Sekvence akčního potenciálu. Role aniontů a vápenatých iontů ve vývoji akčního potenciálu

Postava v zobecněné podobě zobrazují po sobě následující události, dojít během a krátce po akčního potenciálu. Ve spodní části obrázku zobrazuje změny ve vodivosti membrány pro sodné a draselné ionty.

Video: Mechanismus redukce + + myshts.wmv

V klidu před začátkem akčního potenciálu vedení membrány pro ionty draslíku je 50-100 krát vyšší než pro ionty sodíku. To je spojeno s výrazně vyšším permeability kanálů pro úniku draselných iontů ve srovnání s ionty sodíku. Avšak v případě akčního potenciálu okamžitě aktivované sodíkové kanály, a vodivosti membrány na iontových zvyšuje sodné až 5000 krát. Potom, během zlomků procesu milisekund inaktivace zavře sodíkové kanály. Nástup akčního potenciálu má vliv i na elektricky ovládané draselné kanály, s jejich pomaleji objev začíná split milisekundu po otevření sodíkových kanálů. Na konci akčního potenciálu membrána potencionální vrátí na negativní úroveň draslíkových kanálů vede opět k návratu do původního uzavřeného stavu, ale až po určité době zpoždění v milisekundách nebo více.

Ve střední části obrázku je znázorněn vztah vedení pro sodné a draselné ionty V každém okamžiku akčního potenciálu výše uvedeného vyplývá, akční potenciál sám. Během počáteční části jeho poměru sodíku a draslíku vodivosti se zvyšuje více než 1000 krát. V důsledku toho, že uvnitř vlákna jsou více sodné ionty, draselné ionty, než vystupuje směrem ven. To je důvod, proč na začátku generování akčního potenciálu membránový potenciál se stává pozitivní.

Potom se sodíkových kanálů začíná zavřít, a draslíkové kanály jsou otevřeny, a poměr vedení je posunuta ve prospěch vysokou vodivost s nízkou vodivostí sodný draselný. To zajišťuje velmi rychlý ionty draslíku výstup směrem ven v podstatě bez napětí ionty sodíku dovnitř. V důsledku akčního potenciálu se rychle vrátí do své původní úrovni.

Role aniontů a vápenatých iontů ve vývoji akčního potenciálu

Až dosud jsme uvažovali hodnota sodíku a draslíku do akčního potenciálu generací. Chcete-li být uvedeno, další alespoň dva typy iontů: negativně nabitých aniontů a iontů vápníku.

Průnik přes membránu negativně nabité ionty (anionty) v rámci axonu. Vnitřní axonu mnoho záporně nabité ionty, které nemůže procházet skrz membránové kanály :. anionty proteinové molekuly a mnoho organické fosfátové a sulfátové sloučeniny, atd, protože tyto ionty nemohou opustit axonu, jakýkoliv nedostatek kladných iontů v buňce vede k přebytku nepenetrační přes membránu záporné ionty. Proto jsou anionty jsou zodpovědné za negativní náboj ve vláknech v přítomnosti celkového deficitu kladně nabitých iontů draslíku a dalších kladných iontů.

vápenaté ionty. Membrány téměř všechny buňky mají vápníku čerpadlo, jako čerpadla sodného, ​​a v některých buňkách vápenatých iontů spolu s ionty sodíku (nebo místo nich) se podílí na vývoji akčního potenciálu. Čerpadlo vápník, jako sodné, vápenaté ionty čerpadla zevnitř ven z membrány buněk (nebo do endoplasmatického retikula buněk), vytvoření koncentračního gradientu vápenatých iontů přibližně 10000 krát. Proto je koncentrace vápníku uvnitř buňky je přibližně 10-7 M ve srovnání s vnějším koncentraci asi 10-3 M.

Kromě toho existují kanály Power vápníku. Tyto kanály jsou poněkud propustný pro ionty sodíku a iontů vápníku. Když jsou viditelné, a to jak iont přivádí do vlákna, tak, že tyto kanály jsou také tzv Ca2 + / Na + -channels. Kalciové kanály jsou aktivovány pomalu, je nutná jejich aktivace asi 10-20 krát delší než sodíkové kanály. V tomto ohledu, nazývají se pomalu kanály (na rozdíl od sodíkové kanály zvané rychle kanálů).

Množina vápníkového kanálu uvedeny v srdeční a hladké svalstvo. Jako takový, v některých typů hladkých svalů rychle sodíkových kanálů je skoro na místě, aby se akční potenciály související téměř výhradně s aktivací pomalých kalciových kanálů.

zvýšená Propustnost sodíkového kanálu s nedostatkem vápenatých iontů. Koncentrace vápenatých iontů v extracelulárních tekutinách mají také významný vliv na potenciální úrovni, na které aktivace sodíkových kanálů. V podmínkách nedostatečné vápenatých iontů jsou aktivovány sodíkových kanálů s velmi malým zvýšením membránového potenciálu k normě (silně negativní úroveň). V důsledku toho je nervové vlákno stane vysokovozbudimym, někdy spontánně vybíjení impulsy opakuje bez podráždění. Ve skutečnosti, pouze v případě, že koncentrace iontů vápníku klesne na 50% normální v některých periferních nervů se vyskytují spontánní výboje, což často vede k svalové tetanii. Někdy to vede ke smrti v důsledku tetanic kontrakcí dýchacích svalů.

Vliv vápníku iontů na sodíkové kanály, možná vzhledem k tomu, že tyto ionty se vážou na vnější proteinové molekuly sodíkového kanálu. Pozitivní náboje iontů vápníku může změnit elektrický stav kanálu proteinu, v důsledku snížení potenciální úrovni požadované otevřít bránu pro sodík.