Sekvencia akčného potenciálu. Úloha aniónov a vápenatých iónov vo vývoji akčného potenciálu

Postava v zovšeobecnené podobe zobrazujú po sebe nasledujúce udalosti, dôjsť počas a krátko po akčného potenciálu. V spodnej časti obrázku zobrazuje zmeny vo vodivosti membrány pre sodné a draselné ióny.

Video: Mechanizmus redukcia + + myshts.wmv

V pokoji pred začiatkom akčného potenciálu vedenie membrány pre ióny draslíka 50-100 krát vyššia ako pre ióny sodíka. To je spojené s výrazne vyšším permeability kanálov pre úniku draselných iónov v porovnaní s iónmi sodíka. Avšak, keď je akčný potenciál okamžite aktivovaný sodíkové kanály, a vodivosť membrány na iónových zvyšuje sodné až 5000 krát. Potom, počas zlomkov procesu milisekúnd inaktivácie zavrie sodíkové kanály. Nástup akčného potenciálu má vplyv aj na elektricky ovládané draselné kanály, s ich pomalší objav začína split milisekundu po otvorení sodíkových kanálov. Na konci akčného potenciálu membrána potencionálny vráti na negatívne úroveň draslíkových kanálov vedie opäť k návratu do pôvodného uzavretého stavu, ale až po určitej dobe oneskorenia v milisekundách alebo viac.

V strednej časti obrázku je znázornený vzťah vedenie pre sodné a draselné ióny V každom okamihu akčného potenciálu vyššie uvedeného vyplýva, akčný potenciál sám. Počas počiatočnej časti jeho pomer sodíka a draslíka sa zvyšuje vodivosti na viac ako 1000 krát. V dôsledku toho, že vo vnútri vlákna sú viac sodné ióny, draselné ióny, ako vystupuje smerom von. To je dôvod, prečo na začiatku generovanie akčného potenciálu membránový potenciál sa stáva pozitívna.

Potom sa sodíkových kanálov začína zavrieť, a draslíkové kanály sú otvorené, a pomer vedenie je posunutá v prospech vysokú vodivosť s nízkou vodivosťou sodnodraselného. To zaisťuje veľmi rýchly ióny draslíka výstup smerom von v podstate bez napätia ióny sodíka dovnútra. V dôsledku akčného potenciálu sa rýchlo vráti na pôvodnú úroveň.

Úloha aniónov a vápenatých iónov vo vývoji akčného potenciálu

Až doteraz sme uvažovali Hodnota sodíka a draslíka V akčného potenciálu generácie. Ak chcete byť uvedené, ďalšie aspoň dva typy iónov: negatívne nabitých aniónov a iónov vápnika.

Prienik cez membránu negatívne nabité ióny (anióny) v rámci axónu. Vnútri axónu veľa záporne nabité ióny, ktoré nemôže prechádzať skrz membránové kanály:. Anióny proteínové molekuly a mnoho organické fosfáty a síranovej zlúčeniny, atď, pretože tieto ióny nemôžu opustiť axon, akýkoľvek nedostatok kladných iónov v bunke vedie k prebytku neperforujúcej cez membránu záporné ióny. Preto sú anióny sú zodpovedné za negatívny náboj vo vláknach v prítomnosti celkového deficitu kladne nabitých iónov draslíka a ďalších kladných iónov.

vápenaté ióny. Membrány takmer všetky bunky majú vápnika čerpadlo, ako čerpadlá sodného, ​​a v niektorých bunkách vápenatých iónov spolu s iónmi sodíka (alebo namiesto nich) sa podieľa na vývoji akčného potenciálu. Čerpadlo vápnik, ako sodné, vápenaté ióny čerpadlá zvnútra von z membrány buniek (alebo do endoplasmatického retikula buniek), vytvorenie koncentračného gradientu vápenatých iónov približne 10000 krát. Preto je koncentrácia vápnika vo vnútri bunky je približne 10-7 M v porovnaní s vonkajším koncentráciu asi 10-3 M.

Okrem toho existujú kanály Power vápnika. Tieto kanály sú trochu priepustný pre ióny sodíka a iónov vápnika. Keď sú viditeľné, a to ako ión privádza do vlákna, však, tieto kanály tiež volal Ca2 + / Na + voľbu -channels. Kalciové kanály sú aktivované pomaly, je nutná ich aktivácia asi 10-20 krát dlhšie ako sodíkové kanály. V tomto ohľade, nazývajú sa pomaly kanály (na rozdiel od sodíkové kanály zvanej rýchlo kanálov).

Množina kalciových kanálov uvedené v srdcovej a hladké svalstvo. Ako taký, u niektorých typov hladkého svalstva rýchlo sodíkových kanálov je skoro na mieste, takže akčné potenciály súvisiace takmer výhradne s aktiváciou pomalých kalciových kanálov.

zvýšená Priepustnosť sodíkového kanála s nedostatkom vápenatých iónov. Koncentrácia vápenatých iónov v extracelulárnych tekutinách majú tiež významný vplyv na potenciálne úrovni, na ktorej aktivácia sodíkových kanálov. V podmienkach nedostatočnej vápenatých iónov sú aktivované sodíkových kanálov s veľmi malým zvýšením membránového potenciálu k norme (silne negatívny úroveň). V dôsledku toho je nervové vlákno stane vysokovozbudimym, niekedy spontánne vybíjanie impulzy opakuje bez podráždenia. V skutočnosti, len v prípade, že koncentrácia iónov vápnika klesne na 50% normálnej v niektorých periférnych nervov sa vyskytujú spontánne výboje, čo často vedie k svalovej tetanii. Niekedy to vedie k smrti v dôsledku tetanic kontrakciou dýchacích svalov.

Vplyv vápnika iónov na sodíkové kanály, možná vzhľadom na to, že tieto ióny sa viažu na vonkajšej proteínové molekuly sodíkového kanála. Pozitívne náboja iónov vápnika môže zmeniť elektrický stav kanála proteínu, čo vedie k zníženiu potenciálnej úrovni požadovanej otvoriť bránu pre sodík.