Деполяризацийн үед юу тохиолддог. Сэтгэл хөдлөлийн тухай ойлголт

Цэнэгүүдийг салгаж, эерэг цэнэгүүд нэг газар, сөрөг байдаг тохиолдолд физикчид цэнэгийн туйлшралын тухай ярьдаг. Физикчид энэ нэр томьёог туузан соронзны эсрэг талын төгсгөлүүд буюу туйлуудад (чөлөөт хөдөлж буй соронзон тууз нь төгсгөлүүдээ газарзүйн туйл руу чиглүүлдэг тул энэ нэрийг өгсөн) хуримтлагддаг эсрэг соронзон хүчтэй адилтган ашигладаг.

Хэлэлцэж буй тохиолдолд мембраны нэг талд эерэг цэнэгийн концентраци, нөгөө талд нь сөрөг цэнэгийн концентраци байдаг, өөрөөр хэлбэл бид туйлширсан мембраны тухай ярьж болно.

Гэсэн хэдий ч ямар ч тохиолдолд цэнэгийг салгах үед шууд цахилгаан потенциал үүсдэг. Потенциал гэдэг нь салангид цэнэгийг нэгтгэж, туйлшралыг арилгах хандлагатай хүчний хэмжүүр юм. Тиймээс цахилгаан потенциалыг цахилгаан хөдөлгөгч хүч гэж нэрлэдэг бөгөөд үүнийг товчилсон EMF гэж нэрлэдэг.

Эсрэг цахилгаан цэнэгүүдийг ойртуулахаас хамгаалдаг эсрэг хүч байдаг тул яг үнэндээ цэнэгийг хөдөлгөдөггүй тул цахилгаан потенциалыг потенциал гэж нэрлэдэг. Энэ хүч нь энергийг хадгалахад зарцуулагдсан цагт оршин тогтнох болно (энэ нь эсэд тохиолддог). Ийнхүү цэнэгүүдийг ойртуулахыг зорьж буй хүч нь зөвхөн үүнийг хийх чадвартай буюу хүч чадалтай бөгөөд цэнэгийг салгахад зарцуулсан энерги сулрах үед л ийм нэгдэл үүсдэг. Дэлхийн анхны цахилгаан батерейг бүтээсэн хүн Вольтийн нэрээр цахилгаан потенциалыг вольт гэж нэрлэдэг нэгжээр хэмждэг.

Физикчид эсийн мембраны хоёр талын хооронд орших цахилгаан потенциалыг хэмжиж чадсан. Энэ нь 0.07 вольттой тэнцүү болсон. Милволт нь вольтын мянганы нэгтэй тэнцэх тул энэ потенциал нь 70 милливольттой тэнцүү гэж бид бас хэлж болно. Мэдээжийн хэрэг, энэ нь хувьсах гүйдлийн сүлжээн дэх 120 вольт (120,000 милливольт) хүчдэлтэй эсвэл цахилгаан шугамын мянга мянган вольтын хүчдэлтэй харьцуулахад маш бага боломж юм. Гэхдээ цахилгаан систем барихад зориулж эсийн мэдэлд байгаа материалуудыг харгалзан үзвэл энэ нь гайхалтай боломж хэвээр байна.

Натрийн шахуургын үйл ажиллагааг тасалдуулж буй аливаа шалтгаан нь мембраны хоёр тал дахь натри, калийн ионуудын концентрацийг огцом тэнцвэржүүлэхэд хүргэдэг. Энэ нь эргээд төлбөрийг автоматаар тэнцүүлэх болно. Тиймээс мембран нь деполяризаци болно. Мэдээжийн хэрэг, энэ нь эс гэмтсэн эсвэл үхсэн үед тохиолддог. Гэхдээ эсэд ямар ч хор хөнөөл учруулахгүйгээр деполяризаци үүсгэж болох гурван төрлийн өдөөгч байдаг (мэдээжийн хэрэг эдгээр өдөөгч нь хэтэрхий хүчтэй биш бол). Эдгээр чийдэнгүүд нь механик, химийн болон цахилгаан.

Даралт бол механик өдөөлтийн жишээ юм. Мембраны хэсэг дээр даралт нь тэлэлтэд хүргэдэг бөгөөд (одоохондоо тодорхойгүй байгаа шалтгаанаар) энэ газарт деполяризаци үүсгэдэг. Дулаан нь мембраныг тэлэх, хүйтэнд агших, эдгээр механик өөрчлөлтүүд мөн деполяризаци үүсгэдэг.

Зарим химийн нэгдлүүдийн мембранд үзүүлэх нөлөө, сул цахилгаан гүйдлийн нөлөө нь ижил үр дүнд хүргэдэг.

(Сүүлийн тохиолдолд деполяризацийн шалтгаан нь хамгийн тодорхой юм шиг санагддаг. Эцсийн эцэст, туйлшралын цахилгаан үзэгдлийг яагаад гаднаас хэрэглэсэн цахилгаан потенциалаар өөрчилж болохгүй гэж?)

Мембраны нэг хэсэгт үүссэн деполяризаци нь мембранаар дамжих деполяризацийг өдөөдөг. Натрийн ион нь деполяризаци үүсч, натрийн шахуурга зогссон газарт эс рүү орж ирсэн нь калийн ионыг нүүлгэн шилжүүлдэг. Натрийн ионууд нь калийн ионуудаас жижиг, илүү хөдөлгөөнтэй байдаг. Тиймээс калийн ионууд эсээс гарахаас илүү их натрийн ионууд ордог. Үүний үр дүнд деполяризацийн муруй нь тэг тэмдгийг давж, илүү өндөр өсдөг. Эс нь дахин туйлширсан боловч эсрэг тэмдэгтэй байна. Хэзээ нэгэн цагт дөл нь натрийн ионуудын илүүдэлтэй тул дотоод эерэг цэнэгийг олж авдаг. Мембраны гадна талд жижиг сөрөг цэнэг гарч ирдэг.

Эсрэг чиглэлтэй туйлшрал нь анхны өдөөгчтэй ойролцоох газруудад натрийн шахуургыг саажилттай болгодог цахилгаан өдөөлт болж чаддаг. Эдгээр зэргэлдээх хэсгүүд нь туйлширч, дараа нь эсрэг тэмдгээр туйлширч, илүү алслагдсан хэсгүүдэд деполяризаци үүсдэг. Ийнхүү деполяризацийн долгион бүхэлдээ мембраныг эргэлддэг. Эхний хэсэгт эсрэг тэмдэгтэй туйлшрал удаан хугацаанд үргэлжлэх боломжгүй. Калийн ионууд эсийг орхиж, аажмаар урсгал нь орж ирж буй натрийн ионуудын урсгалтай тэнцүү болдог. Эсийн доторх эерэг цэнэг алга болдог. Энэ урвуу потенциалын алга болох нь мембран дахь натрийн насосыг тодорхой хэмжээгээр дахин идэвхжүүлдэг. Натрийн ионууд эсийг орхиж, калийн ионууд руу нэвтэрч эхэлдэг. Мембраны энэ хэсэг нь реполяризацийн үе шатанд ордог. Эдгээр үйл явдлууд мембраны деполяризацийн бүх хэсэгт тохиолддог тул реполяризацийн долгион нь деполяризацийн долгионы дараа мембранаар дамждаг.

Деполяризаци ба бүрэн реполяризацийн мөчүүдийн хооронд мембран нь ердийн өдөөлтөд хариу үйлдэл үзүүлэхгүй. Энэ хугацааг галд тэсвэртэй үе гэж нэрлэдэг. Энэ нь маш богино хугацаанд үргэлжилдэг, секундын багахан хэсэг. Мембраны тодорхой хэсгийг дамжсан деполяризацийн долгион нь энэ хэсгийг өдөөлтөөс хамгаалдаг. Өмнөх өдөөгч нь нэг ёсондоо ганц, тусгаарлагдмал болдог. Деполяризацид оролцдог цэнэгийн хамгийн бага өөрчлөлт нь ийм хариу урвалыг хэрхэн яаж ойлгох нь тодорхойгүй байгаа боловч мембраны өдөөлтөд үзүүлэх хариу урвал нь тусгаарлагдсан бөгөөд ганц байдаг нь баримт хэвээр байна. Хэрэв булчинг нэг газар бага зэрэг цахилгаан гүйдэл өдөөж байвал булчин агших болно. Гэхдээ зөвхөн цахилгаан өдөөлтийг хэрэглэсэн талбай багасах болно; булчингийн утас бүхэлдээ багасна. Деполяризацийн долгион нь булчингийн ширхэгийн уртаас хамааран секундэд 0.5-3 метрийн хурдтайгаар тархдаг бөгөөд энэ хурд нь булчин бүхэлдээ агшиж байгаа мэт сэтгэгдэл төрүүлэхэд хангалттай юм.

Энэ туйлшрал-деполяризаци-реполяризацийн үзэгдэл нь бүх эсэд байдаг боловч заримд нь илүү тод илэрдэг. Хувьслын явцад энэ үзэгдлээс ашиг тустай эсүүд гарч ирэв. Энэхүү мэргэшил нь хоёр чиглэлд явж болно. Нэгдүгээрт, энэ нь маш ховор тохиолддог бөгөөд өндөр цахилгаан потенциал үүсгэх чадвартай эрхтэнүүд үүсдэг. Өдөөгдсөн үед деполяризаци нь булчингийн агшилт эсвэл бусад физиологийн хариу урвалаар бус харин цахилгаан гүйдэл үүсэх замаар явагддаг. Энэ бол эрчим хүчний дэмий зүйл биш юм. Хэрэв өдөөгч нь дайсны дайралт юм бол цахилгаан гүйдэл нь түүнийг гэмтээж эсвэл алах аюултай.

Энэ чиглэлээр мэргэшсэн долоон төрлийн загас байдаг (зарим нь ястай, зарим нь мөгөөрстэй, акулын хамаатан юм). Хамгийн үзэсгэлэнтэй төлөөлөгч бол "цахилгаан могой" гэж нэрлэгддэг загас бөгөөд шинжлэх ухаанд маш бэлгэдэлтэй нэр болох Electrophorus electricus юм. Цахилгаан могой нь цэнгэг усны оршин суугч бөгөөд Өмнөд Америкийн хойд хэсэгт - Ориноко, Амазон болон түүний цутгалуудад байдаг. Хатуухан хэлэхэд энэ загас нь могой загастай холбоогүй бөгөөд энэ амьтны биеийн тавны дөрөвний нэг буюу 6-9 фут урттай урт сүүлнийх нь нэрээр нэрлэгдсэн юм. Энэ загасны бүх эрхтнүүд биеийн урд хэсэгт багтдаг бөгөөд 15-16 инч урттай байдаг.

