8. Механизм распространения потенциала действия по волокну

ПД возникает в аксонном холмике – это место, где мембрана сомы переходит в аксон. По волокну потенциал распространяется. Мембрана в месте возникновения потенциала начинает деполяризоваться и потенциал переходит на соседний участок и т.д. В нервных волокнах импульс перемещается почти без потерь, т.к. каждый ПД возникает на новом месте.На миелинизирован.участках ПД всегда одинаковый.

В немиелинизированном волокне принцип тот же, но электрический ток работает только на перехватах Ранвье. ПД всегда новый,но он идентичен предыдущему на немилиенизированых. (сальтомоторное проведение). ПД как бы перепрыгивает на другой участок аксона(скорость проведения увеличивается)

9. Потенциал действия и его свойства

Свойства потенциала действия (ПД):

1. Возникает в аксонном холмике

2. Длительность ПД = 1-2 мс

3. После генерации ПД наступает период рефрактерности, равный по длительности ПД

4. Величина ПД = +50 мВ, абсолютная величина (амплитуда колебания) = 125 мВ.

5. ПД не суммируются.

6. Распространяется по нервному волокну.

7. Уровень ПД прямо пропорционален уровню ПП.

8. ПД начинает развиваться только при достижении критического уровня деполяризации и имеет постоянную величину, не зависящую от силы раздражителя. (Правило «всё или ничего»)

10. Правило «все или ничего»

ПД развивается по закону "все или ничего" - потенциал действия развивается только тогда, когда начнется лавинообразное открытие натриевых каналов, т.е. при достижении порога, и тогда уже откроются все возможные каналы. Количество натриевых каналов в клетке является постоянной величиной. Максимальная степень деполяризации на пике потенциала действия определяется количеством вошедшего натрия, т.е. числом натриевых каналов. Поэтому амплитуда потенциала действия для данной клетки - величина постоянная.

Правило «Всё или ничего»: ПД начинает развиваться только при достижении критического уровня деполяризации и имеет постоянную максимальную величину, не зависящую от силы раздражителя.

11. Внутриклеточные постсинаптические потенциалы и их свойства

ПД, приходящий в пресинаптическое окончание, вызывает выделение медиатора в синаптическую щель. Когда медиатор достигает постсинаптического окончания, он связывается с рецепторами на постсинаптической мембране возникает миниатюрный возбуждающий постсинаптической потенциал (ВПСП) – около 0,05 мВ. Такой местный потенциал недостаточен для изменения состояния клетки. Однако возникает сразу много ВПСП, они, в отличие от ПД, суммируются, для того чтобы был достигнут критической уровень деполяризации. Когда достигнут КУД, начинается генерация ПД. ВПСП могут суммироваться только в том случае, если они возникают одновременно, синхронно (в этом случае не успевает восстановиться ПП и деполяризация мембраны нарастает).

Иногда происходят спонтанные выбросы медиатора из пресинаптического окончания вследствие случайных столкновений везикул и мембраны. Однако ПД в этом случае не возникает из-за небольшой величины ВПСП.

Помимо процессов возбуждения на мембране могут происходить и обратные процессы торможения. Торможение в НС – это не пассивный процесс отсутствия деятельности, а активная блокирующая деятельность. В случае торможения на мембране возникают не ВПСП, а тормозные постсинаптические потенциалы, ТПСП. При возникновении ТПСП происходит гиперполяризация мембраны. ТПСП вызывает не снижение, а увеличение разности потенциалов на мембране, которое препятствует формированию ПД. На мембране образуются сходящиеся токи, то есть, гиперполяризация «стекается» к аксону со всех мест, где произошло тормозное воздействие. ТПСП возникают при поступлении в клетку анионов, которые легко проходят через каналы. Чаще всего это Cl-.

Раньше считалось, что за возникновение ВПСП и ТПСП отвечают различные медиаторы. К основным тормозным медиаторам относят ГАМК (в корковых и подкорковых отделах) и глицин (на периферии и СМ). Однако сейчас считается, что за генерацию ВПСП либо ТПСП отвечает не собственно медиатор (ГАМК может вызывать и активирующее влияние). Медиатор, попадая на постсинаптическую мембрану, связывается с рецептором, который, в свою очередь, влияет на особый G-белок, активирующий белки ионного канала. G-белок связывается с посредником-мессенджером, который оказывает влияние на работу ионного канала. В зависимости от деятельности этого G-белка происходит открытие либо анионных, либо катионных каналов, и, соответственно, генерируется либо ВПСП, либо ТПСП.

Свойства ПСП:

1. Возникают только конкретно в том месте, где произошло воздействие медиатора. Обычно, это дендрит или сома.

2. Величина = 0,05 мВ

3. В отличие от ПД, суммируются.