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.