Урт сүүлний талаас илүү хувийг "цахилгаан эрхтэн" үүсгэдэг өөрчлөгдсөн булчингийн блокуудын дараалал эзэлдэг. Эдгээр булчин бүр нь хэвийн булчингийн боломжоос хэтрэхгүй потенциалыг бий болгодог. Гэхдээ энэ "батерей"-ийн мянга, мянган элементүүд хоорондоо холбоотой байдаг бөгөөд тэдгээрийн боломжууд нэмэгддэг. Амарсан цахилгаан могой загас нь 600-700 вольтын потенциалыг хуримтлуулж, секундэд 300 удаа цэнэглэх чадвартай. Ядарснаар энэ үзүүлэлт секундэд 50 дахин буурдаг боловч могой загас энэ хурдыг удаан хугацаанд тэсвэрлэж чаддаг. Цахилгаан цочрол нь энэ загасыг тэжээдэг жижиг амьтныг алах, эсвэл цахилгаан могой загас идэхээр андуурч шийдсэн том амьтныг эмзэг ялагдал хүлээхэд хангалттай хүчтэй юм.

Цахилгаан эрхтэн бол гайхамшигтай зэвсэг юм. Магадгүй бусад амьтад ийм цахилгаан цочролд дуртай байж магадгүй, гэхдээ энэ батерей нь хэтэрхий их зай эзэлдэг. Хэрэв тэд биеийн жингийн хагасыг эзэлдэг бол хичнээн цөөхөн амьтан хүчтэй соёо, хумстай болохыг төсөөлөөд үз дээ.

Эсийн мембран дээр тохиолддог цахилгаан үзэгдлийг ашиглахтай холбоотой хоёр дахь төрлийн мэргэшил нь потенциалыг нэмэгдүүлэх биш харин деполяризацийн долгионы тархалтын хурдыг нэмэгдүүлэх явдал юм. Уртасгасан процесс бүхий эсүүд байдаг бөгөөд тэдгээр нь бараг зөвхөн мембран формацууд юм. Эдгээр эсийн гол үүрэг бол өдөөлтийг биеийн нэг хэсгээс нөгөөд маш хурдан дамжуулах явдал юм. Эдгээр эсүүдээс мэдрэлүүд үүсдэг - энэ бүлэгт эхэлсэн мэдрэлүүд.

Биологийн мембран, мембраны зузаан нь 7-10 нм, фосфолипидын давхар давхаргаас бүрдэнэ: гидрофиль хэсгүүд (толгой) нь мембраны гадаргуу руу чиглэгддэг; hydrophobic хэсгүүд (сүүл) нь мембран дотор чиглэгддэг. Гидрофобик төгсгөлүүд нь мембраныг давхар давхарга хэлбэрээр тогтворжуулдаг

МЕМБРАНЫ ҮЙЛ АЖИЛЛАГАА БҮТЭЦИЙН БҮТЭЦ. ХАМГААЛАХ.ХАМГААЛАХ. ЭНЗИМАТИВ ФЕРМЕНТИЙН ХОЛБОГЧ БУЮУ НААЛТ (олон эсийн организм оршин тогтнох шалтгаан болдог). РЕЦЕПТОР РЕЦЕПТОР. ЭСРЭГ ЭСЭРГҮҮЦЭГЧ. ЭЛЕКТРОГЕНИЙН ЭЛЕКТРОГЕНИЙ ТЭЭВРИЙН .

ЭСИЙН ХООРОНДЫН ХОЛБОО ЭС дохионы молекул (эхний элч) эсвэл лиганд ЭС дохионы молекул (эхний элч) эсвэл лиганд мембран молекул (суваг эсвэл рецептор) мембраны молекул (суваг эсвэл рецептор) ЗОРИЛТ CLECTS эсийн молекулууд, эсүүдийн ферментийн үйл ажиллагааны өөрчлөлтүүд. CLECTIES - Зорилтот эсийн молекулууд эсвэл хоёр дахь медиаторууд нь эсийн үйл ажиллагааны өөрчлөлтийн ферментийн урвалын каскад юм.

МЕМБРАН РЕЦЕПТОР Эдгээр нь биологийн идэвхт бодисуудад мэдрэмтгий молекулууд (уураг, глико- эсвэл липопротейн) юм - лигандууд Эдгээр нь биологийн идэвхт бодисуудад мэдрэмтгий молекулууд (уураг, глико- эсвэл липопротейн) - лигандууд Лигандууд - эсийн гаднах өдөөлтүүд юм. - эсийн гадаад өдөөлтүүд рецепторууд - өндөр өвөрмөц буюу сонгомол рецепторууд - өндөр өвөрмөц эсвэл сонгомол

РЕЦЕПТОРЫН ҮЙЛЧИЛГЭЭНИЙ МЕХАНИЗМ Мембран рецепторууд нь лиганд байгаа эсэхийг бүртгэдэг: эсийн доторх химийн нэгдлүүдэд дохиог хоёр дахь зуучлагчид дамжуулдаг - МЭССЕНЖЕР 2. 2. Ионы сувгийн төлөв байдлыг зохицуулдаг.

ИОН СУВГИЙН ШИНЖ 1. Сонгох чадвар - 1. Сонгох чадвар - суваг бүр зөвхөн тодорхой ("өөрийн") ионыг дамжуулдаг Энэ нь янз бүрийн функциональ төлөвт байж болно: хаалттай, гэхдээ нээхэд бэлэн (1) нээлттэй - идэвхжүүлсэн (2) Идэвхгүй (3) )

Гиперполяризаци Мембраны талуудын хоорондох AP ялгаа ихсэх Мембраны талуудын хоорондох AP ялгаа ихсэх

АМРАЛТЫН МЕРБРАНЫ ПОТЕНЦИАЛ Энэ нь тайван байдалд байгаа өдөөгддөг эсийн мембраны гадна ба дотоод гадаргуугийн потенциалын зөрүү юм. Амрах потенциалыг эс доторх микроэлектрод эсээс гадуурх лавлагааны электродтой холбон тэмдэглэнэ.

Градиент Энэ нь орон зайн өөр өөр цэгүүд дэх хэмжигдэхүүний хамгийн том ба хамгийн бага утгын зөрүүг харуулсан вектор бөгөөд энэ өөрчлөлтийн зэргийг мөн илэрхийлдэг. Энэ нь орон зайн өөр өөр цэгүүд дэх хэмжигдэхүүний хамгийн том ба хамгийн бага утгын хоорондох ялгааг харуулсан вектор бөгөөд энэ өөрчлөлтийн зэргийг мөн илэрхийлдэг.

МТ ҮҮСГЭГЧ ХҮЧИН ХҮЧИН ЗҮЙЛҮҮД 1. ИОН АСИМЕТРИ Калийн концентрацийн градиент Калийн концентрацийн градиент Натрийн концентрацийн градиент Натрийн концентрацийн градиент = p = 8-10p

2. Мембраны хагас нэвчүүлэх чадвар K + Na + Cl - Уураг

"Цахилгаан градиент" Энэ нь мембраны потенциалын зөрүүний цахилгаан талбайн үүсгэсэн хүч юм. Энэ нь мембраны потенциалын зөрүүний цахилгаан талбайн үүсгэсэн хүч юм. Кали гадагш гарахад концентрацийн градиент буурч, цахилгаан нь нэмэгддэг. . Кали гадагшаа ялгарах нь концентрацийн градиентийг бууруулдаг бол цахилгаан нь түүнийг нэмэгдүүлдэг. Үүний үр дүнд градиентуудын хэмжээг тэгшлэв.

"Цахилгаан градиент" Трансмембран потенциалын ялгаа нь цахилгаан талбарыг үүсгэдэг ба улмаар цахилгаан градиент Трансмембран потенциалын ялгаа нь цахилгаан орон, улмаар цахилгаан градиент үүсгэдэг Кали гадагшлах тусам концентрацийн градиент буурч, цахилгаан градиент нэмэгддэг. Кали гадагш гарах тусам концентрацийн градиент буурч, цахилгаан градиент нэмэгддэг. Үүний үр дүнд хоёр градиент тэнцэнэ Үр дүнд нь хоёр градиент тэнцэнэ

Тэнцвэрийн боломжит тэнцвэрийн төлөв нь тодорхой ионы концентрацийн градиентийг бүрэн тэнцвэржүүлдэг мембраны цахилгаан цэнэгийн ийм утга бөгөөд энэ ионы нийт гүйдэл нь 0-тэй тэнцүү байх болно. Тэнцвэрийн төлөв нь цахилгаан цэнэгийн ийм утга юм. тодорхой ионы концентрацийн градиентийг бүрэн тэнцвэржүүлдэг мембраны ба энэ ионы нийт гүйдэл нь 0-тэй тэнцүү байх болно. Калийн тэнцвэрт потенциал = -86 мВ (Эк+ = -86 мВ) Калийн тэнцвэрийн потенциал = -86 мВ ( Эк+ = -86 мВ)

Эсийн тайван байдал Мембран нь натри бага зэрэг нэвчдэг бөгөөд энэ нь цэнэгийн зөрүү болон цахилгаан градиентийн хэмжээг бууруулдаг Мембран нь натри бага зэрэг нэвчдэг бөгөөд энэ нь цэнэгийн зөрүү ба цахилгаан градиентийн хэмжээг бууруулдаг Кали. эсийг орхино Кали эсийг орхино

Ионы тэгш бус байдлыг хадгалах механизм Мембран дээрх цахилгаан цэнэг - эсэд кали орж, түүний гадагшлах үйл явцыг саатуулдаг Мембран дээрх цахилгаан цэнэг - эсэд кали орж, түүний гарахыг саатуулдаг Кали-натрийн насос нь идэвхтэй тээвэрлэлт юм. Натрийн шахуурга нь концентраци градиентийн эсрэг ионуудыг мембранаар дамжуулдаг - концентраци градиентийн эсрэг ионуудыг мембранаар дамжуулдаг идэвхтэй тээвэрлэлт

КАЛИЙН НАТРИЙН НАСОСНЫ ҮЙЛ АЖИЛЛАГАА Идэвхтэй ионы тээвэрлэлт Идэвхтэй ионы тээвэрлэлт АТФаза ферментийн идэвхи АТФаза ферментийн идэвхжил Ионы тэгш бус байдлыг хадгалах Ионы тэгш бус байдлыг хадгалах Мембраны туйлшрал ихсэх - электроген нөлөө Мембраны туйлшрал ихсэх - электроген нөлөө

Деполяризаци Натрийн суваг нээгдэх үед үүснэ Натрийн суваг нээгдэх үед үүснэ Натри эсэд нэвтэрнэ: Натри эсэд нэвтэрнэ: мембраны дотоод гадаргуугийн сөрөг цэнэгийг бууруулна мембраны дотоод гадаргуугийн сөрөг цэнэгийг бууруулна мембраны эргэн тойрон дахь цахилгаан орон зайг багасгана. мембраны эргэн тойрон дахь цахилгаан орон зайг багасгадаг Деполяризацийн зэрэг нь натрийн нээлттэй сувгийн хэмжээнээс хамаарна. Деполяризацийн зэрэг нь натрийн нээлттэй сувгийн тооноос хамаарна.

ДЕПОЛЯРЖУУЛАЛТЫН ҮНЭГҮЙ ТҮВШИН Е cr Натрийн сувгийн боломжит хамгийн их тоо нээгдэх (натрийн бүх суваг нээлттэй) Натрийн сувгийн боломжит хамгийн их тоо нээгдэх (натрийн бүх суваг нээлттэй) деполяризацийн түвшин. Натрийн ионуудын урсгал "цасны нуранги" эс рүү орж байна.

