Потенцiал дії

Потенціал дії - це короткочасна зміна різниці потенціалу між зовнішньою і внутрішньою поверхнями мембрани (або між двома точками тканини), що виникає в момент збудження. При реєстрації потенціалу дії за допомогою мiкроелектродноi техніки спостерігається типовий пікоподібний потенціал. В ньому виділяють такi фази або компоненти:

1. Локальна відповідь - початковий етап деполяризацii.

2. Фаза деполяризацii - швидке зниження мембранного потенціалу до нуля і перезарядження мембрани (реверсія, або овершут).

3. Фаза реполяризацii - вiдновлення вихідного рівня мембранного потенціалу; в нiй виділяють фазу швидкоi реполяризацii і фазу повільної реполяризацii; в свою чергу, фаза повільної реполяризацii представлена слiдовими процесами (потенціалами): слiдова деполяризацiя і слiдова гiперполяризацiя. Амплітудно-тимчасові характеристики потенціалу дії нерва, скелетного м'яза такі: амплітуда потенціалу дії 140-150 мВ; тривалість піка потенціалу дії (фаза деполяризацii + фаза реполяризацii) складає 1 -2 мс, тривалість слiдових потенціалів - 10-50 мс.

Форма потенціалу дії (при внутрішньоклітинному відведенні) залежить від виду збудливої тканини: в аксона нейрона, кістякового м'яза - шпилясті потенціали, у гладких м'язів в одних випадках шпилясті, в інших - платоподiбнi (наприклад, потенціал дії гладких м'язів матки вагітної жінки - платоподiбний, а тривалість його складае майже 1 хвилину). У серцевого м'яза потенціал дії має платоподiбну форму.

При позаклітинній реєстрації форма потенціалу iнша, і вона залежить від того, який вид відведення використовується - монополярний або бiполярний. При бiполярному відведенні в спокоi різниця потенціалів між двома точками тканини (наприклад, між точкою 1 і 2) відсутніх. Коли з`являеться збудження, наприклад, що поширюється в напрямку через точку 1 до точки 2 і далі, хвиля збудження досягає спочатку електрода 1 - виникає різниця потенціалів, при цьому область в електрода 1 - електронегативна стосовно області під електродом 2. Коли хвиля досягає областi під електродом 2, то ця область стає електронегативною стосовно областi під електродом 1. У цілому виникає двухфазна зміна різниці потенціалів. При монополярному відведенні в умовах, коли один з електродів заземлений, потенціал дії за формою однофазний, тому що друга область завжди має постійний потенціал, рівний 0.

Перед тим, як роздивитися ці закони, необхідно уявити, яким чином відбувається збудження, тобто якi умови повинні виникнути в збудливій тканині, щоб вона реалізувала свою спроможнiсть збуджуватися, Основна умова - це зниження мембранного потенціалу до критичного рівня деполяризацii (КУД). Будь-який агент, якщо він спроможний це зробити, одночасно викликає і збудження тканини. Наприклад, МП -70 м. КУД = -50 м. Щоб викликати збудження, треба деполяризувати мембрану до -50 м, тобто на 20 м знизити її вихідний потенціал спокою. Як тільки МП досягне рівня КУД, то надалі процес (у силу регенеративностi) буде продовжуватися самостійно і призведе до відкриття всiх натрієвих каналів, тобто до генерації повноцінного ПД. Якщо мембранний потенціал не досягне цього рівня, то в кращому випадку виникне так називаний місцевий потенціал (локальна відповідь).

Всi агенти, що викликають гiперполяризацiю тканини, у момент впливу не зможуть викликати збудження, тому що в цьому випадку МП не досягає критичного рівня деполяризацii, а навпаки, іде від нього.

Форма потенціалу дії (при внутрішньоклітинному відведенні) залежить від виду збудливої тканини; в аксонів нейронів, скелетнох м’язів – пікоподібні потенціали, в гладких м’язах в одних випадках пікоподібні, в інших – платоподібні (наприклад, потенціал дії гладких м’язів вагітної жінки – платоподібний, а його тривалість 1 хв.)

Амплітудні характеристики: якщо при внутрішньоклітинному відведенні амплітуда ПД досягає 120-150 м, те при позаклітинному відведенні, особливо при дистантному відведенні,амплітуда ПД складае усього 1-2 м (наприклад, ЕКГ) або 100-200 мк (ЕЕГ). Інакше кажучи, при позаклітинному відведенні реєструється тільки сота частина потенціалу. Важливо підкреслити, що при позаклітинному відведенні реєструється активність множини одиночних утворень, що деякою мірою можуть збуджуватися асинхронно. Це відбивається на реальній формі внеклiтинно вiдводного потенціалу. Така, наприклад, ситуація у вiдношеннi ЕКГ.

Дата добавления: 2014-01-07