коллок 2 вопросы 5-6

5.Механизмы формирования потенциала действия. График изменения заряда мембраны (график ПД) во время развития возбуждения. Характеристика фаз ПД.  ПД- быстрое изменение мембранного потенциала,возникающее в возбужденных структурах при действии порогового и надпорогового раздражения. Механизм – быстрое движение натрия в клетку за счет действия раздражителя.

1.Медленная деполяризация развивается под действием раздражителя, за счет которого открываются потенциалзависимые Na каналы, и ионы натрия начинают входить в клетку, уменьшая отриц.заряд внутри нее. Как только мембр.потенциал достиг.критического уровня развивается фаза 2.быстрой деполяризации: происходит открытие всех потенциалзависимых Na каналов,меняются заряды внутри клетки (с – на +). Потенциал зависимые натриевые каналы имеют два типа ворот: активационные ворота м-ворота нах-ся с наружной стороны клетки (в состоянии покоя ворота закрыты), h-ворота-инективационные ворота(ближе к внутр.стороне клетки).При действии раздражителя канал активируется (натрий легко проходит) при дальнейшей инактивации. 3.Быстрая реполяризация (уровень инактивации быстрых потенциалзависимых Na каналов. В эту фазу начинается открытие потенциалзависим.калиевых каналов, быстрый выход К.

4.Медленная реполяризация. В эту фазу ток К замедлен против электрохимического градиента. За счет фазы реполяризации идет восстановление нормального заряда клетки.

5.Гиперполяризация – увеличение мембранного потенциала клетки после фазы реполяризации. Результат повышенной проницаемости мембраны для ионов К..

6.Механизмы формирования ПД. Динамика изменения проницаемости мембраны для натрия и калия во время развития ПД.

 В основе потенциала действия лежат последовательно развивающиеся во времени изменения ионной проницаемости клеточной мембраны. При действии на клетку раздражителя проницаемость мембраны для ионов Na⁺ резко повышается за счет активации (открывания) натриевых каналов.

При этом ионы Na+ по концентрационному градиенту интенсивно перемещаются из вне - во внутриклеточное пространство. Вхождению ионов Na+ в клетку способствует и электростатическое взаимодействие.

Поскольку поток Na+ в клетку начинает превышать калиевый ток из клетки, то происходит постепенное снижение потенциала покоя,приводящее к реверсии - изменению знака мембранного потенциала. При этом внутренняя поверхность мембраны становится положительной по отношению к ее внешней поверхности. Указанные изменения мембранного потенциала соответствуют восходящей фазе потенциала действия (фазе деполяризации).

Мембрана характеризуется повышенной проницаемостью для ионов Na+ лишь очень короткое время 0.2 - 0.5 мс. После этого проницаемость мембраны для ионов Na+ вновь понижается, а для К+ возрастает. В результате поток Na+ внутрь клетки резко ослабляется, а ток К+ из клетки усиливается .   В течение потенциала действия в клетку поступает значительное количество Na+, а ионы К+ покидают клетку. Восстановление клеточного ионного баланса осуществляется благодаря работе Na+,К+ - АТФазного насоса, активность которого возрастает при повышении внутренней концентрации ионов Na+ и увеличении внешней концентрации ионов К+. Благодаря работе ионного насоса и изменению проницаемости мембраны для Na+ и К+ первоначальная их концентрация во внутри - и внеклеточном пространстве постепенно восстанавливается.     Итогом этих процессов и является реполяризация мембраны: внутреннее содержимое клетки вновь приобретает отрицательный заряд по отношению к внешней поверхности мембраны