Деполяризацийн босго Мембраны анхны туйлшралын утга (E 0) ба деполяризацийн эгзэгтэй түвшин (E cr) Мембраны анхны туйлшралын утга (E 0) ба деполяризацийн эгзэгтэй түвшний хоорондын зөрүү. (E cr) Δ V= E 0 - E cr Δ V= E 0 - E cr Энэ тохиолдолд натрийн гүйдэл нь калийн гүйдлээс 20 дахин их байна! Энэ тохиолдолд натрийн гүйдэл нь калийн гүйдэлээс 20 дахин их байна! Идэвхжүүлсэн натри ба калийн сувгийн харьцаанаас хамаарна Идэвхжүүлсэн натри ба калийн сувгийн харьцаанаас хамаарна

"Бүх юм уу юу ч биш"-ийн хууль Босгоны өдөөлт нь орон нутгийн деполяризаци ("юу ч") үүсгэдэг Босгоны өдөөгч нь орон нутгийн деполяризаци үүсгэдэг ("юу ч биш") Босгоны өдөөгч нь хамгийн их боломжит хариу урвалыг үүсгэдэг ("Бүгд") Босгоны өдөөгч нь хамгийн боломжит хариу урвалыг үүсгэдэг ("Бүгд") ") Босго дээд өдөөлт нь босго босго T.o-той ижил хариу үйлдэл үзүүлдэгтэй ижил хариу үйлдэл үзүүлдэг. эсийн хариу үйлдэл нь өдөөгчийн хүчнээс хамаардаггүй. Тэр. эсийн хариу үйлдэл нь өдөөгчийн хүчнээс хамаардаггүй.

LO LO-ийн шинж чанарууд 1. “Бүгд эсвэл юу ч биш” хуулийг дагаж мөрддөггүй LO-ийн далайц нь өдөөгчийн хүчнээс хамаардаг Энэ нь мембраны дагуу сулрах (багарах) замаар тархдаг Үүнийг нэгтгэн дүгнэж болно (үр дүнд нь далайц -ийн деполяризацийн хэмжээ ихсэх) Критик деполяризацийн түвшинд хүрсэн үед үйл ажиллагааны потенциал болж хувирдаг

Үйлдлийн потенциал (AP) Энэ нь мембраны хурдацтай деполяризаци, дараа нь дахин цэнэглэгдсэний үр дүнд үүсдэг мембраны өдөөгдсөн ба өдөөгдээгүй хэсгүүдийн хоорондох потенциалын зөрүү юм. Энэ нь мембраны хурдацтай деполяризаци, дараа нь дахин цэнэглэгдсэний үр дүнд үүсдэг мембраны өдөөгдсөн ба өдөөгдээгүй хэсгүүдийн хоорондох боломжит зөрүү юм. AP далайц нь ойролцоогоор 120 - 130 мкВ, үргэлжлэх хугацаа (дунджаар) - 3 - 5 мс AP далайц нь ойролцоогоор 120 - 130 мкВ, үргэлжлэх хугацаа (дунджаар) - 3 - 5 мс (өөр өөр эдэд 0,01 мс-ээс 0,3 секунд хүртэл) . (өөр өөр эдэд 0.01 мс-ээс 0.3 сек хүртэл).

E0E0 E кр мВ

AP үүсэх нөхцөл Деполяризаци нь деполяризацийн эгзэгтэй түвшинд хүрэх ёстой. Эсэд орж буй натрийн гүйдэл нь эсээс гарч буй калийн гүйдлээс 20 дахин их байх ёстой (натрийн суваг нь хурдан дамждаг ба калийн хувьд тэдгээр нь удаан байдаг) Эсэд орж буй натрийн гүйдэл нь эсээс гарах калийн гүйдлийн хэмжээнээс 20 дахин их байх ёстой (натрийн суваг нь хурдан, калийн хувьд - удаан) нөхөн төлжих деполяризаци үүсэх ёстой.

E0E0 E кр 0 +30

Цочрол Энэ нь эсэд нөлөөлөх үйл явц юм. Энэ нь эсэд нөлөөлөх үйл явц юм. Үр нөлөө нь өдөөгчийн чанарын болон тоон шинж чанараас, мөн эсийн өөрийн шинж чанараас хамаардаг. өдөөгчийн чанарын болон тоон шинж чанар, эсийн шинж чанар

ЦОЧРОЛТЫН ХУУЛЬ Энэ нь өдөөгч нь өдөөх үйл явцыг бий болгохын тулд дагаж мөрдөх ёстой шаардлагыг тодорхойлсон дүрмийн багц юм. Үүнд: туйлын хууль хүчний хууль цаг хугацааны хууль (үйл ажиллагааны үргэлжлэх хугацаа) эгц байдлын хууль (хүч нэмэгдэх хугацаа)

69 Цочролын хууль Хүчний хууль Хүчний хууль - PD үүсэхийн тулд өдөөлтийн хүч нь босго хэмжээнээс багагүй байх ёстой. Цаг хугацааны хууль Цаг хугацааны хууль - AP үүсэхийн тулд өдөөлтийн үргэлжлэх хугацаа нь хамгийн багадаа босго утгатай байх ёстой.

Хүчний үйл ажиллагааны хугацаанаас хамаарах хамаарал P - реобаза - энэ нь өдөөлтийг үүсгэдэг хамгийн бага гүйдлийн хүч юм PV - ашигтай хугацаа - өдөөхөд шаардлагатай нэг реобазын хүчээр цочроох импульсийн үйл ажиллагааны хамгийн бага хугацаа. Хр - chronascuia - AP дахин давтагдахад шаардлагатай 2 реобазын хүчээр цочроох импульсийн үйл ажиллагааны хамгийн бага хугацаа.

Байршил Энэ нь эд эсийн урт хугацааны өдөөлтөд дасан зохицох чадвар юм. Үүний зэрэгцээ түүний хүч чадал нь мөн аажмаар нэмэгддэг (жижиг эгц) Энэ нь эд эсийн удаан хугацааны өдөөлтөд дасан зохицох чадвар юм. Үүний зэрэгцээ түүний хүч ч бас аажмаар нэмэгддэг (жижиг эгц) Деполяризацийн эгзэгтэй түвшин тэг рүү шилждэг Деполяризацийн эгзэгтэй түвшин тэг рүү шилждэг Натрийн сувгууд нэгэн зэрэг нээгддэггүй бөгөөд эс рүү орох натрийн гүйдэл нь калийн гүйдлээр нөхөгддөг. эсээс. PD үүсдэггүй, учир нь нөхөн төлжих деполяризаци байхгүй Натрийн сувгууд нэгэн зэрэг нээгддэггүй бөгөөд эс рүү орох натрийн гүйдэл нь эсээс гарч буй калийн урсгалаар нөхөгддөг. PD үүсдэггүй, учир нь нөхөн сэргээгдэх деполяризаци байхгүй Аккомодация нь өдөөлтийн өсөлтийн эгц бууралтаар өдөөгчийн босго хүч нэмэгдэж илэрдэг - эгц бага байх тусам босгоны бат бэх нэмэгддэг.Эд эсийн аккомодизмын үндэс нь идэвхгүйжих үйл явц юм. натрийн сувгууд. Иймээс өдөөлтийн өсөлтийн эгц бага байх тусам натрийн сувгууд идэвхгүй болж, чухал деполяризацийн түвшин өөрчлөгдөж, өдөөлтийн босго хүч нэмэгддэг. Хэрэв өдөөлтийн өсөлтийн огцом байдал нь босго хэмжээнээс бага байвал AP үүсэхгүй бөгөөд зөвхөн орон нутгийн хариу урвал ажиглагдах болно.

ЭЛЕКТРОТОН ФИЗИОЛОГИЙН Босго доогуур бат бэхийн шууд гүйдлийн нөлөөнд удаан хугацаагаар өртөх үед мембраны өдөөх чадварын өөрчлөлт. кателектротон - Үүний зэрэгцээ катодын дор кателектротон үүсдэг - өдөөх чадвар нэмэгддэг. анодын доорх анэлектротон - анэлектротон - өдөөх чадвар буурах.

Электротон. A - кателектротон. 1 - өдөөх чадварын эхний өсөлт: V1 V. B - анэлектротон, өдөөлт буурах: V1 > V. V. B - анэлектротон, өдөөх чадвар буурах: V1 > V. "> V. B - анеллектротон, өдөөх чадвар буурах: V1 > V."> V. B - анэлектротон, өдөөх чадвар буурах: V1 > V." title=" (!LANG : Electrotone A - кателектротон 1 - өдөөх чадварын анхны өсөлт: V1 V. B - анэлектротон, өдөөлт буурах: V1 > V."> title="Электротон. A - кателектротон. 1 - өдөөх чадварын эхний өсөлт: V1 V. B - анэлектротон, өдөөлт буурах: V1 > V."> !}

Verigo-ийн дагуу катодын хотгор Хэрэв тогтмол гүйдэл нь мембран дээр удаан хугацаанд үйлчилдэг бол катодын дор нэмэгдэж буй өдөөлт нь өдөөх чадвар буурах болж өөрчлөгддөг. Энэ үзэгдэл нь эд эсийн орон сууцны үзэгдэл дээр суурилдаг, учир нь Тогтмол гүйдлийг хязгааргүй бага налуутай гүйдэл хэлбэрээр илэрхийлж болно.

Амралт, өдөөх үе шатууд ээлжлэн орсны улмаас мэдрэлийн бүх үйл ажиллагаа амжилттай явагддаг. Туйлшралын системийн эвдрэл нь утаснуудын цахилгаан дамжуулах чанарыг алдагдуулдаг. Гэхдээ мэдрэлийн утаснаас гадна бусад өдөөх эдүүд байдаг - дотоод шүүрэл ба булчин.

Гэхдээ бид явуулсан эдүүдийн онцлогийг авч үзэх бөгөөд органик эсийг өдөөх үйл явцын жишээг ашиглан деполяризацийн чухал түвшний ач холбогдлын талаар ярих болно. Мэдрэлийн үйл ажиллагааны физиологи нь мэдрэлийн эсийн дотор болон гаднах цахилгаан цэнэгийн үзүүлэлтүүдтэй нягт холбоотой байдаг.

Хэрэв нэг электрод нь аксоны гаднах бүрхүүлд, нөгөө нь түүний дотоод хэсэгт бэхлэгдсэн бол боломжит ялгаа харагдана. Мэдрэлийн замын цахилгаан үйл ажиллагаа нь энэ ялгаа дээр суурилдаг.

Амрах боломж ба үйл ажиллагааны боломж гэж юу вэ?

Мэдрэлийн системийн бүх эсүүд туйлширсан, өөрөөр хэлбэл тусгай мембран дотор болон гадна өөр өөр цахилгаан цэнэгтэй байдаг. Мэдрэлийн эс нь үргэлж био цахилгаан тусгаарлагчийн үүрэгтэй өөрийн гэсэн липопротейн мембрантай байдаг. Мембрануудын ачаар эсэд амрах боломж үүсдэг бөгөөд энэ нь дараагийн идэвхжүүлэлтэд шаардлагатай байдаг.

Амрах боломж нь ионуудын дамжуулалтаар хадгалагдана. Калийн ион ялгарах, хлор орох нь мембраны амрах чадварыг нэмэгдүүлдэг.

