Klidový membránový potenciál. Klidový potenciál nervových buněk

Video: klidový membránový potenciál a akční potenciál

Klidový membránový potenciál velkého nervového vlákna, pokud to není provedeno nervových vzruchů se pohybuje kolem -90 mV. To znamená, že potenciální uvnitř vláken 90 mV zápornější než potenciál extracelulární tekutiny vně vlákna. Dále budeme vysvětlovat všechny faktory, které určují úrovně klidový potenciál, ale nejprve musíme popsat transportní vlastnosti membrány nervových vláken pro sodných a draselných iontů v podmínkách míru.

Aktivní transport iontů sodíku a membrána draselný. Čerpadlo sodno-draselný. Připomeňme, že všechny buněčné membráně organismu mají silnou Na + / K + -Hacoc, neustále odčerpání sodné ionty se čerpá směrem ven buněk a draselných iontů uvnitř. To elektrogenní čerpadlo, protože kladné náboje směrem ven čerpá dopředu uvnitř (3 iontů sodíku k draslíku ion každé 2, v tomto pořadí). Výsledkem je, že v buňce vytváří celkový deficit pozitivních iontů, což vede k negativnímu potenciálu na vnitřní straně buněčné membrány. Na + / K + -Hacoc také vytváří vysokou koncentrační gradient sodíku a draslíku přes membránu samotného nervového vlákna:

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

Video: akčního potenciálu

V souladu s tím, že poměr dvě iontové koncentrace uvnitř a vně je následující:
Uvnitř Na / Na vnější - 0,1
K vnitřní / vnější -K = 35,0

Únik draslíku a sodíku přes membránu nervového vlákna. Obrázek ukazuje kanálu protein v membráně nervových vláken nazývaných únik kanál sodno-draselný, jimiž mohou procházet draselné a sodné ionty. Zvláště významný únik draselný, protože kanály jsou propustnější pro draselných iontů než sodík (obvykle asi 100 krát). Jak je diskutováno níže, je tento rozdíl v propustnosti, je nesmírně důležité pro určení hladiny normální klidový membránový potenciál.

Na obrázku je vidět faktory, nutné stanovit normální klidový membránový potenciál -90 mV.

Přínos difúzní draslík potenciál. Předpokládejme, že pouze pohyb iontů přes membránu je difúze iontů draslíku prostřednictvím otevřených kanálů mezi symboly draslíku (K +), uvnitř a vně membrány. V souvislosti s vysokou koncentrací draselných iontů a mimo ni (35: 1), které odpovídají relativnímu Nernstovy potenciálu je -94 mV (35 logaritmus výsledku násobení rovnající se 1,54, při -61 mV). Proto, je-li jediným faktorem, který vytváří klidového potenciálu draselné ionty, potenciální uvnitř vlákna by být rovna -94 mV, jak je znázorněno.

Video: Fyziologie

sodný difúze Přínos přes nervové membrány. Obr. 5-5B situace doplněny malým membránové permeability nervového vlákna na ionty sodíku spojených se zanedbatelným difúzi sodíkových iontů přes kanály K + / Na + -utechki. Poměr koncentrací sodíkových iontů uvnitř a vně membrány je 0,1, tedy, vypočtená Nernstův potenciál uvnitř membrány je 61 mV. Ale Obrázek také ukazuje Nernstův potenciál pro difúzi iontů draslíku je rovna -94 mV. Jak na sebe vzájemně působí a jaký bude celkový potenciál? K zodpovězení je nutné použít rovnici Goldman, citovaný dříve.

Intuitivně, můžeme předpokládat, že v případě membrány vysokopronitsaema pro draselné ionty a jen mírně propustné pro ionty sodíku, difúze iontů draslíku přináší mnohem větší příspěvek do membránového potenciálu, než je difúze iontů sodíku. Normální nervových vláken permeabilita membrány pro ionty draslíku, je přibližně 100-krát vyšší, než pro ionty sodíku. Pomocí této hodnoty v rovnici Goldmann dává potenciál uvnitř membrány kolem -86 mV, která je blízká hodnotě potenciálu draselného, ​​znázorněné na obr.

Video: Neurony Přednáška 5 - akční potenciál

Přínos čerpadla sodno-draselný. Na + / K + -Hacoc poskytuje dodatečný příspěvek do klidového potenciálu vzhledem k nepřetržitý provoz tří iontů sodíku v výměnou za vstřikování do dvou draselných iontů, což je příčinou trvalé ztrátě kladných nábojů na vnitřní straně membrány. Tím se zvyšuje stupeň elektronegativita uvnitř membrány o -4 mV generovaný kromě jednoduché rozšiřování. Proto celková membránový potenciál v rámci společného působení všech faktorů -90 mV.

tak sám difúzní potenciály, v důsledku difúze draselné a sodné ionty, čímž se získá hodnota membránového potenciálu kolem -86 mV, přičemž tato hodnota je určena téměř úplně difúze iontů draslíku. Pro trvalý provoz elektrogenního Na + / K + -Hacoca zavádí další -4 mV, což představuje celkovou membránový potenciál rovný -90 mV.