Мембранный потенциал покоя и механизм его формирования

Главная » Энциклопедия » Физиология » Физиология высшей нервной деятельности (ВНД) » Мембранный потенциал покоя и механизм его формирования

Главную роль в возбуждении нейрона играют ионные каналы мембраны. Эти каналы бывают двух видов. Одни из них, потенциалнезависимые, работают постоянно и откачивают из нейрона ионы натрия и накачивают в цитоплазму ионы калия. Благодаря работе этих каналов (их называют еще насосными каналами или ионным насосом), постоянно потребляющих энергию, в клетке создается разность концентраций ионов: внутри клетки концентрация ионов калия примерно в 30 раз превышает их концентрацию вне клетки, тогда как концентрация ионов натрия в клетке очень небольшая — примерно в 50 раз меньше, чем снаружи клетки. Концентрационный градиент должен выровнять разницу концентраций, но этого не происходит, так как каналы пропускают только К+, но не ионы Na+. Однако калий не проходит через каналы также, так как его удерживают макромолекулы кислотных остатков. Свойство мембраны постоянно поддерживать разность ионных концентраций между цитоплазмой и окружающей средой характерно не только для нервной, но и для любой клетки организма. В результате между цитоплазмой и внешней средой на мембране клетки возникает потенциал: цитоплазма клетки заряжается отрицательно на величину около 70мВ относительно внешней среды клетки. Измерить этот потенциал можно в лаборатории стеклянным электродом, если в клетку ввести очень тонкую (меньше 1 мкм) стеклянную трубочку, заполненную раствором соли. Стекло в таком электроде играет роль хорошего изолятора, а раствор соли — проводника. Электрод соединяют с усилителем электрических сигналов и на экране осциллографа регистрируют этот потенциал. Оказывается, потенциал порядка — 70 мВ сохраняется в отсутствие ионов натрия, но зависит от концентрации ионов калия. Другими словами, в создании этого потенциала участвуют только ионы калия, в связи, с чем этот потенциал получил название «калиевый потенциал покоя», или просто «потенциал покоя». Таким образом, это потенциал любой покоящейся клетки нашего организма, в том числе и нейрона. При прохождении электрического тока в направлении поляризации потенциал покоя возрастает – это явление гиперполяризации. При прохождении тока в обратном направлении потенциал покоя снижается – деполяризация. Потенциал покоя можно снижать только до определённого момента. После того как потенциал покоя опускается до 0, происходит смена полярности, в клетке возникает распространяющийся электрический процесс – потенциал действия (ПД).

Источники и литература

  • Материалы для подготовки к экзамену по физиологии для психологов

Смотрите также