Үйлдлийн потенциал нь деполяризацийн үе шатанд, өөрөөр хэлбэл цахилгаан цэнэгийн өсөлтөд хуримтлагддаг.

Үйлдлийн боломжит үе шатууд. Физиологи

Тиймээс физиологийн деполяризаци нь мембраны потенциал буурах явдал юм. Деполяризаци нь өдөөх чадвар, өөрөөр хэлбэл мэдрэлийн эсийн үйл ажиллагааны потенциал үүсэх үндэс суурь болдог. Деполяризацийн эгзэгтэй түвшинд хүрсэн үед ямар ч хүчтэй өдөөгч ч гэсэн мэдрэлийн эсэд хариу үйлдэл үзүүлэх чадвартай байдаг. Үүний зэрэгцээ аксон дотор их хэмжээний натри байдаг.

Энэ үе шатны дараа нэн даруй харьцангуй өдөөх үе шат эхэлдэг. Хариулт нь аль хэдийн боломжтой, гэхдээ зөвхөн хүчтэй өдөөгч дохио юм. Харьцангуй өдөөх чадвар нь өргөмжлөлийн үе шатанд аажмаар шилждэг. Өргөмжлөл гэж юу вэ? Энэ бол эд эсийн цочролын оргил үе юм.

Энэ бүх хугацаанд натрийн идэвхжүүлэлтийн сувгууд хаалттай байна. Мөн тэдгээрийн нээлт нь зөвхөн цэнэггүй болсон үед л тохиолдох болно. Шилэн доторх сөрөг цэнэгийг сэргээхийн тулд реполяризаци хийх шаардлагатай.

Деполяризацийн эгзэгтэй түвшин (CDL) нь юу гэсэн үг вэ?

Тиймээс физиологийн хувьд өдөөх чадвар нь эс эсвэл эд эсийн өдөөлтөд хариу үйлдэл үзүүлэх, ямар нэгэн импульс үүсгэх чадвар юм. Бидний олж мэдсэнээр эсүүд ажиллахын тулд тодорхой цэнэг - туйлшрал хэрэгтэй байдаг. Цэнэг хасахаас нэмэх хүртэл нэмэгдэхийг деполяризаци гэнэ.

Деполяризацийг үргэлж реполяризаци дагаж байдаг. Өдөөлтийн үе шат дууссаны дараа доторх цэнэг дахин сөрөг байх ёстой бөгөөд ингэснээр эс дараагийн урвалд бэлтгэх боломжтой болно.

Вольтметрийн уншилтыг 80 орчимд тогтсон үед амрах. Энэ нь реполяризацийн төгсгөлийн дараа тохиолддог бөгөөд хэрэв төхөөрөмж эерэг утгыг (0-ээс их) харуулж байвал урвуу реполяризацийн үе шат нь хамгийн дээд түвшинд ойртож байна - деполяризацийн эгзэгтэй түвшин.

Мэдрэлийн эсээс булчинд импульс хэрхэн дамждаг вэ?

Мембраныг өдөөх үед үүссэн цахилгаан импульс нь мэдрэлийн утаснуудын дагуу өндөр хурдтайгаар дамждаг. Дохионы хурдыг аксоны бүтцээр тайлбарладаг. Аксон нь хэсэгчлэн бүрээсээр бүрхэгдсэн байдаг. Мөн миелин бүхий хэсгүүдийн хооронд Ранвиерийн хөндлөн огтлолцол байдаг.

Мэдрэлийн утаснуудын ийм зохицуулалтын ачаар эерэг цэнэг нь сөрөг цэнэгтэй ээлжлэн солигдож, деполяризацийн гүйдэл нь аксоны бүх уртын дагуу бараг нэгэн зэрэг тархдаг. Агшилтын дохио нь секундын дотор булчинд хүрдэг. Мембраны деполяризацийн эгзэгтэй түвшин гэх мэт үзүүлэлт нь үйл ажиллагааны потенциалын оргилд хүрсэн тэмдгийг хэлнэ. Булчин агшилтын дараа реполяризаци нь бүхэл бүтэн аксоны дагуу эхэлдэг.

Деполяризацийн үед юу тохиолддог вэ?

Деполяризацийн эгзэгтэй түвшин гэх мэт үзүүлэлт нь юу гэсэн үг вэ? Физиологийн хувьд энэ нь мэдрэлийн эсүүд аль хэдийн ажиллахад бэлэн болсон гэсэн үг юм. Бүхэл бүтэн эрхтний зөв үйл ажиллагаа нь үйл ажиллагааны боломжийн үе шатыг хэвийн, цаг тухайд нь өөрчлөхөөс хамаарна.

Чухал түвшин (CLL) нь ойролцоогоор 40-50 Mv байна. Энэ үед мембраны эргэн тойронд цахилгаан орон багасдаг. Энэ нь эсийн хэдэн натрийн суваг нээлттэй байгаагаас шууд хамаарна. Энэ үед эс нь хариу үйлдэл үзүүлэхэд хараахан бэлэн болоогүй байгаа боловч цахилгаан потенциалыг цуглуулдаг. Энэ үеийг үнэмлэхүй галд тэсвэртэй байдал гэж нэрлэдэг. Энэ үе нь мэдрэлийн эсүүдэд ердөө 0,004 секунд, кардиомиоцитэд 0,004 секунд үргэлжилдэг.

Деполяризацийн эгзэгтэй түвшинг даван туулсны дараа хэт өдөөх чадвар эхэлдэг. Мэдрэлийн эсүүд нь босго доогуур өдөөлт, өөрөөр хэлбэл хүрээлэн буй орчны харьцангуй сул нөлөөнд хүртэл хариу үйлдэл үзүүлж чаддаг.

Натри, калийн сувгийн үйл ажиллагаа

Тиймээс деполяризаци ба реполяризацийн үйл явцын чухал оролцогч бол уургийн ионы суваг юм. Энэ ойлголт ямар утгатай болохыг олж мэдье. Ионы суваг нь плазмын мембран дотор байрлах уургийн макромолекулууд юм. Тэдгээр нь нээлттэй үед органик бус ионууд дамжин өнгөрч болно. Уургийн суваг нь шүүлтүүртэй байдаг. Зөвхөн натри нь натрийн хоолойгоор дамждаг бөгөөд зөвхөн энэ элемент нь калийн сувгаар дамждаг.

Эдгээр цахилгаан удирдлагатай сувгууд нь хоёр хаалгатай: нэг нь идэвхжүүлэх хаалга, ион дамжуулах чадвартай, нөгөө нь идэвхгүйжүүлэх. Амралтын мембраны потенциал -90 мВ байх үед хаалга хаагдсан боловч деполяризаци эхлэхэд натрийн суваг аажмаар нээгддэг. Боломжит өсөлт нь сувгийн хавхлагыг огцом хаахад хүргэдэг.

Сувгийг идэвхжүүлэхэд нөлөөлдөг хүчин зүйл нь эсийн мембраны өдөөх чадвар юм. Цахилгаан өдөөх чадварын нөлөөн дор 2 төрлийн ионы рецепторыг ажиллуулдаг.

• лигандын рецепторуудын үйл ажиллагаа эхэлсэн - химоден хамааралтай сувгуудын хувьд;
• цахилгаан удирдлагатай сувгуудад цахилгаан дохио өгдөг.

Эсийн мембраны деполяризацийн эгзэгтэй түвшинд хүрэхэд рецепторууд нь натрийн бүх сувгийг хаах шаардлагатай гэсэн дохиог өгч, калийн суваг нээгдэж эхэлдэг.

Натрийн калийн насос

Натри, калийн ионуудын хөдөлгөөнөөс үүдэлтэй цахилгаан туйлшралын улмаас өдөөх импульсийг хаа сайгүй шилжүүлэх үйл явц явагддаг. Элементүүдийн хөдөлгөөн нь ионуудын зарчмын үндсэн дээр явагддаг - 3 Na + дотор, 2 K + гадна. Энэхүү солилцооны механизмыг натри-калийн шахуурга гэж нэрлэдэг.

Кардиомиоцитын деполяризаци. Зүрхний агшилтын үе шатууд

Зүрхний агшилтын мөчлөг нь дамжуулалтын замын цахилгаан деполяризацитай холбоотой байдаг. Агшилтын дохио нь үргэлж баруун тосгуурт байрлах SA эсүүдээс ирдэг бөгөөд зүүн тосгуур руу Торел ба Бахманн багц руу Гисс зам дагуу тархдаг. Hiss-ийн багцын баруун ба зүүн процессууд нь зүрхний ховдол руу дохио дамжуулдаг.

Мэдрэлийн эсүүд илүү хурдан деполяризаци хийж, байгаа байдлаас болж дохиог дамжуулдаг боловч булчингийн эд нь аажмаар деполяризаци хийдэг. Энэ нь тэдний цэнэг сөрөгээс эерэг болж өөрчлөгддөг. Зүрхний мөчлөгийн энэ үеийг диастол гэж нэрлэдэг. Энд байгаа бүх эсүүд хоорондоо холбоотой бөгөөд нэг цогцолбор шиг ажилладаг, учир нь зүрхний ажлыг аль болох зохицуулах ёстой.

Баруун болон зүүн ховдолын хананы деполяризацийн эгзэгтэй түвшин тохиолдоход эрчим хүчний ялгаралт үүсдэг - зүрх нь агшиж байдаг. Дараа нь бүх эсүүд дахин туйлширч, шинэ агшилтанд бэлддэг.

Verigo сэтгэлийн хямрал

1889 онд физиологийн нэгэн үзэгдлийг тодорхойлсон бөгөөд үүнийг Веригогийн католик сэтгэлийн хямрал гэж нэрлэдэг. Деполяризацийн эгзэгтэй түвшин нь бүх натрийн сувгууд аль хэдийн идэвхгүй болсон, калийн сувгууд ажиллаж байгаа деполяризацийн түвшин юм. Хэрэв гүйдлийн түвшин улам бүр нэмэгдвэл мэдрэлийн утаснуудын өдөөх чадвар мэдэгдэхүйц буурдаг. Мөн өдөөгч хүчин зүйлсийн нөлөөн дор деполяризацийн эгзэгтэй түвшин нь хэмжээнээс хэтэрдэг.

Веригогийн хямралын үед өдөөлт дамжуулах хурд буурч, эцэст нь бүрэн буурдаг. Эс нь функциональ шинж чанарыг өөрчлөх замаар дасан зохицож эхэлдэг.

Дасан зохицох механизм

Тодорхой нөхцөлд деполяризацийн гүйдэл удаан хугацаанд шилжихгүй байх тохиолдол гардаг. Энэ нь мэдрэхүйн утаснуудын онцлог шинж юм. Ийм гүйдлийн 50 мВ-аас дээш урт хугацааны аажмаар нэмэгдэх нь электрон импульсийн давтамжийг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг.

Ийм дохионы хариуд калийн мембраны дамжуулалт нэмэгддэг. Удаан сувгууд идэвхжсэн. Үүний үр дүнд мэдрэлийн эдүүдийн хариу урвалыг давтах чадвар үүсдэг. Үүнийг мэдрэлийн дасан зохицох гэж нэрлэдэг.

Дасан зохицох явцад олон тооны богино дохионы оронд эсүүд хуримтлагдаж, нэг хүчтэй потенциалыг өгч эхэлдэг. Мөн хоёр урвалын хоорондох зай нэмэгддэг.

