Мембранный потенциал покоя

- Мембранный потенциал покоя, МПП (или ПП) – это разность потенциалов между внутренней и наружной сторонами мембраны у покоящейся Клетки. Наружная сторона мембраны заряжена положительно. А внутренняя сторона мембраны по отношению к наружной стороне заряжена отрицательно.
Плюс и минус. Снова противоположность, благодаря чередованиям которой мы можем мыслить, а затем воплощать свои замыслы в жизнь через движение. Вот почему так важно для разумного человека понимать эти механизмы.
Итак, мембранный потенциал покоя.
Он зависит от вида ткани и варьирует от –9 до –100 мв (миливольт). Принимая потенциал наружного раствора за «0», МПП записывают со знаком «–».
В состоянии покоя мембрана – поляризована.
Уменьшение величины МПП – это деполяризация.
Увеличение величины МПП – это гиперполяризация.
Восстановление исходного значения – это реполяризация.

Теперь рассмотрим основные положения мембранной теории происхождения МПП.
- В состоянии покоя клеточная мембрана хорошо проницаема для ионов К+ (а в ряде клеток для Сl–), менее проницаема для Na+, непроницаема для внутриклеточных белков и других органических ионов.
Итак: К+ диффундирует из клетки по концентрационному градиенту, а непроникающие анионы остаются в цитоплазме, обеспечивая появление разности потенциалов через мембрану. Это борьба противоположностей, вызывающая напряжение. Потому возникшая разность потенциалов препятствует выходу К+ из клетки и при некотором ее значении наступает равновесие между выходом К+ из клетки и входом этих катионов по возрастающему электрическому градиенту. Потенциал, при котором достигается это равновесие, называют равновесным потенциалом. Существует специальное уравнение Нернста, по которому рассчитывают величину этого потенциала, но нам достаточно понимать саму суть процесса. Потому на уравнении Нернста останавливаться не будем.
Но зато теперь мы ясно видим основных участников данного процесса: клетка поглощает Na+ и теряет К+.
Для уравновешивания процесса существует натриевый насос, который, как нам известно, выносит из клетки Na+ и вносит обратно К+, поддерживая постоянство концентраций этих ионов в клетке. Также мы знаем, что натриевый насос не только поддерживает это равновесие, но еще и вырабатывает свой ток. Электрогенность натриевого насоса была выявлена в опытах на гигантских нейронах моллюска. Эти опыты показали, что реально существует две компоненты МПП: ионная и метаболическая.
- И снова дихотомическая пара. Ионная – зависит от концентрационных градиентов ионов и мембранных проницаемостей для них. Метаболическая – обусловлена активным транспортом натрия и калия. С одной стороны натриевый насос поддерживает концентрационные градиенты между цитоплазмой и внешней средой. С другой стороны, будучи электрогенным, оказывает прямое влияние на МПП.
Для удобства понимания это как аккумулятор в автомобиле и генератор.
Действительно, генератор – это натриевый насос, а аккумулятор – это ионная компонента.
Теперь обьясню, для чего нам это важно понимать.

Мембранный потенциал действия

- На нерв или мышцу наносим раздражение выше порога возбуждения. МПП мышцы или нерва быстро уменьшится и на милисекунду произойдет перезарядка мембраны: ее внутренняя сторона станет заряженной положительно относительно наружной.
Это кратковременное изменение МПП, происходящее при возбуждении клетки, называется мембранным потенциалом действия (МПД).
- Как это происходит? – спросите.
- Отвечу: во время МПД увеличивается проницаемость мембраны для ионов натрия, что связано с открыванием потенциал-зависимых натриевых каналов и обеспечивает появление направленного внутрь потока положительных зарядов – ионов натрия. Это ведет к дальнейшей деполяризации мембраны, что увеличивает число открываемых натриевых каналов и еще более повышает натриевую проницаемость мембраны. Возникает «регенеративная» деполяризация мембраны, в результате которой потенциал внутренней стороны мембраны стремится достичь величины натриевого равновесного потенциала.

- Проще сказать так: уменьшается сила, вталкивающая натрий внутрь клетки. Также закрываются натриевые каналы. Также деполяризация мембраны увеличивает ее проницаемость для ионов калия. Уменьшается величина входящего натриевого тока, и в какой-то момент она сравнивается с возросшим исходящим током – и рост МПД прекращается. Когда же исходящий ток превышает входящий – начинается реполяризация мембраны. В следствие чего может развиться гиперполяризация или деполяризация.
Также с инактивацией натриевых каналов связано важное свойство нервного волокна – рефрактерность.
Это период, в котором нервное волокно не реагирует на раздражитель. Абсолютно не реагирует. Это абсолютная рефрактерность.
А есть и относительная рефрактерность, где возникает более высокий порог возникновения МПД.
Теперь мы можем глубже понимать явление аккомодации. Это повышение порога возбуждения, что связано и инактивацией (т.е. закрытием) натриевых каналов.
Повышенная калиевая проницаемость приводит к падению сопротивления мембраны! А через снижение ее сопротивления скорость деполяризации мембраны становится еще медленнее.
- Это своеобразная заторможенность.
- Скорость аккомодации тем выше, чем большее число натриевых каналов при потенциале покоя находится в инактивированном, закрытом состоянии. А также – чем выше скорость развития инактивации. И еще – чем выше калиевая проницаемость мембраны…
И тут подходим к главному для нас: Проведение возбуждения.
- А проведение возбуждения по нервному волокну осуществляется за счет локальных токов между возбужденным и спокойным участками мембраны.
- Нпример, нанесение точечного раздражения. И в этом месте раздражения возникает потенциал действия.
В этом раздражаемом месте внутренняя сторона мембраны оказывается заряженной положительно по отношению к соседней, спокойной. А далее между точками волокна, имеющими различный потенциал, возникает локальный ток, направленный от возбужденного (+) на внутренней стороне мембраны к невозбужденному (–) на на той же внутренней стороне мембраны. Этот ток оказывает деполяризующее влияние на мембрану волокна в спокойном участке — и при достижении критического уровня деполяризации мембраны в данном участке возникает МПД. И этот процесс последовательно распространяется по всем участкам нервного волокна…
- Это и есть волна возбуждения, нервный импульс… Уникальное явление природы, благодаря которому происходит Движение и сама Жизнь во Вселенной… Так и только так!
Вот почему нам важно осилить эти знания, неоднократно просмотрев этот ролик и поняв основную суть процесса возникновения и передачи нервного импульса.
- Волна или импульс?…
- Действительно, волна – это понятие линейное, кинетическое, Энергия кинетическая. Импульс – понятие точечное, потенциальное, Энергия потенциальная.
Это уже Единая теория поля, о которой мы и поговорим в следующий раз… Подойдя к пониманию мембранного потенциала действия, мы способны понять и более глубокие процессы, происходящие как в нашем Организме, так и во всем внешнем мире.
До новых встреч, Друзья!

Смотреть на авторском канале YouTube