21 Вопрос Электротонический потенциал (местное возбуждение)

24. Ионно-мембранная теория потенциала покоя и потенциала действия

биоэлектрические реакции: 1) электротонический потенциал, 2) локальный ответ, 3) потенциал действия.

При действии слабых (подпорог) импульсов электрического тока в клетке то электротонический потенциал.

Электротонический потенциал (ЭП) – сдвиг мембранного потенциала клетки, вызываемый действием постоянного электрического тока . ЭП есть пассивная реакция клетки на электрический раздражитель; состояние ионных каналов и транспорт ионов при этом не изменяется. ЭП не проявляется физиологической реакцией клетки. Поэтому ЭП не является возбуждением.

При действии более сильного подпорогового тока возникает более пролонгированный сдвиг МП – локальный ответ. Локальный ответ (ЛО) – активная реакция клетки на электрический раздражитель, однако состояние ионных каналов и транспорт ионов при этом изменяется незначительно. ЛО не проявляется заметной физиологической реакцией клетки. ЛО называют местным возбуждением, так как это возбуждение не распространяется по мембранам возбудимых клеток.

При действии порогового и сверхпорогового тока в клетке развивается потенциал действия (ПД).

Электротонический потенциал (местное возбуждение) = локальный потенциал? Распространяется по нервным волокнам с затуханием (с декрементом), т.е. амплитуда локального ответа быстро падает с увеличением

расстояния от места его возникновения;

-вследствие затухания локальный ответ распространяется на небольшие расстояния (не более 2 см);

-местное возбуждение распространяется пассивно, без затрат энергии клетки;

- механизм распространения местного возбуждения аналогичен распространению электрического тока в проводниках; такой способ распространения возбуждения наз. электротоническим .

• Предспайк (локальный ответ, местное возбуждение) — медленная деполяризация мембраны до критического уровня деполяризации

Гугл объясняет разницу тем, что сначала появляется электротонический потенциал - пассивное и небольшое изменение полярности мембраны. Не распространяется, фактически сразу же затухает после прекращения стимула. Потом идёт локальный ответ - он уже гораздо ближе к КУД, при этом способен распространяться на маленькое расстояние с затуханием, а так же жить некоторое время после воздействия стимула. Как-то так вроде

Ионно-мембранная теория потенциала покоя и потенциала действия

•Мембранный потенциал/потенциал покоя – разность потенциалов между наружной и внутренней стороной этой мембраны (сравнение содержания калия и натрия во внутренней и внешней среде клетки)

6, 22 Вопрос

Мембранный потенциал. Механизм его возникновения. Потенциал покоя нервной клетки.

В норме, когда клетка готова к работе, у неё уже есть электрический заряд на поверхности мембраны. Он называется мембранный потенциал покоя.

Потенциал покоя - это разность электрических потенциалов между внутренней и наружной сторонами мембраны, когда клетка находится в состоянии физиологического покоя. Его средняя величина составляет -70 мВ (милливольт).

Потенциал покоя возникает прежде всего в связи с асимметричным распределением калия (ионная асимметрия) по обе стороны мембраны. Так как концентрация его в клетке примерно в 30 раз выше, чем во внеклеточной среде, существует трансмембранный концентрационный градиент, способствующий диффузии калия из клетки. То есть, в покое постоянная электрическая поляризация клеточной мембраны создается в основном за счет диффузионного тока ионов калия через клеточную мембрану. Неравномерное распределение ионов приводит к появлению концентрационных градиентов между цитоплазмой клетки и наружной средой: калиевый градиент направлен изнутри наружу, а натриевый и хлорный – снаружи внутрь.

Важно понимать, что в нервной системе электрические заряды создаются не электронами, а ионами - химическими частицами, имеющими электрический заряд.

заряд мембраны измеряется изнутри клетки, а не снаружи.

В поведении мембраны для потенциала покоя важны три процесса:

1) Обмен внутренних ионов натрия на наружные ионы калия. Обменом занимаются специальные транспортные структуры мембраны: ионные насосы-обменники (натрий-калиевый насос). Таким способом мембрана перенасыщает клетку калием, но обедняет натрием.

2) Открытые калиевые ионные каналы. Через них калий может как заходить в клетку, так и выходить из неё. Он выходит в основном.

3) Закрытые натриевые  ионные каналы. выведенный из клетки насосами-обменниками, не может вернуться в неё обратно. Натриевые каналы открываются при особых условиях - и тогда потенциал покоя нарушается и смещается в сторону нуля (это деполяризацией мембраны, т.е. уменьшением полярности).

  Химическая сила выталкивает калий из клетки, но стремится затянуть в неё натрий.  Электрическая сила стремится затянуть в клетку положительно заряженные ионы (как натрий, так и калий).

функция ПП состоит в стабильном обеспечении работоспособного состояния нервных клеток и, обладая ПП, нейрон способен из состояния ожидания переходить в «рабочий режим» — т. е. время от времени генерировать потенциалы действия (скачки потенциала на мембране, передающие информацию в ЦНС). 

Уравнение Нернста - Зависимость между разностью концентраций ионов определенного вида и возникающей разностью потенциалов на мембране

•Мембрана полупроницаемой, если она ограничивает движение ионов какого-либо вида, то есть, если одни ионы проходят через нее, а другие нет. Возникающая при этом асимметрия в распределении ионов является причиной возникновения трансмембранной разности потенциалов