Зүрхээр дамжин тархаж, агшилтын мөчлөг бүрийг эхлүүлдэг цахилгаан импульсийг үйл ажиллагааны потенциал гэж нэрлэдэг; Энэ нь богино хугацааны деполяризацийн давалгаа бөгөөд энэ үед эс бүрт ээлжлэн эс доторх потенциал богино хугацаанд эерэг болж, улмаар анхны сөрөг түвшиндээ буцдаг. Зүрхний хэвийн үйл ажиллагааны потенциалын өөрчлөлт нь цаг хугацааны явцад онцлог шинж чанартай байдаг бөгөөд энэ нь тав тухтай байдлыг хангах үүднээс дараах үе шатуудад хуваагддаг: үе шат 0 - мембраны анхны хурдацтай деполяризаци; 1 үе шат - хурдан боловч бүрэн бус реполяризаци; 2-р үе шат - зүрхний эсүүдийн үйл ажиллагааны чадавхийн шинж чанар болох "тэвсэг", эсвэл удаан үргэлжилсэн деполяризаци; 3-р үе шат - эцсийн хурдан реполяризаци; 4-р үе шат - диастолын үе.

Үйлдлийн потенциалын үед эсийн доторх потенциал эерэг болдог, учир нь өдөөгдсөн мембран нь түр зуур Na + (K + -тэй харьцуулахад) илүү нэвчих чадвартай болдог. , Иймээс мембраны потенциал нь тодорхой хугацаанд натрийн ионуудын (E Na) - E Na тэнцвэрийн потенциалд ойртож, Нернст харьцааг ашиглан тодорхойлж болно; эсийн гаднах ба эсийн доторх Na + 150 ба 10 мМ концентрацитай үед энэ нь:

Гэсэн хэдий ч Na +-ийн нэвчилт ихсэх нь богино хугацаанд хадгалагддаг тул мембраны потенциал E Na-д хүрэхгүй бөгөөд үйл ажиллагааны потенциал дууссаны дараа амрах түвшинд буцаж ирдэг.

Үйлдлийн потенциалын деполяризацийн үе шатыг үүсгэдэг нэвчилтийн дээрх өөрчлөлтүүд нь натрийн ионууд амархан дамждаг тусгай мембран суваг буюу нүх сүв нээгдэж, хаагдсаны улмаас үүсдэг. "Хаалга" -ын ажил нь "нээлттэй", "хаалттай" болон "идэвхгүй" гэсэн гурван хэлбэрээс багагүй байж болох тусдаа сувгийг нээх, хаахыг зохицуулдаг гэж үздэг. Идэвхжүүлэх хувьсагчтай тохирох нэг хаалга " м” гэж Ходжкин - Хакслигийн тайлбарт аварга далайн амьтан аксоны мембран дахь натрийн ионы урсгалууд хурдацтай хөдөлж, мембран нь өдөөлтийн нөлөөн дор гэнэт деполяризаци хийх үед суваг нээгддэг. Идэвхгүй болгох хувьсагчтай тохирох бусад хаалганууд " h” Ходгкин-Хакслигийн тайлбарт тэд деполяризацийн үед илүү удаан хөдөлдөг бөгөөд тэдний үүрэг нь сувгийг хаах явдал юм (Зураг 3.3). Сувгийн систем дэх хаалганы хуваарилалт, тэдгээрийн нэг байрлалаас нөгөөд шилжих хурд нь мембраны потенциалын түвшингээс хамаарна. Тиймээс Na+ мембраны дамжуулалтыг тодорхойлоход "цаг хугацаанаас хамааралтай" ба "потенциалаас хамааралтай" гэсэн нэр томъёог ашигладаг.

Хэрэв тайван байдалд байгаа мембран гэнэт эерэг потенциалын түвшинд (жишээлбэл, боломжит хавчих туршилтын үед) деполяризаци хийвэл идэвхжүүлэх хаалга нь натрийн сувгийг нээхийн тулд байрлалаа хурдан өөрчилж, идэвхгүйжүүлэх хаалга аажмаар хаагдах болно (Зураг 1). 3.3). Энд "удаан" гэсэн үг нь идэвхгүй болгоход хэдхэн миллисекунд зарцуулагддаг бол идэвхжүүлэлт нь миллисекундээс багахан хугацаанд тохиолддог гэсэн үг юм. Мембраны потенциал дахин өөрчлөгдөх хүртэл хаалганууд эдгээр байрлалд байх ба бүх хаалганууд анхны амрах төлөвтөө буцаж орохын тулд мембраныг сөрөг потенциалын өндөр түвшинд бүрэн дахин туйлшруулах шаардлагатай. Хэрэв мембран нь зөвхөн сөрөг потенциалын бага түвшинд дахин туйлширч байвал идэвхгүйжүүлэх хаалганы зарим нь хаалттай хэвээр байх бөгөөд дараагийн деполяризацийн үед нээгдэх боломжтой натрийн сувгийн хамгийн их тоо багасна. (Натрийн сувгууд бүрэн идэвхгүй болсон зүрхний эсийн цахилгааны үйл ажиллагааг доор авч үзэх болно.) Ердийн үйл ажиллагааны потенциалын төгсгөлд мембраны бүрэн реполяризаци нь бүх хаалганууд анхны төлөвтөө буцаж ороход бэлэн байдаг. дараагийн үйл ажиллагааны боломж.

Цагаан будаа. 3.3. Амрах боломж, түүнчлэн идэвхжүүлэх, идэвхгүйжүүлэх үед ирж буй ионы урсгалын мембраны сувгийн бүдүүвч дүрслэл.

Зүүн талд сувгийн төлөвийн дарааллыг -90 мВ-ын хэвийн амрах боломжоор харуулав. Амрах үед Na + суваг (h) болон удаан Ca 2+ /Na + суваг (f) хоёулангийнх нь идэвхгүйжүүлэх хаалга нээлттэй байна. Эсийг өдөөх үед идэвхжих үед Na + сувгийн t-хаалга нээгдэж, Na + ионуудын орж ирж буй урсгал нь эсийг деполяризаци үүсгэдэг бөгөөд энэ нь үйл ажиллагааны потенциалыг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг (доорх график). Дараа нь h-хаалга хаагдах ба ингэснээр Na+ дамжуулалтыг идэвхгүй болгоно. Үйлдлийн потенциал нэмэгдэхийн хэрээр мембраны потенциал нь удаан сувгийн боломжийн илүү эерэг босгыг давдаг; Үүний зэрэгцээ тэдгээрийн идэвхжүүлэх хаалга (г) нээгдэж, Ca 2+ ба Na + ионууд эсэд нэвтэрч, үйл ажиллагааны боломжит өндөрлөгийн үе шатыг үүсгэдэг. Ca 2+ /Na + сувгийг идэвхгүй болгодог f хаалга нь Na сувгийг идэвхгүй болгодог h хаалганаас хамаагүй удаан хаагддаг. Төвийн фрагмент нь амрах боломж -60 мВ-аас бага болтол буурах үед сувгийн зан төлөвийг харуулдаг. Ихэнх Na-сувгийг идэвхгүйжүүлэх хаалга нь мембран деполяризаци хийх үед хаалттай хэвээр байна; эсийн өдөөлтөөс үүссэн Na +-ийн орж ирж буй урсгал нь үйл ажиллагааны потенциалыг хөгжүүлэхэд хэтэрхий бага байна. Гэсэн хэдий ч удаан сувгуудын идэвхгүйжүүлэх хаалга (f) хаагдахгүй бөгөөд баруун талд байгаа фрагмент дээр харуулсанчлан эс удаан сувгуудыг нээж, аажмаар орж ирж буй ионыг урсгахад хангалттай догдолж байвал хариу үйлдэл удааширна. үйл ажиллагааны чадавхийг хөгжүүлэх боломжтой.

Цагаан будаа. 3.4.Зүрхний эсийг өдөөх үеийн боломжит босго.

Зүүн талд -90 мВ-ын амрах потенциалын түвшинд үүсэх үйл ажиллагааны потенциал; Энэ нь эсийг орж ирж буй импульс эсвэл босго доогуур өдөөлтөөр өдөөх үед үүсдэг бөгөөд энэ нь мембраны потенциалыг -65 мВ-ын босго түвшингээс доогуур түвшинд хурдан бууруулдаг. Баруун талд, хоёр босго болон босго өдөөлтүүдийн нөлөө. Босгоны доод өдөөлт (a ба b) нь мембраны потенциалыг босго түвшинд хүртэл бууруулахад хүргэдэггүй; тиймээс үйл ажиллагааны потенциал үүсэхгүй. Босгоны өдөөлт (в) нь мембраны потенциалыг яг босго түвшинд хүртэл бууруулж, үйл ажиллагааны потенциал үүснэ.

Үйлдлийн потенциалын эхэн үед хурдан деполяризаци нь натрийн нээлттэй сувгаар дамжин эсэд орж буй натрийн ионуудын хүчтэй урсгалаас (тэдгээрийн цахилгаан химийн потенциалын градиенттай тохирч) үүсдэг. Гэсэн хэдий ч, юуны түрүүнд натрийн сувгийг үр дүнтэй нээх ёстой бөгөөд энэ нь хангалттай том мембраны талбайг босго потенциал гэж нэрлэгдэх шаардлагатай түвшинд хурдан деполяризацийг шаарддаг (Зураг 3.4). Туршилтанд гадны эх үүсвэрээс гүйдлийг мембранаар дамжуулж, эсийн гаднах эсвэл эсийн доторх өдөөгч электродыг ашиглан үүнийг хийж болно. Байгалийн нөхцөлд тархах үйл ажиллагааны потенциалын өмнөхөн мембранаар урсах орон нутгийн гүйдэл нь ижил зорилготой. Босгоны боломжит түвшинд хангалттай тооны натрийн суваг нээлттэй байдаг бөгөөд энэ нь орж ирж буй натрийн гүйдлийн шаардлагатай далайцыг хангаж, улмаар мембраны цаашдын деполяризаци; эргээд деполяризаци нь илүү олон суваг нээхэд хүргэдэг бөгөөд ингэснээр орж ирж буй ионы урсгал нэмэгдэж, улмаар деполяризацийн процесс нөхөн төлжих шинж чанартай болдог. Нөхөн сэргээгдэх деполяризацийн хурд (эсвэл үйл ажиллагааны потенциалын өсөлт) нь орж ирж буй натрийн гүйдлийн хүчнээс хамаардаг бөгөөд энэ нь эргээд Na + электрохимийн потенциалын градиентийн хэмжээ, боломжтой (эсвэл идэвхгүй) тоо зэрэг хүчин зүйлээр тодорхойлогддог. натрийн суваг. Purkinje утаснуудад үйл ажиллагааны потенциалыг хөгжүүлэх явцад dV / dt max эсвэл V max гэж тэмдэглэгдсэн деполяризацийн дээд хурд нь ойролцоогоор 500 В / с хүрдэг бөгөөд хэрэв энэ хурдыг -90 мВ-аас бүх деполяризацийн үе шатанд хадгалсан бол. +30 мВ, дараа нь 120 мВ-ын өөрчлөлтийн потенциал нь ойролцоогоор 0.25 мс болно. Ховдолын ажлын миокардийн утаснуудын деполяризацийн дээд хурд нь ойролцоогоор 200 В / с, тосгуурын булчингийн утаснуудынх 100-аас 200 В / с байна. (Синус ба тосгуур ховдолын зангилааны эсүүдийн үйл ажиллагааны потенциалын деполяризацийн үе шат нь дээр дурдсанаас эрс ялгаатай тул тусад нь авч үзэх болно; доороос үзнэ үү.)

