Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Генерация потенциала действия, его характеристики




Читайте также:
  1. Frac34; Характеристики: Рецепти і Витрата.
  2. I. Распространение потенциала действия по безмякотным нервным волокнам.
  3. II. Сальтаторное распространение потенциала действия вдоль миелинового нервного волокна.
  4. N Характеристики установки Значение
  5. N Характеристики установки Значение
  6. А. Физико-механические характеристики
  7. Автотрансформаторы, особенности конструкции, принцип действия, характеристики
  8. Акты и действия, посягающие на свободу конкуренции и предпринимательства на рынке.
  9. Американский федерализм: сравнительные характеристики
  10. Анализ инновационного потенциала предприятия

Итак, под действием порогового тока In, мембранный потенциал достигает критического значения jкр. Начиная с этого момента клетка возбуждается, поскольку при этом потенциале начинают открываться натриевые канналы в мембране. Поскольку концентрация ионов Na+ снаружи клетки больше, чем внутри (Сe>Сi, теперь РК+ : РNa+ : РСl =1:0,04:0,45). то положительные ионы натрия в большом количестве начинают проходить внутрь клетки. Поэтому отрицательный мембранный потенциал быстро повышается до нуля, а затем становится положительным (рис. 1.7).

Когда для ионов натрия действие градиента концентрации будет уравновешено действием градиента электрического потенциала на мембране, мембранный потенциал станет равным своему максимально возможному положительному значению j max (рис.1.7). Его значение может быть примерно оценено по формуле (1.5') для ионов Na.

Рис. 1.8 Развитие потенциала действия

 

Определенный участок клеточной мембраны окажется возбужденным (деполяризованным). Его внутренняя сторона будет иметь положительный, а внешняя отрицательный электрический заряд (см. рис.1.7,б). Этот процесс изменения мембранного потенциала от потенциала покоя до j max называется деполяризацией.

Теперь диффузия ионов К+ из клетки наружу будет изменять мембранный потенциал до тех пор, пока он не вернется к значению потенциала покоя j0. Этот процесс называется реполяризацией (рис.1.8).

Полное изменение мембранного потенциала во времени, которое происходит при возбуждении клетки, называется потенциалом действияд).

Амплитуда потенциала действия φд, как видно из рис. 1.8, равна сумме абсолютного значения потенциала покоя и максимально достигнутого потенциала φmax : φд= φmax+|φ0|.

Длительность фазы деполяризации мала и для нервных и мышечных клеток составляет 0,5 - 1 мс. При этом скорость нарастания мембранного потенциала очень велика и может достигать значений 300 .

Длительность реполяризации зависит от вида клеток: для нервных клеток и скелетных мышц она равна 0,5 - 1 мс, для клеток сердечной мышцы ~ 300 мс.

Рис. 1.9Виды потенциалов действия различных клеток

 

Виды потенциалов действия различных клеток показаны на рис. 1.9.



Отметим, что если сразу же после начала генерации потенциала действия попытаться дополнительно подействовать на клетку внешним надпороговым раздражителем, то возбуждение не возникает ни при каких значениях силы раздражителя. Такое состояние полной невозбудимости мембран называется абсолютной рефрактерностью. Например, в нервных клетках абсолютный рефрактерный период длится около 1 мс. За ним следует относительный рефрактерный период, когда путём значительного надпорогового воздействия можно все же вызвать потенциал действия, хотя его амплитуда и будет ниже нормы. Лишь после окончания этого периода клетка может быть возбуждена обычным пороговым стимулом и потенциал действия будет иметь нормальную амплитуду и форму.

В результате генерации потенциалов действия первоначальные концентрации ионов натрия и калия в клетке изменяются лишь на 0,0001%, что практически не меняет величину градиентов концентрации ионов на мембране. Благодаря этому клетки могут генерировать тысячи импульсов без “подзарядки” своих концентрационных батарей. Однако ясно, что длительная генерация клеткой потенциалов действия привела бы рано или поздно к значительному уменьшению концентрационных градиентов Na+ и К+, в результате чего клетка потеряла бы возможность генерировать полноценный потенциал действия. В действительности же этого не происходит благодаря тому, что слегка измененные после генерации каждого потенциала действия концентрационные градиенты Na+ и К+ восстанавливаются за счет работы Na+ - К+-насоса.



 


Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 19; Нарушение авторских прав







lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2022 год. (0.012 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты