Физико-химические механизмы возникновения потенциала действия

Потенциал действия - это сдвиг мембранного потенциала, возникающий в ткани при действии порогового и сверхпорогового раздражителя, что сопровождается перезарядкой клеточной мембраны.

При действии порогового или сверхпорогового раздражителя изменяется проницаемость клеточной мембраны для ионов в различной степени. Для ионов Na она повышается и градиент развивается медленно. В результате движение ионов Na происходит внутрь клетки, ионы К двигаются из клетки, что приводит к перезарядке клеточной мембраны. Наружная поверхность мембраны несет отрицательный заряд, внутренняя - положительный.

Компоненты потенциала действия:

1) локальный ответ;

2) высоковольтный пиковый потенциал (спайк);

3) следовые колебания.

Ионы Na путем простой диффузии поступают в клетку без затрат энергии. Достигнув пороговой силы, мембранный потенциал снижается до критического уровня деполяризации (примерно 50 мВ). Критический уровень деполяризации - это то количество милливольт, на которое должен снизиться мембранный потенциал, чтобы возник лавинообразный ход ионов Na в клетку.

Высоковольтный пиковый потенциал (спайк).

Пик потенциала действия является постоянным компонентом потенциала действия. Он состоит из двух фаз:

1) восходящей части - фазы деполяризации;

2) нисходящей части - фазы реполяризации.

Лавинообразное поступление ионов Na в клетку приводит к изменению потенциала на клеточной мембране. Чем больше ионов Na войдет в клетку, тем в большей степени деполяризуется мембрана, тем больше откроется активационных ворот. Возникновение заряда с противоположным знаком называется инверсией потенциала мембраны. Движение ионов Na внутрь клетки продолжается до момента электрохимического равновесия по иону Na Амплитуда потенциала действия не зависит от силы раздражителя, она зависит от концентрации ионов Na и от степени проницаемости мембраны к ионам Na. Нисходящая фаза (фаза реполяризации) возвращает заряд мембраны к исходному знаку. При достижении электрохимического равновесия по ионам Na происходит инактивация активационных ворот, снижается проницаемость к ионам Na и возрастает проницаемость к ионам K. Полного восстановления мембранного потенциала не происходит.

В процессе восстановительных реакций на клеточной мембране регистрируются следовые потенциалы - положительный и отрицательный.

Автор: Дрангой М.Г.

<< Назад: Физико-химические механизмы возникновения потенциала покоя

>> Вперед: Физиология нервов и нервных волокон. Типы нервных волокон

Рекомендуем интересные статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки:

▪ История России. Шпаргалка

▪ Отечественная история. Шпаргалка

▪ Возрастная психология. Конспект лекций

Смотрите другие статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Случайная новость из Архива Мистический опыт 05.03.2016 Мистический опыт можно описать по-разному: кто-то чувствует присутствие неких высших сил, кому-то открывается высшее знание, у кого-то меняется восприятие и т. д. У кого-то "мистика" случается в больнице, в палате интенсивной терапии, кого-то странные видения посещают при погружении в медитативный транс. При мистическом опыте человек понимает, что с ним случилось нечто необъяснимое, выходящее за пределы разумения. Нейробиологические гипотезы, объясняющие мистический опыт, обычно делятся на две части: одни говорят, что в мозге существует некий генератор трансцендентного - особая зона, которая, активируясь, дарит нам некие странные переживания, другие же утверждают, что все дело не столько в конкретной зоне, сколько в том, что в мозге не слишком хорошо работает система торможения. Работа нервной системы в целом выглядит как чередование волн возбуждения и торможения. Для того, чтобы согнуть руку, нужно возбудить группу мышц-сгибателей и затормозить группу мышц-разгибателей, а для того, чтобы отрегулировать мышечную силу, нужно вовремя погасить возбуждение в тех нейронах, которые побуждают мышцу сокращаться. То же самое происходит и в эмоциях, и в мышлении. Для того, чтобы унять нейрон, генерирующий возбуждающий сигнал, должен включиться другой нейрон - ингибиторный, или нейрон торможения, который, активировавшись сам, подавит активность возбудительного нейрона. Иными словами, торможение - не просто "отключение мозга", как может показаться. При торможении мозг работает, как и работал, просто теперь в нем активируются другие нервные пути. И, если эти самые пути вдруг сломаются, если их активность упадет, то нервной системе грозит перевозбуждение, что может проявляться и в неправильной работе мышц, и в эмоциональной нестабильности, и вообще в поведении. Джордан Графман (Jordan Grafman) из Северо-Западного университета вместе с коллегами из других научно-медицинских центров США и Новой Зеландии проанализировал состояние мозга у почти полутора сотен ветеранов Вьетнамской войны. Все они проходили психологические тесты до того, как их отправляли в места боевых действий, и после возвращения оттуда. Некоторые из солдат получили травмы мозга, и многие из них вдруг стали видеть членов своей семьи, которых на самом деле не было рядом, а то и слышать слова, исходящие, как они говорили, от некоего высшего существа. Мистический опыт оценивали по специальной шкале (оказывается, есть и такая). Результаты психологических тестов подкреплялись результатами компьютерной томографии мозга. Самые сильные трансцендентные переживания случались у тех, у кого были повреждены лобные и височные доли мозга, причем особенно это касалось дорсолатеральной префронтальной коры - если травма затрагивала ее, то в большинстве случаев можно было ожидать мистических откровений. Дорсолатеральная префронтальная кора генерирует тормозящие импульсы, о которых шла речь выше; то есть, с определенной долей уверенности можно утверждать, что именно отказ "тормозных систем" мозга отрывает нам "двери восприятия". Лобные доли отвечают за массу всего, от мышечного контроля до памяти и речи, так что они вполне могут создать нечто сложное и мистическое - конечно, если им не мешать. По мнению нейробиологов, "тормозные колодки" (то есть дорсолатеральная префронтальная кора) помогают выстроить сложное объяснение наблюдаемым феноменам, причины которых неочевидны и которые проще всего списать на вмешательство сверхъестественных сил.

Другие интересные новости:

▪ Одиссей жил не на Итаке

▪ Чипы памяти Elpida XDR DRAM

▪ Камеры в супермаркете наблюдают покупателями для создания целевой рекламы

▪ Чипы памяти GDDR6

▪ Гибридный транзистор на основе шелка

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радиоуправление. Подборка статей

▪ статья Русские идут! Крылатое выражение

▪ статья Почему составленный из шин символ компании Michelin Бибендум белый, а не черный? Подробный ответ

▪ статья Кладовщик склада продуктов. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Устройство защиты накала ЭЛТ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Протыкание шпагами. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025