Ийм өндөр өсөлттэй үйл ажиллагааны потенциал (ихэвчлэн "хурдан хариу үйлдэл" гэж нэрлэдэг) зүрхээр хурдан дамждаг. Ижил мембраны даац, тэнхлэгийн эсэргүүцлийн шинж чанар бүхий эсийн үйл ажиллагааны потенциалын тархалтын хурд (мөн Vmax) нь үйл ажиллагааны потенциалын өсөлтийн үе шатанд урсах гүйдлийн далайцаар тодорхойлогддог. Энэ нь үйл ажиллагааны потенциалын өмнөхөн эсүүдээр дамжин өнгөрч буй орон нутгийн гүйдэл нь потенциалын хурдацтай нэмэгдэж, илүү их утгатай байдаг тул эдгээр эсүүд дэх мембраны потенциал нь гүйдлийн гүйдлээс илүү эрт босго түвшинд хүрдэгтэй холбоотой юм. бага утга (3.4-р зургийг үз) . Мэдээжийн хэрэг, эдгээр орон нутгийн гүйдэл нь тархалтын үйл ажиллагааны потенциалыг дамжуулсны дараа шууд эсийн мембранаар урсдаг боловч тэдгээр нь галд тэсвэртэй тул мембраныг өдөөх чадваргүй болсон.

Цагаан будаа. 3.5. Реполяризацийн янз бүрийн үе шатанд өдөөлтөөс үүдэлтэй хэвийн үйл ажиллагааны боломж ба хариу урвал.

Реполяризацийн үед үүссэн хариу урвалын далайц ба хурдны өсөлт нь тэдгээрийн үүсэх мембраны потенциалын түвшнээс хамаарна. Хамгийн анхны хариу урвал (a ба b) нь маш бага түвшинд тохиолддог бөгөөд тэдгээр нь хэтэрхий сул, тархах чадваргүй байдаг (аажмаар эсвэл орон нутгийн хариу). "c" хариу нь тархалтын үйл ажиллагааны потенциалын хамгийн эрт үе боловч хурд бага зэрэг нэмэгдэж, далайц багатай тул түүний тархалт удаан байдаг. "d" хариу нь бүрэн реполяризацийн өмнөхөн гарч ирдэг, түүний өсөлтийн хурд ба далайц нь "c" хариултаас өндөр байдаг, учир нь энэ нь мембраны өндөр потенциалтай үед тохиолддог; Гэсэн хэдий ч түүний тархалтын хурд хэвийн хэмжээнээс бага байна. "d" хариултыг бүрэн реполяризацийн дараа тэмдэглэсэн тул түүний далайц ба деполяризацийн түвшин хэвийн байна; Тиймээс энэ нь маш хурдан тархдаг. PP - амрах боломж.

Зүрхний эсийн өдөөлтөөс хойш удаан галд тэсвэртэй хугацаа нь үйл ажиллагааны боломжийн урт хугацаа, натрийн сувгийн хаалганы механизмын хүчдэлээс хамааралтай байдаг. Үйлдлийн боломжит өсөлтийн үе шат нь хэдэн зуугаас хэдэн зуун миллисекунд хүртэл үргэлжилдэг бөгөөд энэ хугацаанд давтан өдөөлтөд нөхөн төлжих урвал байхгүй (Зураг 3.5). Энэ нь үнэмлэхүй буюу үр дүнтэй галд тэсвэртэй үе гэж нэрлэгддэг; Энэ нь ихэвчлэн үйл ажиллагааны потенциалын өндөрлөг хэсгийг (2-р үе шат) хамардаг. Дээр дурдсанчлан натрийн сувгууд идэвхгүй болж, энэ тогтвортой деполяризацийн үед хаалттай хэвээр байна. Үйлдлийн потенциалын реполяризацийн үед (3-р үе шат) идэвхгүй байдал аажмаар арилдаг тул дахин идэвхжүүлэх сувгийн эзлэх хувь байнга нэмэгддэг. Иймд реполяризацийн эхэн үед өдөөгчөөр зөвхөн натрийн ионуудын багахан урсгалыг өдөөж болох боловч үйл ажиллагааны потенциалын реполяризаци үргэлжлэх тусам ийм урсгал нэмэгдэх болно. Хэрэв натрийн зарим суваг нь өдөөгддөггүй хэвээр байвал дотогшоо Na+ урсгал нь нөхөн төлжих деполяризаци үүсгэж улмаар үйл ажиллагааны потенциал үүсэхэд хүргэдэг. Гэсэн хэдий ч деполяризацийн хурд, улмаар үйл ажиллагааны потенциалын тархалтын хурд нь мэдэгдэхүйц буурч (3.5-р зургийг үз) ба бүрэн реполяризацийн дараа л хэвийн болно. Дахин давтагдах өдөөлт нь ийм "аажмаар" үйл ажиллагааны потенциалыг үүсгэж чадах хугацааг харьцангуй галд тэсвэртэй үе гэж нэрлэдэг. Идэвхгүй байдлыг арилгах хүчдэлийн хамаарлыг Вейдман судалж, үйл ажиллагааны потенциалын өсөлтийн хурд ба энэ потенциалыг өдөөх боломжит түвшин нь мембраны реактив муруй гэж нэрлэгддэг S хэлбэрийн хамаарал байгааг олж мэдэв.

Харьцангуй галд тэсвэртэй хугацаанд өдөөгдсөн үйл ажиллагааны потенциалын өсөлтийн хурд бага байгаа нь тэдгээрийг аажмаар тархахад хүргэдэг; ийм үйл ажиллагааны потенциал нь саатал, ялзрал, бөглөрөл зэрэг зарим дамжуулалтын эмгэгийг үүсгэж, тэр ч байтугай өдөөлтийг эргэлдүүлж болно. Эдгээр үзэгдлийн талаар энэ бүлгийн дараа авч үзэх болно.

Зүрхний хэвийн эсүүдэд үйл ажиллагааны потенциалын хурдацтай өсөлтийг хариуцдаг дотогшоо натрийн гүйдлийн дараа натрийн гүйдлээс бага, удаан дотогш чиглэсэн хоёр дахь гүйдэл үүсдэг бөгөөд энэ нь үндсэндээ кальцийн ионоор дамждаг. Энэ гүйдлийг ихэвчлэн "дотогшоо дотогшоо удаан гүйдэл" гэж нэрлэдэг (хэдийгээр энэ нь хурдан натрийн гүйдэлтэй харьцуулахад л ийм байдаг; дахин туйлшралын үед ажиглагдсан бусад чухал өөрчлөлтүүд удааширч магадгүй); Энэ нь цаг хугацаа ба хүчдэлээс хамаарах дамжуулах чанарын шинж чанараараа "удаан суваг" гэж нэрлэгддэг сувгуудаар урсдаг (Зураг 3.3-ыг үз). Энэ дамжуулалтын идэвхжүүлэлтийн босго (жишээ нь идэвхжүүлэх хаалга нээгдэж эхлэхэд - d) -30-аас -40 мВ-ын хооронд байна (натри дамжуулалтын хувьд -60-аас -70 мВ-ыг харьцуулна уу). Натрийн хурдан гүйдлийн улмаас нөхөн төлжих деполяризаци нь ихэвчлэн удаан ирж буй гүйдлийн дамжуулалтыг идэвхжүүлдэг тул үйл ажиллагааны потенциалын өсөлтийн дараагийн үед гүйдэл нь хоёр төрлийн сувгаар дамждаг. Гэсэн хэдий ч одоогийн Ca 2+ нь хамгийн их хурдан Na + гүйдлээс хамаагүй бага байдаг тул хурдан Na + гүйдэл хангалттай идэвхгүй болох хүртэл (жишээ нь, потенциалын анхны хурдацтай өсөлтийн дараа) үйл ажиллагааны потенциалд үзүүлэх хувь нэмэр маш бага байна. Удаан орж ирж буй гүйдлийг зөвхөн маш удаан идэвхгүй болгох боломжтой тул үйл ажиллагааны потенциалын өндөрлөг үе шатанд голчлон хувь нэмэр оруулдаг. Ийнхүү [Ca 2+ ] 0-ийн концентраци ихсэх тусам Ca 2+-ийн цахилгаан химийн потенциалын градиент нэмэгдэх үед өндөрлөгийн түвшин деполяризаци руу шилждэг; [Ca 2+ ] 0-ийн бууралт нь тэгш өндөрлөгийн түвшинг эсрэг чиглэлд шилжүүлэхэд хүргэдэг. Гэсэн хэдий ч зарим тохиолдолд кальцийн гүйдлийн үйл ажиллагааны чадавхийг нэмэгдүүлэх үе шатанд оруулсан хувь нэмрийг тэмдэглэж болно. Жишээлбэл, мэлхийн ховдолын миокардийн утаснуудын үйл ажиллагааны потенциалын өсөлтийн муруй нь заримдаа 0 мВ орчим хазайлттай байдаг ба анхны хурдацтай деполяризаци нь үйл ажиллагааны потенциалын дээд цэг хүртэл үргэлжилдэг удаан деполяризаци руу шилждэг. . Дээр дурдсанчлан, удаан деполяризацийн хурд ба хэт давалтын хэмжээ [Ca 2+ ] 0 нэмэгдэх тусам нэмэгддэг.

Мембраны боломж ба хугацаанаас өөр өөр хамааралтайгаас гадна эдгээр хоёр төрлийн дамжуулалт нь фармакологийн шинж чанараараа ялгаатай байдаг. Тиймээс Na+-ийн хурдан сувгаар дамжих гүйдэл тетродотоксины (TTX) нөлөөн дор буурдаг бол удаан гүйдэл Ca 2+ нь TTX-д нөлөөлдөггүй, харин катехоламинуудын нөлөөн дор нэмэгдэж, манганы ионууд, түүнчлэн дарангуйлдаг. верапамил, D-600 зэрэг зарим эмээр. Зүрхний цохилт бүрт хувь нэмэр оруулдаг уурагуудыг идэвхжүүлэхэд шаардлагатай кальцийн ихэнх хэсэг нь үйл ажиллагааны потенциалын үед аажмаар орж ирж буй гүйдлийн сувгаар эсэд ордог байх магадлал өндөр (ядаж л мэлхийн зүрхэнд байдаг) бололтой. Хөхтөн амьтдын хувьд зүрхний эсийн Ca 2+ нэмэлт эх үүсвэр нь саркоплазмын торлог бүрхэвч дэх нөөц юм.

