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