Ионные основы генерации ПД
1.В мембранах нервных и мышечных волокон находятся Na+ и K+ каналы, каждый канал пропускает только соответствующие ионы.
2.Каналы имеют потенциалозависимые ворота, которые отворяются или закрываются в зависимости от изменения мембранного потенциала.
3.Регуляция состояния ворот Na+ - каналов:
а) Na+ - каналы имеют
- активационные ворота - m, расположенные на внешней поверхности мембраны;
- инактивационные ворота - h, расположенные на внутренней поверхности мембраны.
б) Чтобы Na+ смог пройти через канал по градиенту концентрации, нужно отткрівание m и h ворот канала:
- когда ворота "m" открыты, канал называется активированным;
- когда ворота "h" закрыты, канал называется инактивированным.
В состоянии покоя ворота " m" закрыты, а ворота " h" открыты.
4.Регуляция состояния ворот К+ - каналов:
а) К+-каналы имеют только одни ворота - n (активационные), расположенные на поверхности мембраны; инактивационные ворота отсутствуют.
бы)Когда ворота "n" открыты - канал активированный, через него может проходить К+ по градиенту концентрации.
в) МПС поддерживает " m" и "n" ворота соответствующих ионных каналов закрытыми " h" ворота - открытыми.
К+- каналов при МПП от -70мВ до -90 мВ открыто в 10 раз больше, чем Na+- каналов, что свидетельствует о приближении МПП к калиевому равновесному потенциалу.
5.Механизмы развития ПД:
а) Фаза деполяризации обусловлена отворением активационных ворот всех Na+ - каналов мембраны при уменьшении мембранного потенциала к величине порогового уровня (уровня критической деполяризации - Ек) под воздействием стимула электрического тока и входом ионов Na+ в клетку по градиенту концентрации. Проводимость мембраны для ионов Na+ превышает проводимость для ионов К+.
б) Реверсия потенциала является частью фазы деполяризации ПД, когда мембранный потенциал становится положительным, но он не достигает Na+ равновесного потенциала.
Тетродотоксин блокирует потенциало-зависимые активационные ворота (m) Na+ - каналов и ПД не возникает.
в) Фаза реполяризации обусловлена:
- инактивацией Na+-каналов - закрытием h-ворот при возникновении деполяризации;
- активацией К+-каналов при возникновении деполяризации и выходом ионов К+ из клетки больше, чем в состоянии покоя.
- Комбинированный эффект инактивации Na+- каналов и активации большего количества К+ -каналов приводит к увеличению проводимости мембраны для К+ и реполяризации мембраны.
г) ПД подчиняется закону "все или ничего" - его параметры зависят от свойств мембраны.