текст_талбарууд

текст_талбарууд

сум дээш

амрах мембраны боломж (МАН) эсвэл амрах боломж (PP) нь мембраны дотоод ба гадна талын хоорондох амрах эсийн боломжит ялгаа юм.Эсийн мембраны дотоод тал нь гаднахтай харьцуулахад сөрөг цэнэгтэй байдаг. Гадны шийдлийн потенциалыг 0 гэж аваад МАН хасах тэмдгээр бичигдэнэ. Үнэ цэнэ WFPэд эсийн төрлөөс хамаарах ба -9-100 мВ хооронд хэлбэлздэг. Тиймээс амрах үед эсийн мембран туйлширсан.МАН-ын үнэ цэнийн бууралт гэж нэрлэдэг деполяризацинэмэгдүүлэх - гиперполяризаци,анхны утгыг сэргээх WFP- дахинтуйлшралмембранууд.

Мембраны гарал үүслийн онолын үндсэн заалтууд WFPдараах руу бууна. Амрах үед эсийн мембран нь K + ионыг (зарим эсэд болон SG) сайн нэвчих чадвартай, Na + нэвчих чадвар багатай, эсийн доторх уураг болон бусад органик ионуудыг бараг нэвчдэггүй. K + ионууд нь концентрацийн градиентийн дагуу эсээс гадагш тархаж, нэвчдэггүй анионууд цитоплазмд үлдэж, мембраныг дамжих потенциалын ялгааг харуулдаг.

Үүссэн боломжит ялгаа нь эсээс K + гарахаас сэргийлж, тодорхой утгаараа концентрацийн градиентийн дагуу K + гарах ба үүссэн цахилгаан градиентийн дагуу эдгээр катионуудын орох хооронд тэнцвэр үүснэ. Энэ тэнцвэрт байдалд хүрэх мембраны потенциал гэж нэрлэдэг тэнцвэрийн хүччас улаанҮүний утгыг Нернстийн тэгшитгэлээс тооцоолж болно.

Хаана Э нь- тэнцвэрийн боломж TO + ; Р- хийн тогтмол; Т- үнэмлэхүй температур; Ф - Фарадей дугаар; П- валенти K + (+1), [K n +] - [K + vn] - K + -ийн гадаад ба дотоод концентраци

Хэрэв бид натурал логарифмаас аравтын бутархай логарифм руу шилжиж, тэгшитгэлд тогтмолуудын тоон утгыг орлуулах юм бол тэгшитгэл нь дараах хэлбэртэй болно.

Нурууны мэдрэлийн эсүүдэд (Хүснэгт 1.1) E k = -90 мВ. Микроэлектрод ашиглан хэмжсэн MPP утга нь мэдэгдэхүйц бага буюу 70 мВ байна.

Хүснэгт 1.1. Хөхтөн амьтдын нугасны мотор мэдрэлийн эсүүд дотор болон гаднах зарим ионуудын концентраци

Хэрэв эсийн мембраны потенциал нь калийн шинж чанартай бол Нерстийн тэгшитгэлийн дагуу түүний утга нь эдгээр ионуудын концентрацийн градиент буурах замаар, жишээлбэл, K + концентраци нэмэгдэх тусам шугаман буурах ёстой. эсийн гаднах шингэнд. Гэсэн хэдий ч K + концентрацийн градиентаас RMP утгын шугаман хамаарал (амрах мембраны потенциал) нь зөвхөн 20 мм-ээс дээш эсийн гаднах шингэн дэх K + концентрацитай байдаг. Эсийн гаднах K + бага концентрацитай үед эсийн гадна ба доторх калийн агууламжийн харьцааны логарифмээс E м-ийн хамаарлын муруй нь онолынхоос ялгаатай байна. Нерстийн тэгшитгэлээр онолын хувьд тооцсон MPP утга ба K+ концентрацийн градиентийн туршилтын хамаарлын тогтсон хазайлтыг өдөөгч эсийн MPP нь зөвхөн кали төдийгүй натри, хлоридын тэнцвэрээр тодорхойлогддог гэж үзэх замаар тайлбарлах боломжтой. боломжууд. Өмнөхтэй адил маргаж, бид дараахь зүйлийг бичиж болно.

Нурууны мэдрэлийн эсүүдийн натри ба хлоридын тэнцвэрийн потенциалын утгууд (Хүснэгт 1.1) тус тус +60 ба -70 мВ байна. E Cl-ийн утга нь МАН-ын утгатай тэнцүү байна. Энэ нь химийн болон цахилгаан градиентийн дагуу хлоридын ионууд мембранаар идэвхгүй тархаж байгааг харуулж байна. Натрийн ионуудын хувьд химийн болон цахилгаан градиентууд нь эсийн дотор чиглэгддэг.

Тэнцвэрийн потенциал тус бүрийн MPP утгад оруулах хувь нэмрийг эдгээр ион бүрийн эсийн мембраны нэвчилт хоорондын харьцаагаар тодорхойлно. Мембраны потенциалын утгыг Голдманы тэгшитгэлийг ашиглан тооцоолно.

Э м- мембраны боломж; Р- хийн тогтмол; Т- үнэмлэхүй температур; Ф- Фарадей дугаар; РK, P NaТэгээд РCl- K + Na + ба Cl-ийн мембраны нэвчилтийн тогтмолууд; [TO+ n ], [ К + ext, [ На+ n [ На + ext], [Cl - n] ба [Cl - ext] - эсийн гадна (n) болон дотор (ext) K +, Na + ба Cl-ийн концентраци.

Туршилтын судалгаагаар олж авсан ионы концентраци болон MPP утгыг энэ тэгшитгэлд орлуулж үзвэл аварга далайн амьтан аксоны хувьд нэвчилтийн тогтмолуудын Р ба P Na: Р С1 = I: 0.04: 0.45 харьцаатай байх ёстойг харуулж байна. . Мэдээжийн хэрэг, мембран нь натрийн ионыг нэвчүүлдэг тул (P N a =/ 0) ба эдгээр ионуудын тэнцвэрийн потенциал нь нэмэх тэмдэгтэй байвал химийн болон цахилгаан градиентийн дагуу эсэд сүүлийнх нь орох нь цитоплазмын электрон сөрөг чанарыг бууруулна. МАН (мембран амрах боломж) нэмэгдүүлэх.

Гадны уусмал дахь калийн ионы концентраци 15 мм-ээс ихсэх тусам MPP нэмэгдэж, нэвчилтийн тогтмолуудын харьцаа P Na ба P C1-ээс илүү Pk илүү их хэмжээгээр өөрчлөгдөнө. P c: P Na: P C1 = 1: 0.025: 0.4. Ийм нөхцөлд МАН-ыг зөвхөн калийн ионуудын градиентээр тодорхойлдог тул эсийн гадна болон доторх калийн агууламжийн харьцааны логарифмаас МАН-ын туршилт ба онолын хамаарал давхцаж эхэлдэг.

Тиймээс амарч буй эсийн цитоплазм ба гадаад орчны хооронд стационар потенциалын зөрүү байгаа нь K+, Na+, Cl-ийн концентрацийн градиент, эдгээр ионуудын мембраны өөр өөр нэвчилттэй холбоотой юм. МАН-ыг үүсгэх гол үүрэг нь калийн ионыг эсээс гаднах хөндий рүү тараах явдал юм. Үүний зэрэгцээ МАН-ыг натри ба хлоридын тэнцвэрийн потенциалаар тодорхойлдог бөгөөд тэдгээрийн хувь нэмэр нь эдгээр ионуудын эсийн плазмын мембраны нэвчилтийн хоорондын хамаарлаар тодорхойлогддог.

Дээр дурдсан бүх хүчин зүйлүүд нь гэж нэрлэгддэг хүчин зүйлсийг бүрдүүлдэг ионы бүрэлдэхүүн хэсэг RMP (мембран амрах боломж). Кали, натрийн тэнцвэрийн потенциал нь МАН-тай тэнцүү биш учраас. эс нь Na + -ийг шингээж, K + -ийг алдах ёстой. Эдгээр ионуудын эсийн концентрацийн тогтвортой байдлыг Na + K + -ATPase-ийн үйл ажиллагаа явуулдаг.

Гэсэн хэдий ч энэхүү ионы шахуургын үүрэг нь натри, калийн градиентийг хадгалахад хязгаарлагдахгүй. Натрийн шахуурга нь цахилгаан төрөгч бөгөөд түүний үйл ажиллагааны явцад эерэг цэнэгийн цэвэр урсгал нь эсээс эсийн гаднах шингэн рүү ордог бөгөөд энэ нь хүрээлэн буй орчны цитоплазмын электрон сөрөг чанарыг нэмэгдүүлдэг. Натрийн шахуургын цахилгаан төрөгч нь аварга нялцгай биетний мэдрэлийн эсүүд дээр хийсэн туршилтаар илэрсэн. Нэг нейроны биед Na + ионыг электрофоретик шахах нь мембраны гиперполяризацийг үүсгэсэн бөгөөд энэ үед MPP нь калийн тэнцвэрийн потенциалаас хамаагүй доогуур байв. Энэхүү гиперполяризаци нь эсийн байрлах уусмалын температурыг бууруулснаар суларч, Na +, K + -ATPase ouabain-ийн тусгай дарангуйлагчаар дарагдсан.

Энэ ярианаас харахад МАН хоёр хэсэгт хуваагдаж болох юм - "ион"Тэгээд "бодисын солилцоо".Эхний бүрэлдэхүүн хэсэг нь ионуудын концентрацийн градиент ба тэдгээрийн мембраны нэвчилтээс хамаарна. Хоёр дахь нь "бодисын солилцоо" нь натри, калийн идэвхтэй тээвэрлэлтээс үүдэлтэй бөгөөд давхар нөлөө үзүүлдэг. МАН.Нэг талаас, натрийн насос нь цитоплазм ба хүрээлэн буй орчны хоорондох концентрацийн градиентийг хадгалдаг. Нөгөө талаар натрийн шахуурга нь цахилгаан төрөгч учраас МАН-д шууд нөлөөлдөг. Түүний MPP утгад оруулах хувь нэмэр нь "шахах" гүйдлийн нягтрал (эсийн мембраны гадаргуугийн нэгж талбайд ногдох гүйдэл) ба мембраны эсэргүүцэлээс хамаарна.

Мембраны үйл ажиллагааны боломж

текст_талбарууд

текст_талбарууд

сум дээш

Хэрэв мэдрэл эсвэл булчинг өдөөх босго хэмжээнээс дээш цочроох юм бол мэдрэл эсвэл булчингийн MPP хурдан буурч, мембран богино хугацаанд (миллисекунд) цэнэглэгдэх болно: түүний дотоод тал нь гаднахтай харьцуулахад эерэг цэнэгтэй болно. . Энэ Осциллографын дэлгэц дээр нэг оргил хэлбэртэй эсийг өдөөх үед үүсдэг МАН-ын богино хугацааны өөрчлөлтийг гэнэ. мембраны үйл ажиллагааны боломж (MPD).

Мэдрэлийн болон булчингийн эдэд MPD нь MPP-ийн үнэмлэхүй утга (мембран деполяризаци) тодорхой чухал утга хүртэл буурах үед үүсдэг. үеийн босго MTD. Далайн загасны аварга мэдрэлийн утаснуудад MPD нь -60 мВ байна. Мембраныг -45 мВ (IVD үүсгэх босго) хүртэл деполяризаци хийх үед IVD үүсдэг (Зураг 1.15).

