Остатъчен потенциал на мембрана. Потенциалът покой на нервните клетки

Видео: остатъчен потенциал на мембрана и потенциални действия

Остатъчен потенциал на мембрана на голям нерв влакна, когато не се извършва нервни сигнали е около -90 мВ. Това означава, че потенциалът вътре в влакно 90 MV повече отрицателно от потенциала на екстрацелуларната течност извън влакното. След това ще обясним всички фактори, които определят нивото на потенциала на покой, но първо трябва да се опишат транспортни свойства на мембраната нервните влакна за натриеви и калиеви йони в условията на мир.

Активен транспорт на натриеви йони и калиев мембрана. натриево-калиев помпа. Припомнете си, че всички на клетъчната мембрана на организма имат мощен Na + / K + -Hacoc, непрекъснато изпомпване на натриеви йони се изпомпват радиално външно клетъчни и калиеви йони в него. Това електрогенен помпа защото положителни заряди навън изпомпва напред вътре (3 натриев йон на калиев йон на всеки 2, съответно). В резултат на това в клетката създава цялостно дефицит на положителни йони, което води до отрицателен потенциал от вътрешната страна на клетъчната мембрана. Na + / K + -Hacoc също създава висок концентрационен градиент на натриев и калиев през мембраната на самостоятелно нервните влакна:

Na + (извън): 142 милиеквивалента / л
Na + (в): 14 милиеквивалента / л
К + (изход) 4 милиеквивалента / л
К + (в): 140 милиеквивалента / л

Видео: потенциални действия

Съответно, съотношението два йонни концентрации в и извън е както следва:
Вътре Na / Na извън - 0.1
Към вътрешната страна / извън К = 35.0

Теч калий и натрий през мембраната на нервните влакна. Фигурата показва протеина канал в мембраната на нервни влакна, наречени натриев калиев изтичане канал, през който може да премине на калиеви и натриеви йони. Особено значителна калиев изтичане, тъй като каналите са по-пропускливи за калиеви йони от натрий (обикновено около 100 пъти). Както е дискутирано по-долу, тази разлика в пропускливост е изключително важно да се определи нивото на нормалната потенциала на покой на мембраната.

показва фигура фактори, необходимо да се установи нормална почивка мембранния потенциал от -90 мВ.

Принос калиев дифузионен потенциал. Да приемем, че само движение на йони през мембраната е дифузия на калиеви йони чрез открити канали между символите на калий (К +) в и извън мембраната. Във връзка с висока концентрация на калиеви йони в и извън (35: 1), съответстващи на относителна потенциал Нернст е -94 мВ (35 логаритъм на резултата за умножение равна на 1.54, при -61 мВ). Ето защо, ако единственият фактор, който създава покой потенциал са калиеви йони, потенциалът вътре влакното ще бъде равна на -94 мВ както е показано.

Видео: физиология

натриев дифузия Принос през нервната мембрана. Фиг. 5-5В ситуация допълнена малък мембранната пропускливост на нервните влакна към натриеви йони, свързани с незначително дифузия на натриеви йони през каналите К + / Na + -utechki. Съотношението на концентрацията на натриеви йони в и извън мембраната е 0.1, следователно, изчислена Нернст потенциал в мембраната е 61 тУ. Но фигурата показва потенциала Нернст за дифузията на калиеви йони е равна на -94 мВ. Как те си взаимодействат един с друг, и какво ще бъде общия потенциал? За да отговорите трябва да използвате уравнението на Goldman, цитирано по-рано.

Интуитивно, можем да предположим, че ако мембраната vysokopronitsaema за калиеви йони и само слабо пропусклив за натриеви йони, дифузията на калиеви йони носи много по-голям принос към потенциала на мембрана от дифузията на натриеви йони. нормалната нервно влакно мембрана проницаемост на калиеви йони е приблизително 100 пъти по-висока, отколкото за натриеви йони. Използвайки тази стойност в Уравнение Goldmann дава потенциал вътре в мембраната около -86 Mv, което е близко до стойността на калиев потенциал е показано на фиг.

Видео: Невроните Лекция 5 - потенциални действия

Принос на натриево-калиев помпа. Na + / K + -Hacoc осигурява допълнителен принос към потенциала на покой поради непрекъснато изпомпване на три натриеви йони в замяна на инжектиране на две калиеви йони, което е причина постоянна загуба на положителни заряди върху вътрешната страна на мембраната. Това увеличава степента на Електроотрицателност в мембраната от около -4 тУ генерирани в допълнение към проста дифузия. Следователно общият мембранен потенциал при съвместното действие на всички фактори на -90 мВ.

Така че сам дифузионни потенциали, поради дифузия на калиеви и натриеви йони, се получава стойност на потенциала на мембраната от около -86 мВ, която стойност се определя почти изцяло от дифузията на калиеви йони. Освен това, непрекъсната работа на електрогенен Na + / K + -Hacoca въвежда допълнителен -4 тУ, давайки общо мембранния потенциал равна на -90 мВ.