Потенциал покоя
Потенциал покоя есть принадлежность любой живой клетки.
Потенциал Покоя (ПП) – разность между электрическими потенциалами внутри и вне клетки в состоянии покоя.
ПП = -30 -90 миливольт. (мв) в среднем
В скелетной мышце: -60 -90 мв
Нервная клетка: -50 -80 мв
Гладкие мышцы: -30 -70
Сердечная мышца: -80 – 90
Потенциалообразующим является ион калия. При расчете принимает только ион кальция. На самом деле ПП – произвольная равновесных ионных потенциалов всех ионов, которые есть в клетке.
В какой то момент в клетке устанавливается равновесное состояние.
Этот равновесный ионный потенциал можно рассчитать по уравнению Нернста
Е ионное = RT ln Cнор
ZF С внутр.
R – газовая постоянная = 8.31 дж/моль К
Т – абсолютная температура = -273 градуса кельвина
Z – заряд (натрий: +1, калий +1, хлор: -1)
F – Постоянная константа Фарадея (кол-во электричества, которое проходя через электролит вызывает химическое превращение одного грамм эквивалента вещества у каждого электрода) = 96500 кулон/моль.
ln – логорифм натуральный
К след разу рассчитать по 3 ионам потенциал покоя мышечные клетки теплокровных при -273 по кельвину.
Лекция 2.
Eion по калию приблизительно равен ПП.
Что такое потенциал действия: электрофизиологический процесс, выражающийся в быстром колебании мембранного потенциала покоя вследствие перемещения ионов в клетку и из клетки и способный распространяться без затухания или декремента.
ГРАФИК
AD – деполяризация
DEF – инверсия или овершут
FG – реполяризация (восстановление заряда)
GH – гиперполяризация (основа для торможения)
ПП приметно равен -70,3 м/в
Для нервных клеток критический уровень деполяризации: -50
Восходящая часть графика связана с перемещением ионов натрия, нисходящая – с калием.
Деполяризация – участок от потенциала покоя до нуля
От ПП до 50% КУД - возбуждение без открытия ионных каналов (электротоническое распространение возбуждения).
Ионные каналы начинают открываться в точке B (электрофизиологическое возбуждение выводится из этой точки до самого конца).
В точке С ионные каналы открыты почти полностью, натрий устремляется в клетку.
В точке D клетка уже заряжена положительно, но каналы начинают постепенно закрываться.
От А до D концентрационный и электрический не нарушаются. От D доЕ согласно концентрационному но уже против электрического градиента.
От D до F – рефрактерный промежуток.
Рефрактерность – не возбудимость клетки.
Относительная рефрактерность – клетка может ответить на другое раздражение, но ответ будет недостаточно полным.
Потенциал чувствительные каналы.
Длительность пика ПД в нервном волокне 0,5-1 м/сек
В волокне скелетной мышцы – до 10 м/сек (миллисекунд)
Сердечная мышца – 300-400 м/сек.
Натриевые каналы более потенциал - чувствительные, у них 2 створки ворот, у калиевых – одна.
Na+ канал
Створка m – активационная (расп. с внешней стороны)
Створка h – инактивационная. (расп. с внутр стороны)
Створка м открыта h открыта – покой
Створка м открывается, h открыта – активация.
Створка h закрывается, створка m - инактивация
Пока h створка закрыта клетка прибывает в состоянии абсолютной рефрактерности
Ka+ канал
Одна створка – с внутренней стороны, 2 состояния – покоя и активации. В состоянии активации она открыта.
Потенциал локальный – когда клетка получает подпороговое раздражение, то есть раздражение есть, а порог возбуждения не переходит.
*После синаптической передачи никогда не возникает сразу ПД, только локальные.
Свойства |
ПД |
Локальный |
Распространение |
Без затухания (без декремента на всю длину волокна) |
С декрементом на очень короткое расстояние (1-2мм). Тем не менее скорость распространения очень большая (в 10 в 7 степени быстрее ПД) |
Зависимость от величины стимула |
Не зависит, (закон все или ничего) |
Зависит. Подчиняются закону силы. |
Явление суммации |
Не суммируется |
Суммируются. Суммация может быть временная и пространственная. |
Амплитуда |
100-130мвт |
40мв |
Возбудимость ткани при |
Уменьшение вплоть до рефрактерности |
Увеличение |
Когда возникает ПД – ПП + возбуждающие Пост Синаптические Потенциалы -Тормозные ПСП И все это больше порога.
Потенциалы, относящиеся к локальным:
Рецепторные
Постсинаптические
Препотенциалы
Аксонный транспорт – перемещение веществ и органелл от тела нервной клетки к окончанию отростка и наоборот.
Органеллы, участвующие в образовании аксонного транспорта – микротрубочки (нитчатые структуры, основной белок – тубулин) Тубулин состоит из 2х субъединиц a и b. Микротрубочки образуются в области клеточного центра. Прирастают от центра к периферии. Очень легко полимеризуются и очень легко деполимеризуются.
Если перемещение идет от тела клетки к окончанию отростка – прямой или антероградный транспорт.
От окончания отростка к телу – обратный транспорт, или ретроградный.
Антероградный транспорт обеспечивает белок кинезин
Ретроградный транспорт – динеин
Скользящие нити – способ движения. Трубочки движутся вдоль белка.
Прямой транспорт бывает:
Быстрый – 100-1000мм/сутки (пузырьки с нейромедиатором, секреторные гранулы) обеспечение функциональную деятельность
Медленный – 0,2-1 мм/сутки (обеспечивает собственную жизнь клетки)
Промежуточный – 50 мм/сутки (перемещение митохондрий). От 2 до 4 мм/сутки (актин, ферменты) (обеспечивает собственную жизнь клетки)
Обратный транспорт – 100-200 мм/сутки