Потенциал действия

Все клетки возбудимых тканей (нервная, мышечная, железистая) под действием различных раздражителей достаточной силы способны переходить в возбужденное состояние. Обязательным признаком возбуждения является изменение электрического состояния мембраны.

Опыт показывает, что возбужденный участок становится электроотрицательным по отношению к невозбужденному участку. Следовательно, на возбужденном участке происходит перераспределение ионов. При возбуждении это перераспределение кратковременно и концентрации восстанавливаются после снятия возбуждения, а разность потенциалов между клеткой и окружающей средой становится равной исходной, т.е. потенциалу покоя. Зависимость изменения потенциала между клеткой и окружающей средой от времени при возбуждении показана на рис. 8.1.

- потенциал покоя; мембранный потенциал при возбуждении;

- общее изменение разности потенциалов.

Общее изменение разности потенциалов между клеткой и окружающей средой, при пороговом и сверхпорогоговом возбуждении клетки, называется потенциалом действия.

Рис. 8.1.

Механизм возникновения потенциала действия. При возбуждении проницаемость мембраны увеличивается только для ионов в 500 раз.

Рис. 8.3

Это приводит к увеличению диффузии ионов из окружающей среды в клетку, что приводит к изменению потенциала мембраны (рис. 8.3, б). Эта фаза называется деполяризацией. Затем начинается другая фаза – реполяризация, заключающаяся в следующем. Диффузия ионов внутрь клетки нарушает равновесие концентраций в клетке. В связи с этим повышается проницаемость мембраны для ионов , начинается диффузия ионов из клетки в окружающую среду (рис.8.3, в). В результате происходит реполяризация мембраны и восстановление потенциала покоя. Проницаемость мембраны для ионов и падает до исходной величины. В некоторых случаях регистрируется так называемый следовой потенциал, как на рис.8.2. Он вызван тем, что после окончания возбуждения проницаемость мембраны для ионов и остается повышенной.

Таким образом, формирование потенциала действия обусловлено двумя потоками через мембрану: поток внутрь клетки приводит к перезарядке мембраны, а противоположный поток обусловливает восстановление потенциала. Потоки эти приблизительно равны по величине, но сдвинуты по времени.

Дата добавления: 2014-01-04