7 Механізми проведення удження (пд) по нервовому і м′язовому волокну

Механізм поширення ПД вздовж мембрани

Основу поширення ПД по нервових і м’язових волокнах складають локальні електричні струми, які виникають між деполяризованою ділянкою волокна і неполяризованими (спокійними) ділянками мембрани (рис.7.1).

Рисунок 7.1 - Механізм поширення ПД по нервовому волокну.

Стрілками показані локальні струми

Локальний струм, що виникає, має вихідний напрямок у ″ спокійній″ ділянці волокна, це означає, що він спричиняє деполяризацію мембрани. Остання виявляє себе розвитком КЕТП і локальної відповіді. Якщо сумарна деполяризація ( КЕТП + локальна відповідь) досягає критичного рівня, то виникає ПД. А потім все спочатку: локальний струм з’являється між деполяризованою ділянкою волокна, де щойно виник ПД, і наступною - поблизу розміщеною “спокійною” ділянкою. Таким чином, імпульс (ПД) поширюється вздовж волокна.

Деполяризація “спокійної” мембрани допорогової величини виникає на відстані 1-3 мм від місця появи ПД.

Фактори, що визначають швидкість проведення пд

Фактори, які мають значення для проведення збудження по нервових та м’язових волокнах, можна поділити на дві групи: фізичні та фізіологічні.

І Фактори фізичні:

а) опір зовнішнього середовища, яке оточує волокно.

Якщо ділянку нервового волокна помістити у середовище, в якому немає іонів, тобто середовище, яке має великий опір (наприклад, розчин сахарози), то проведення збудження через цю ділянку повністю припиняється. Воно одразу ж відновлюється, якщо дві розділених неелектролітом ділянки волокна з’єднати металевим провідником;

б) опір внутрішнього середовища волокна. Він визначається опором аксоплазми на одиницю довжини (поздовжній опір). Цей опір залежить від площі поперечного перетину, а отже, від діаметра волокна. Що більший діаметр волокна, то менший поздовжній опір і вища швидкість проведення ПД. Протилежна картина спостерігається при зменшенні діаметра волокна;

в) пасивні електричні параметри мембрани волокна – ємність та опір.

У мієлінізованих нервових волокнах мієлін є чудовим ізолятором, тому опір мембрани дуже високий і ПД не може поширюватися через покриті мієліном ділянки волокна.

ІІ Фактори фізіологічні:

а) амплітуда ПД (Е_пд), тобто сила імпульсів збудження. Чим вище Е_пд, тим на більшу відстань від ділянки деполяризації можуть поширюватися локальні струми.

Е_пд визначається силою вхідного натрієвого струму, який, у свою чергу, залежить від концентрації Na⁺ у позаклітинному середовищі, кількості одночасно відкритих натрієвих каналів, швидкості наростання інактивації натрієвих каналів і активації калієвих;

б) збудливість волокна. Інтегральним показником цієї властивості, як уже зазначалося, є поріг деполяризації (ΔV). Усі фактори, які збільшують ΔV, зменшують швидкість проведення імпульсів аж до повної блокади.

Для характеристики фізіологічних факторів, що визначають швидкість поширення ПД по нервових волокнах, було введено показник фактор надійності (ФН).

Е_пд

ФН = ------ .

ΔV

Чим вищий ФН, тим більша швидкість проведення імпульсів і навпаки. У нормі для нервових волокон ФН = 5-6. Якщо ФН становить менше 1, то проведення ПД через таку ділянку повністю припиняється (блокада проведення). Із наведеної формули видно, що ФН зменшується, якщо Е_пд зменшується або ΔV збільшується.

Закони проведення імпульсів по нервових