Stimularea celulelor. Apariția potențialului de acțiune în celulă

În esență, orice factor, capabile să provoace difuziei suficientă a ionilor de sodiu prin membrana in celula, poate „rula“ deschidere canalele de sodiu de regenerare automată. Acest lucru este posibil ca urmare a influențelor asupra diafragmei de stimuli electrici mecanice, chimice sau.

toate Acestea sunt utilizate în diferite părți ale corpului pentru generarea de potențiale de acțiune ale nervilor sau mușchilor: presiune mecanică - pentru a excita terminatiile senzoriale nervoase de la nivelul pielii, neurotransmițători chimici - pentru transmiterea semnalelor de la un neuron la altul in creier, curentul electric - pentru a transmite semnale intre celulele adiacente din mușchiul inimii și intestinului. Pentru a înțelege procesul de excitație, discuta principiile de stimulare electrica.

Excitația fibrei nervoase încărcat negativ electrod metalic. Din Condițiile experimentale de laborator uzuale modul excitație nervilor sau mușchilor prin stimulare electrică este plasată pe suprafața lor doi electrozi mici, dintre care unul - este negativ, o alta - pozitiv. In acest caz, membrana excitabil este stimulat electrod negativ.

Luați în considerare influența rațiunii electrod negativ. Să ne amintim că un potențial de acțiune este declanșată de deschidere controlată electric a canalelor de sodiu, iar aceste canale sunt cunoscute a fi deschis la potențial scăzut de repaus al membranei normale. curent electrod negativ reduce potențialul pozitiv pe partea exterioară a membranei, aducând-o la o valoare negativă a potențialului în interiorul fibrei.

Acest lucru reduce diferența de potențial transmembranar și deschide canalele de sodiu, rezultând un potențial de acțiune apare. Dimpotrivă, în electrodul pozitiv, în care suprafața exterioară a membranei nervului obține sarcini pozitive, o diferență de potențial transmembranar nu scad, ci crește. Prin urmare, apare hiperpolarizarea - o condiție care reduce excitabilitatea, care nu este propice pentru dezvoltarea unui potențial de acțiune.

Și potențialul de prag de excitație locale. Slab stimulare electrica negativa nu poate excita fibra. Cu toate acestea, amplificarea stimulilor are loc atunci când se produce excitație. Figura prezintă efectul stimulilor aplicat puterii în creștere secvențială. stimul foarte slab la punctul A se modifică potențialul de membrană -90--85 mV, dar această schimbare nu este suficient pentru dezvoltarea proceselor regenerative automate necesare pentru a potențialului de acțiune.

La punctul B forța Mai stimul, dar intensitatea ei este încă insuficientă. Cu toate acestea, fiecare dintre aceste stimul slab determină o modificare locală a potențialului de membrană, durata de 1 ms sau mai mult. Aceste modificări potențiale locale numite potențiale locale, dar în cazul în care nu sunt în măsură să provoace un potențial de acțiune, acestea sunt numite potențiale subthreshold. La punctul B din Fig. 5-18 stimulent este chiar mai puternic. În acest moment, potențialul local a atins nivelul minim necesar pentru potențialul de acțiune, numit nivelul de prag, dar potențialul de acțiune apare numai după o perioadă de latență scurtă.
La D stimulent punctul chiar mai mult, amplitudinea potențialului local este mai mare și potențialul de acțiune are loc după o perioadă de latență scurtă.

Prin urmare, chiar și un stimul foarte slab cauze locale modificări ale potențialului de membrană, dar potențialul local al intensității trebuie să se ridice la nivelul de prag înainte de apariția potențialului de acțiune.