двух процессов невелики. В реальных условиях в клетке возникает некое равновесное состояние между выходящим калиевым током и входящим калиевым током. Это формирует некий равновесный потенциал

 

Современные представления о процессе возбуждения. Потенциал действия и его фазы. Соотношение фаз возбудимости с фазами потенциала действия

Возбудимость — способность ткани отвечать на действие раздражителей переходом в активное состояние (генерировать ПД).

Критический уровень деполяризации (КУД) - это такой уровень электрического потенциала мембраны возбудимой клетки, от которого локальный потенциал переходит в потенциал действия.

Порог возбудимости - минимальная интенсивность раздражения, способная вызвать распространяющийся потенциал действия

Реобаза — это наименьшее значение силы тока (или напряжения), вызывающего при достаточной его длительности минимальный (пороговый) эффект.

Хронаксия — минимальное время, требуемое для возбуждения мышечной либо нервной ткани постоянным электрическим током удвоенной пороговой силы (реобаза).

Полезное время - минимальное время, в течение которого электрический ток пороговой силы должен действовать на ткань, чтобы вызвать ее возбуждение.

Абсолютная рефрактерность – состояние клетки, в котором ее возбудимость падает до нуля. Во время фазы деполяризации клетка невозбудима, поскольку все ее Na+ -каналы уже находятся в открытом состоянии.

Относительная рефрактерность – состояние, в котором возбуди­мость клетки значительно ниже нормальной. Во время фазы реполяризации каналы возвращаются в закрытое состояние и возбудимость клетки постепенно восстанавливается.

Супернормальная возбудимость (экзальтация) – состояние клетки, в котором ее возбудимость выше нормальной. Супернормальная возбудимость наблюдается во время начальной деполяризации и во время фазы медленной реполяризации.

Субнормальная возбудимость характеризуется незначительным снижением возбудимости клетки ниже нормального уровня. Это уменьшение возбудимости происходит вследствие возрастания порогового потенциала во время фазы гиперполяризации.

 


Дата добавления: 2018-05-02; просмотров: 947; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!