Далайн аксон дахь IVD-ийн эхлэлийн үед мембраны эсэргүүцэл 1000-аас 40 Ом.см2 хүртэл 25 дахин буурч, багтаамж өөрчлөгддөггүй. Мембраны эсэргүүцлийн энэхүү бууралт нь өдөөх үед мембраны ионы нэвчилт ихэссэнтэй холбоотой юм.

Түүний далайцын хувьд (100-120 мВ) MPD (мембранын үйл ажиллагааны потенциал) нь MPP (амрах мембраны потенциал) -аас 20-50 мВ өндөр байна. Өөрөөр хэлбэл, мембраны дотоод тал нь гадна талтай харьцуулахад богино хугацаанд эерэг цэнэгтэй болж, "хэтрэх" эсвэл цэнэгийн эргэлт.

Голдманы тэгшитгэлээс харахад зөвхөн натрийн ионуудын мембраны нэвчилтийг нэмэгдүүлэх нь мембраны потенциалын ийм өөрчлөлтөд хүргэдэг. Ek-ийн утга нь МАН-ын утгаас үргэлж бага байдаг тул K +-ийн хувьд мембраны нэвчилт нэмэгдэх нь МАН-ын үнэмлэхүй утгыг нэмэгдүүлнэ. Натрийн тэнцвэрийн потенциал нь нэмэх тэмдэгтэй тул эдгээр катионуудын мембраны нэвчилт огцом нэмэгдэх нь мембраныг цэнэглэхэд хүргэдэг.

IVD-ийн үед мембраны натрийн ионыг нэвтрүүлэх чадвар нэмэгддэг. Тооцоолол нь хэрэв тайван байдалд K + , Na + ба SG-ийн мембраны нэвчилтийн тогтмолуудын харьцаа 1: 0.04: 0.45 бол IVD - Р-д: P Na: Р = 1: 20: 0.45 байна. Иймээс өдөөх үед мэдрэлийн ширхэгийн мембран нь сонгомол ионы нэвчилтээ алдаж зогсохгүй, харин эсрэгээр, тайван байдалд калийн ионыг сонгомол нэвчих чадвараас натрийн ионыг сонгон нэвчих чадвартай болдог. Мембраны натрийн нэвчилт ихсэх нь хүчдэлээс хамааралтай натрийн сувгийг нээхтэй холбоотой юм.

Ионы сувгийг нээх, хаах механизмыг нэрлэдэг сувгийн хаалга.Энэ нь ялгах заншилтай байдаг идэвхжүүлэлт(м) ба идэвхгүй болгох(h) хаалга. Ионы суваг нь гурван үндсэн төлөвт байж болно: хаалттай (m-хаалга хаалттай; h-нээлттэй), нээлттэй (m- ба h-хаалга нээлттэй) болон идэвхгүй (m-хаалга нээлттэй, h-хаалга хаалттай) ( Зураг 1.16).

Цагаан будаа. 1.16 Хаалттай (амрах, A), нээлттэй (идэвхжүүлэх, B) болон идэвхгүй (C) төлөвт тохирох натрийн сувгийн идэвхжүүлэх (m) ба идэвхгүйжүүлэх (h) хаалганы байрлалын схем.

Цочроох өдөөгч, жишээлбэл, цахилгаан гүйдлийн улмаас үүссэн мембраны деполяризаци нь натрийн сувгийн м-хаалга (А төлөвөөс В руу шилжих) нээгдэж, эерэг цэнэгийн дотогшоо урсгал - натрийн ионуудын дүр төрхийг бий болгодог. Энэ нь мембраныг цаашид деполяризаци хийхэд хүргэдэг бөгөөд энэ нь натрийн нээлттэй сувгийн тоог нэмэгдүүлж улмаар мембраны натрийн нэвчилтийг нэмэгдүүлдэг. Мембраны "нөхөн төлжих" деполяризаци байдаг бөгөөд үүний үр дүнд мембраны дотоод талын потенциал нь натрийн тэнцвэрийн потенциалын утгад хүрэх хандлагатай байдаг.

IVD (Мембраны үйл ажиллагааны потенциал) өсөлт, эсийн мембраны реполяризаци зогссон шалтгаан нь:

A)Мембраны деполяризаци нэмэгдсэн, i.e. E m -» E Na үед, үүний үр дүнд натрийн ионуудын цахилгаан химийн градиент буурч, E m -> E Na-тай тэнцүү. Өөрөөр хэлбэл, натри эс рүү "түлхэх" хүч буурдаг;

б)Мембраны деполяризаци нь натрийн сувгийг идэвхгүйжүүлэх процессыг үүсгэдэг (h-хаалга хаагдах; В сувгийн төлөв), энэ нь мембраны натрийн нэвчилтийн өсөлтийг саатуулж, түүний бууралтад хүргэдэг;

V)Мембраны деполяризаци нь калийн ионуудын нэвчилтийг нэмэгдүүлдэг. Гарч буй калийн гүйдэл нь мембраны потенциалыг калийн тэнцвэрийн потенциал руу шилжүүлэх хандлагатай байдаг.

Натрийн ионуудын цахилгаан химийн потенциалыг бууруулж, натрийн сувгийг идэвхгүй болгох нь орж ирж буй натрийн гүйдлийн хэмжээг бууруулдаг. Тодорхой цаг хугацааны хувьд орж ирж буй натрийн гүйдлийн утгыг нэмэгдэж буй гүйдэлтэй харьцуулдаг - MTD-ийн өсөлт зогсдог. Нийт гарч буй гүйдэл нь ирж буй гүйдэлээс давсан тохиолдолд мембраны реполяризаци эхэлдэг бөгөөд энэ нь мөн нөхөн төлжих шинж чанартай байдаг. Эхэлсэн реполяризаци нь идэвхжүүлэх хаалга (m) хаагдахад хүргэдэг бөгөөд энэ нь мембраны натрийн нэвчилтийг бууруулж, реполяризацийг хурдасгаж, сүүлийнх нь хаалттай сувгийн тоог нэмэгдүүлдэг гэх мэт.

Зарим эсэд (жишээлбэл, кардиомиоцит ба хэд хэдэн гөлгөр булчингийн эсүүдэд) IVD реполяризацийн үе шат удааширч, үүсдэг. өндөрлөг PD нь мембранаар дамжин орж ирж буй болон гарах гүйдлийн цаг хугацааны нарийн төвөгтэй өөрчлөлтөөс үүдэлтэй. IVD-ийн дараах үр дагаварт мембраны гиперполяризаци ба / эсвэл деполяризаци үүсч болно. Эдгээр нь гэж нэрлэгддэг зүйл юм ул мөрийн боломжууд.Мөрний гиперполяризаци нь хоёрдмол шинж чанартай байдаг. ионТэгээд бодисын солилцоокую.Эхнийх нь мембраны мэдрэлийн утас дахь калийн нэвчилт нь IVD үүссэний дараа хэсэг хугацаанд (хэдэн арван, бүр хэдэн зуун миллисекунд) өндөр хэвээр байгаа бөгөөд мембраны потенциалыг калийн тэнцвэрт потенциал руу шилжүүлдэгтэй холбоотой юм. Эсийн хэмнэлтэй өдөөлтөөс хойшхи гиперполяризацийн ул мөр нь эсэд натрийн ион хуримтлагдсанаас болж натрийн цахилгаан насосыг идэвхжүүлдэгтэй холбоотой юм.

MPD (Мембранын үйл ажиллагааны потенциал) үүссэний дараа үүсдэг деполяризацийн шалтгаан нь мембраны гаднах гадаргуу дээр калийн ионуудын хуримтлал юм. Сүүлийнх нь Голдманы тэгшитгэлээс харахад RRP (Амрах мембраны потенциал) нэмэгдэхэд хүргэдэг.

Натрийн сувгийг идэвхгүй болгох нь мэдрэлийн утас гэж нэрлэгддэг чухал шинж чанартай холбоотой юмгалд тэсвэртэй байдал .

үед absoдогшингалд тэсвэртэй үемэдрэлийн утас нь ямар ч хүч чадлын өдөөлтийн нөлөөгөөр өдөөх чадвараа бүрэн алддаг.

Хамаатан садангалд тэсвэртэй байдал, үнэмлэхүйг дагаж мөрдөх нь IVD (мембран үйл ажиллагааны боломж) үүсэх өндөр босгогоор тодорхойлогддог.

Мэдрэлийн утас өдөөх үед үүсдэг мембраны үйл явцын тухай санаа нь энэ үзэгдлийг ойлгох, ойлгох үндэс суурь болдог. байр.Цочроох гүйдлийн өсөлт бага зэрэг эгц бүхий эд эсийн байрлалын үндэс нь мембраны удаан деполяризациас түрүүлж байгаа өдөөх босгоны өсөлт юм. Өдөөлтийн босго нэмэгдэх нь бараг бүхэлдээ натрийн сувгийг идэвхгүйжүүлэх замаар тодорхойлогддог. Орон сууцны хөгжилд мембраны калийн нэвчилтийг нэмэгдүүлэх үүрэг нь мембраны эсэргүүцэл буурахад хүргэдэг. Эсэргүүцлийн бууралтаас болж мембраны деполяризацийн хурд бүр удааширдаг. Оршин суух хурд өндөр байх тусам амрах боломжит натрийн сувгийн тоо идэвхгүй байдалд байх тусам идэвхгүй байдлын хөгжлийн хурд өндөр, мембраны калийн нэвчилт өндөр байх болно.

Өдөөлт явуулж байна

текст_талбарууд

текст_талбарууд

сум дээш

Мэдрэлийн утаснуудын дагуу өдөөх нь мембраны өдөөгдсөн болон амрах хэсгүүдийн хоорондох орон нутгийн гүйдлийн улмаас хийгддэг. Энэ тохиолдолд үйл явдлын дарааллыг дараах байдлаар үзүүлэв.

Мэдрэлийн утас руу цэгийн өдөөлтийг хэрэглэх үед мембраны харгалзах хэсэгт үйл ажиллагааны потенциал үүсдэг. Өгөгдсөн цэг дэх мембраны дотоод тал нь зэргэлдээх, амрах талтай харьцуулахад эерэг цэнэгтэй байдаг. Өөр өөр потенциалтай утаснуудын хооронд гүйдэл үүсдэг (орон нутгийн гүйдэл),өдөөгдсөн (мембрангийн дотор талд (+) тэмдэг) өдөөгдөөгүй (мембрангийн дотор талд тэмдэг (-)) утаснуудын хэсэг рүү чиглэсэн. Энэ гүйдэл нь амрах хэсгийн шилэн мембранд деполяризацийн нөлөө үзүүлдэг бөгөөд энэ хэсэгт мембраны деполяризацийн эгзэгтэй түвшинд хүрсэн үед MPD (Мембраны үйл ажиллагааны потенциал) үүсдэг. Энэ үйл явц нь мэдрэлийн эсийн бүх хэсэгт тогтмол тархдаг.

Зарим эсэд (нейрон, гөлгөр булчин) IVD нь натрийн шинж чанартай биш боловч хүчдэлээс хамааралтай кальцийн сувгаар Ca 2+ ионууд нэвтэрч байгаатай холбоотой юм. Кардиомиоцитуудад IVD үүсэх нь орж ирж буй натри, натри-кальцийн урсгалтай холбоотой байдаг.