Odihnindu potențialul membranei. Potențialul de repaus al celulelor nervoase

Video: repaus potențialul de membrană și potențialul de acțiune

potențial de membrană a fibrelor nervoase mari, când nu se realizează semnale nervoase este în jurul valorii de -90 mV. Acest lucru înseamnă că potențialul de fibre din interiorul 90 mV mai negativă decât potențialul fluidului extracelular în afara fibrei. În continuare, vom explica toți factorii care determină nivelul potențialului de repaus, dar mai întâi trebuie să descrie proprietățile de transport ale membranei fibrelor nervoase pentru ionii de sodiu și potasiu în condițiile păcii.

transport activ de ioni de sodiu si membrana de potasiu. Pompa de sodiu-potasiu. Să ne amintim că toate membrana celulelor organismului au potent Na + / K + -Hacoc, continuu pompare ionii de sodiu sunt pompate ionii de celule și de potasiu către exterior în interiorul acestuia. Această pompă deoarece electrogen sarcini pozitive pompat spre exterior înainte interior (3 ion de sodiu potasiu ion la fiecare 2, respectiv). Ca urmare, în cadrul celulei creează un deficit global de ioni pozitivi, ceea ce duce la un potențial negativ pe interiorul membranei celulei. Na + / K + -Hacoc creează un gradient de concentrație mare de sodiu și de potasiu peste membrana fibrei nervoase singur:

Na + (în afara): 142 meq / l
Na + (în): 14 meq / l
K + (out) 4 meq / l
K + (in): 140 meq / l

Video: potențial de acțiune

Prin urmare, raportul două concentrații de ioni în interiorul și în afara este după cum urmează:
In interiorul Na / Na exterior - 0.1
Pentru interior / exterior -K = 35,0

potasiu și sodiu Scurgerile prin membrana unei fibre nervoase. Figura arată proteine ​​canal in membrana fibrelor nervoase numite canale scurgere de sodiu-potasiu, prin care pot trece ionii de potasiu și de sodiu. scurgere în special potasiu semnificativ, deoarece canalele sunt mai permeabile la ionii de potasiu decât sodiu (în mod normal de aproximativ 100 de ori). Așa cum sa discutat mai jos, această diferență de permeabilitate este extrem de importantă pentru a determina nivelul de potențial normal de repaus al membranei.

Arată figura factori, este necesar să se stabilească un potențial normal de repaus al membranei de -90 mV.

Contribuția potențială de difuzie de potasiu. Să presupunem că numai deplasarea ionilor prin membrana este difuzia ionilor de potasiu prin canale deschise între simbolurile de potasiu (K +), în interiorul și în afara membranei. În legătură cu o concentrație mare de ioni de potasiu din interiorul și exteriorul (35: 1) corespunzând potențialului relativ Nernst este -94 mV (35 logaritmul rezultatului de multiplicare egal cu 1,54, la -61 mV). Prin urmare, în cazul în care singurul factor care creează un potențial de repaus sunt ionii de potasiu, potențialul în interiorul fibrei ar fi egal cu -94 mV așa cum se arată.

Video: Fiziologie

Contribuția difuzie de sodiu prin membrana nervului. Fig. 5-5B situație suplimentată permeabilitatea membranei mică a fibrei nervoase la ionii de sodiu asociate cu difuzie neglijabilă a ionilor de sodiu prin canalele K + / Na + -utechki. Raportul dintre concentrațiile ionilor de sodiu în interiorul și exteriorul membranei este de 0,1, prin urmare, potențialul Nernst calculat în interiorul membranei este de 61 mV. Dar figura arată, de asemenea potențialul Nernst pentru difuzia ionilor de potasiu este egal cu -94 mV. Modul în care acestea interacționează unii cu alții, și cum va fi potențialul total de? Pentru a răspunde trebuie să utilizați ecuația Goldman, citată anterior.

Intuitiv, putem presupune că, dacă membrana vysokopronitsaema pentru ionii de potasiu și doar puțin permeabilă pentru ionii de sodiu, difuzia ionilor de potasiu aduce aport mult mai mare la potențialul de membrană decât difuzia ionilor de sodiu. Normal permeabilitatea membranei fibrelor nervoase la ionii de potasiu este de aproximativ 100 de ori mai mare decât pentru ionii de sodiu. Folosind această valoare în ecuația Goldmann dă potențialul în interiorul membranei în jurul -86 mV, care este aproape de valoarea potențialului de potasiu prezentată în Fig.

Video: Neuronii Curs 5 - potențialului de acțiune

Contributia pompei de sodiu-potasiu. Na + / K + -Hacoc oferă o contribuție suplimentară la potențialul de repaus din cauza pomparea continuă a trei ioni de sodiu în schimbul injectarea în doi ioni de potasiu, care este cauza pierderea permanentă a sarcinilor pozitive pe partea interioară a membranei. Acest lucru crește gradul de electronegativitate in membrana de aproximativ -4 mV generat în plus față de simpla difuzie. De aceea, potențialul de membrană totală sub acțiunea comună a tuturor factorilor de -90 mV.

Deci, singur potenţialele de difuzie, datorită difuziei ionilor de potasiu și sodiu, da o valoare a potențialului de membrană de aproximativ -86 mV, a cărui valoare este determinată aproape în întregime prin difuzia ionilor de potasiu. Mai mult decât atât, funcționarea continuă a Na + electrogen / K + -Hacoca introduce suplimentar -4 mV, rezultând o membrană totală potențial egal cu -90 mV.