Потенциал покоя клетки. Уравнение Гольдмана-Ходжкина-Катца

Потенциал покоя -это разность электрических зарядов между внутренней и наружной сторонами мембраны, когда клетка находится в состоянии физиологического покоя. Его средняя величина составляет -60 милливольт.

Потенциал, существующий на мембранах невозбужденных клеток (потенциал покоя) обусловлен полупроницаемыми свойствами клеточной мембраны и неравномерным распределением ионов между клеткой и окружающей средой. Это распределение поддерживается механизмами активного переноса, локализованными в самой мембране.

Основной вклад в создание и поддержание потенциала покоя вносят ионы натрия, калия и хлора.

Уравнение Гольдмана-Ходжкина-Катца:

φ_м=

i,o- концентрации ионов вне и внутри клетки. Потенциал покоя, рассчитанный по формуле Гольдмана-Ходжкина-Катца, составляет 60мВ со знаком минус со стороны внутриклеточного пространства.

7. Возбудимость клеток и тканей. Методы возбуждения. Закон «все или ничего».

Возбудимость клеток - способность живых клеток организма воспринимать изменения внешней среды и отвечать на них генерацией потенциала действия. Возбудимость тем выше, чем ниже пороговая сила раздражителя

Раздражители бывают: подпороговые, пороговые, надпороговые. Возбудимость и порог раздражения - обратно пропорциональные величины.

Возбуждение может быть 2-х видов:

1. местное (локальный ответ);
2. распространяющееся (импульсное).

Местное возбуждение возникает и в высокоорганизованных тканях под действием подпорогового раздражителя или как компонент потенциала действия. При местном возбуждении нет видимой ответной реакции.

Особенности местного возбуждения:

1. нет латентного (скрытого) периода - возникает сразу же при действии раздражителя;
2. нет порога раздражения;
3. местное возбуждение градуально - изменение заряда клеточной мембраны пропорционально силе подпорогового раздражителя;
4. нет рефрактерного периода, наоборот характерно небольшое повышение возбудимости;
5. распространяется с декрементом (затуханием).

Импульсное (распространяющееся) возбуждение - присуще высокоорганизменным тканям, возникает под действием порогового и сверхпорогового раздражителей.

Особенности импульсного возбуждения:

1. имеет латентный период - между моментом нанесения раздражения и видимой ответной реакцией проходит некоторое время;
2. имеет порог раздражения;
3. не градуально - изменение заряда клеточной мембраны не зависит от силы раздражителя;
4. наличие рефрактерного периода;
5. импульсное возбуждение не затухает.

Вывод: В организме животного и человека наблюдается местное и импульсное возбуждение. Возникновение того или иного вида возбуждения зависит от степени развития ткани и силы раздражителя.

Закон «всё или ничего» — правило, согласно которому на подпороговое раздражение возбудимая клетка не дает ответа, а на пороговое раздражение дает сразу максимальный ответ, причем при дальнейшем повышении силы раздражения величина ответа не изменяется.

_______________________________________________________________________________________

8. Потенциал действия: графический вид и характеристики, механизмы возникновения и развития.

Потенциа́л де́йствия — волна возбуждении, перемещающаяся по мембране живой клетки в процессе передачи нервного сигнала. По сути своей представляет электрический разряд — быстрое кратковременное изменение потенциала на небольшом участке мембраны возбудимой клетки (нейрона, мышечного волокна или железистой клетки), в результате которого наружная поверхность этого участка становится отрицательно заряженной по отношению к соседним участкам мембраны, тогда как его внутренняя поверхность становится положительно заряженной по отношению к соседним участкам мембраны. Потенциал действия является физической основой нервного или мышечного импульса, играющего сигнальную (регуляторную) роль.

А – спокойное состояние; В –мембрана на которой возник потенциал действия

В основе любого потенциала действия лежат следующие явления:

1. Мембрана живой клетки поляризована — её внутренняя поверхность заряжена отрицательно по отношению к внешней благодаря тому, что в растворе возле её внешней поверхности находится бо́льшее количество положительно заряженных частиц (катионов), а возле внутренней поверхности — бо́льшее количество отрицательно заряженных частиц (анионов).

2. Мембрана обладает избирательной проницаемостью — её проницаемость для различных частиц (атомов или молекул) зависит от их размеров, электрического заряда и химических свойств.

3. Мембрана возбудимой клетки способна быстро менять свою проницаемостъ для определённого вида катионов, вызывая переход положительного заряда с внешней стороны на внутреннюю.

Третье явление является особенностью клеток возбудимых тканей и причиной, по которой их мембраны способны генерировать и проводить потенциалы действия.

Дата добавления: 2014-11-20