Е ПД — величина потенціалу дії; а — період деполяризації; б — період реполяризації
зменшують його. Таким чином, величина мембранного потенціалу клітини зумовлюється швидкостями проходження через мембрану іонів Nа+ і К+- Чим більше іонів К+ за одиницю часу виходить назовні і менше входить всередину клітин іонів Nа+, тим більший мембранний потенціал. Для підтримання різниці концентрації іонів, а значить, і різниці потенціалів на мембрані, мають значення не тільки пасивні дифузійні механізми, а також і активні механізми, які здатні повертати іони К+ в клітину проти градієнта його концентрації. Такі ж механізми існують і для активного переносу Nа+ із середини клітини на поверхню її мембрани. Якби не було цих механізмів, то уже через одну годину кількість іонів Nа+ в середині клітини збільшилась би вдвічі. Про це свідчать спеціальні розрахунки. В дійсності такого збільшення не відбувається завдяки підтриманню градієнта концентрацій Nа+ і К+
спеціальними механізмами активного їх переносу через мембрану. Ці механізми називають натрієвою і калієвою помпами.
Активне переміщення іонів здійснюється за рахунок енергії АТФ. При отруєнні збудливої тканини отрутами, що порушують обмін речовин, наприклад цианідами, дінітрофенолом, активний транспорт іонів припиняється і мембранний потенціал зменшується. При введенні в клітину АТФ іони Nа+ знову починають повертатися із середини клітини в оточуюче середовище, градієнт його концентрації відновлюється.
Потенціал дії.При подразненні нервових або м'язових клітин мембранний потенціал їх зменшується, оскільки мембрана їх де-поляризується, при цьому виникає хвиля збудження. Короткочасна зміна мембранного потенціалу носить назву потенціалу дії, або електричного імпульсу. Потенціал дії має характерну структуру (рис. 4). Розрізняють короткочасний пік, який складається із висхідної і низхідної частин, і слідові потенціали — позитивний і негативний. В основі виникнення потенціалу дії лежить зміна проникності мембрани для іонів Nа+ і К+. Під час подразнення клітини проникність Nа+ через мембрану збільшується у 20 разів, а вихід К+ назовні тільки в 9 разів. Цей факт має велике значення для виникнення потенціалу дії. Іони Nа+, проникаючи в клітину через мембрану, нейтралізують негативний внутрішній заряд , а це , в свою чергу, викликає ще більше , лавиноподібне проникнення їх в клітину і деполяризацію мембрани.
Рис.5 Зміна натрієвої і калієвої