Kľudový membránový potenciál. Kľudový potenciál nervových buniek

Video: kľudový membránový potenciál a akčný potenciál

Kľudový membránový potenciál veľkého nervového vlákna, ak to nie je vykonané nervových vzruchov sa pohybuje okolo -90 mV. To znamená, že potenciálny vnútri vlákien 90 mV zápornejší než potenciál extracelulárnej tekutiny mimo vlákno. Ďalej vysvetlíme všetky faktory, ktoré určujú úrovne kľudový potenciál, ale najprv musíme popísať transportné vlastnosti membrány nervových vlákien pre sodných a draselných iónov v podmienkach mieru.

Aktívny transport iónov sodíka a membrána draselný. Čerpadlo sodno-draselný. Pripomeňme, že všetky bunkové membrány organizmu majú silnú Na + / K + -Hacoc, neustále odčerpanie sodné ióny sa čerpá smerom von buniek a draselných iónov vnútri. To elektrogenní čerpadlo, pretože kladné náboje smerom von čerpá dopredu vnútri (3 iónov sodíka k draslíka ion každé 2, v tomto poradí). Výsledkom je, že v bunke vytvára celkový deficit pozitívnych iónov, čo vedie k negatívnemu potenciálu na vnútornej strane bunkovej membrány. Na + / K + -Hacoc tiež vytvára vysokú koncentračný gradient sodíka a draslíka cez membránu samotného nervového vlákna:

Na + (vonkajší): 142 meq / l
Na + (v): 14 meq / l
K + (z) 4 meq / l
K + (v): 140 meq / l

Video: akčný potenciál

V súlade s tým, že pomer dve iónovej koncentrácie vnútri a mimo je nasledujúci:
Vnútri Na / Na vonkajšej - 0,1
Na vnútornej / vonkajšej -K = 35,0

Únik draslíka a sodíka cez membránu nervového vlákna. Obrázok ukazuje kanála proteín v membráne nervových vlákien nazývaných únik kanál sodno-draselný, ktorými môžu prechádzať draselné a sodné ióny. Zvlášť významný únik draselný, pretože kanály sú priepustnejšie pre draselných iónov ako sodík (zvyčajne asi 100 krát). Ako je diskutované nižšie, je tento rozdiel v priepustnosti, je nesmierne dôležité pre určenie hladiny normálnu pokojový membránový potenciál.

Na obrázku je vidieť faktory, potrebné stanoviť normálny kľudový membránový potenciál -90 mV.

Prínos difúzna draslík potenciál. Predpokladajme, že iba pohyb iónov cez membránu je difúzia iónov draslíka prostredníctvom otvorených kanálov medzi symbolmi draslíka (K +), vnútri a mimo membrány. V súvislosti s vysokou koncentráciou draselných iónov a mimo nej (35: 1), ktoré zodpovedajú relatívnemu Nernstovej potenciálu je -94 mV (35 logaritmus výsledku násobenia rovnajúcu sa 1,54, pri -61 mV). Preto, ak je jediným faktorom, ktorý vytvára pokojového potenciálu sú draselné ióny, potenciálny vnútri vlákna by byť rovná -94 mV, ako je znázornené.

Video: Fyziológia

sodný difúzia Prínos cez nervové membrány. Obr. 5-5B situácia doplnené malým membránové permeability nervového vlákna na ióny sodíka spojených so zanedbateľným difúziu sodíkových iónov cez kanály K + / Na + -utechki. Pomer koncentrácií sodíkových iónov vnútri a mimo membrány je 0,1, teda, vypočítaná Nernstův potenciál vnútri membrány je 61 mV. Ale Obrázok tiež ukazuje Nernstův potenciál pre difúziu iónov draslíka je rovná -94 mV. Ako na seba vzájomne pôsobia a aký bude celkový potenciál? K zodpovedanie je nutné použiť rovnicu Goldman, citovaný skôr.

Intuitívne, môžeme predpokladať, že v prípade membrány vysokopronitsaema pre draselné ióny a len mierne priepustné pre ióny sodíka, difúzia iónov draslíka prináša oveľa väčšie príspevok do membránového potenciálu, než je difúzia iónov sodíka. Normálny nervových vlákien permeabilita membrány pre ióny draslíka, je približne 100-krát vyššie, než pre ióny sodíka. Pomocou tejto hodnoty v rovnici Goldmann dáva potenciál vnútri membrány okolo -86 mV, ktorá je blízka hodnote potenciálu draselného, ​​znázornenej na obr.

Video: Neuróny Prednáška 5 - akčný potenciál

Prínos čerpadlá sodno-draselný. Na + / K + -Hacoc poskytuje dodatočný príspevok do pokojového potenciálu vzhľadom k nepretržitú prevádzku troch iónov sodíka vo výmene pre vstrekovanie do dvoch draselných iónov, čo je príčinou trvalej strate kladných nábojov na vnútornej strane membrány. Tým sa zvyšuje stupeň elektronegativita vnútri membrány o -4 mV generovaný okrem jednoduché rozširovanie. Preto celková membránový potenciál v rámci spoločného pôsobenia všetkých faktorov -90 mV.

tak sám difúzna potenciály, v dôsledku difúzie draselné a sodné ióny, čím sa získa hodnota membránového potenciálu okolo -86 mV, pričom táto hodnota je určená takmer úplne difúzie iónov draslíka. Pre trvalú prevádzku elektrogenního Na + / K + -Hacoca zavádza ďalšie -4 mV, čo predstavuje celkovú membránový potenciál rovný -90 mV.