Үйлдлийн потенциал нь өмчийг бүрдүүлэх механизм юм. Үйлдлийн боломж, түүний үе шатууд

Бидний биеийн эрхтэн, эд эсийн үйл ажиллагаа нь олон хүчин зүйлээс хамаардаг. Зарим эсүүд (кардиомиоцит ба мэдрэл) нь эсийн тусгай бүрэлдэхүүн хэсэг эсвэл зангилаанд үүссэн мэдрэлийн импульсийн дамжуулалтаас хамаардаг. Энэ нь үйл ажиллагааны потенциал гэж нэрлэгддэг тодорхой өдөөх долгион үүсэхэд суурилдаг.

Энэ юу вэ?

Үйлдлийн потенциал гэдэг нь эсээс эс рүү шилжих өдөөх долгион юм. Үүсэх, дамжих замаар тэдгээрийн цэнэгийн богино хугацааны өөрчлөлт үүсдэг (ердийн тохиолдолд мембраны дотоод тал нь сөрөг, гадна тал нь эерэг цэнэгтэй байдаг). Үүсгэсэн долгион нь эсийн ионы сувгийн шинж чанарыг өөрчлөхөд хүргэдэг бөгөөд энэ нь мембраныг цэнэглэхэд хүргэдэг. Үйлдлийн потенциал нь мембранаар дамжих үед түүний цэнэгийн богино хугацааны өөрчлөлт үүсдэг бөгөөд энэ нь эсийн шинж чанарыг өөрчлөхөд хүргэдэг.

Энэ долгион үүсэх нь зүрхний дамжуулалтын системийн үйл ажиллагааны үндэс суурь болдог.

Түүний үүсэх тасалдалтай үед олон өвчин үүсдэг бөгөөд энэ нь оношлогоо, эмчилгээний цогц арга хэмжээнд үйл ажиллагааны чадавхийг тодорхойлох шаардлагатай болгодог.

Үйлдлийн потенциал хэрхэн үүсдэг, түүний онцлог юу вэ?

Судалгааны түүх

Эс болон утаснуудад өдөөлт үүсэхийг судлах ажил нэлээд эртнээс эхэлсэн. Мэлхийн ил гарсан шилбэний мэдрэлд янз бүрийн өдөөлтийн нөлөөг судалсан биологичид анх түүний илрэлийг анзаарчээ. Тэд ширээний давсны төвлөрсөн уусмалд өртөх үед булчингийн агшилт ажиглагдаж байгааг анзаарсан.

Дараа нь мэдрэлийн эмч нар судалгааг үргэлжлүүлсэн боловч физикийн дараа үйл ажиллагааны потенциалыг судалдаг гол шинжлэх ухаан бол физиологи юм. Зүрхний эс, мэдрэлд үйл ажиллагааны потенциал байдгийг физиологичид нотолсон.

Бид потенциалын судалгааг гүнзгийрүүлэн судлах явцад амрах боломж байгаа нь бас нотлогдсон.

19-р зууны эхэн үеэс эдгээр боломжуудыг бүртгэх, тэдгээрийн хэмжээг хэмжих боломжтой аргуудыг бий болгож эхэлсэн. Одоогийн байдлаар үйл ажиллагааны потенциалыг бүртгэх, судлах ажлыг хоёр багажийн судалгаа хийж байна - электрокардиограмм, цахилгаан энцефалограмм авах.

Үйлдлийн боломжит механизм

Өдөөлт үүсэх нь натри, калийн ионуудын эсийн доторх концентраци өөрчлөгдсөний улмаас үүсдэг. Ер нь эс нь натриас илүү их кали агуулдаг. Натрийн ионуудын эсийн гаднах концентраци нь цитоплазмаас хамаагүй өндөр байдаг. Үйлдлийн потенциалаас үүдэлтэй өөрчлөлтүүд нь мембран дээрх цэнэгийн өөрчлөлтөд хувь нэмэр оруулдаг бөгөөд ингэснээр натрийн ионууд эс рүү урсдаг. Үүнээс болж гаднах цэнэгүүд өөрчлөгдөж, дотор тал нь эерэг цэнэгтэй, харин гадаад орчин сөрөг цэнэгтэй болдог.

Энэ нь эсээр дамжих долгионыг хөнгөвчлөхийн тулд хийгддэг.

Долгион нь синапсаар дамжсаны дараа сөрөг цэнэгтэй хлорын ионууд эс рүү орж ирснээр цэнэг сэргээгддэг. Эсийн гадна болон доторх анхны цэнэгийн түвшин сэргээгддэг бөгөөд энэ нь амрах потенциал үүсэхэд хүргэдэг.

Амрах, сэтгэл догдлох үе ээлжилдэг. Эмгэг судлалын эсэд бүх зүйл өөрөөр тохиолдож болох бөгөөд тэнд PD үүсэх нь арай өөр хуулиудад захирагдах болно.

PD үе шатууд

Үйлдлийн потенциалын явцыг хэд хэдэн үе шатанд хувааж болно.

Эхний үе шат нь үүсэхээс өмнө тохиолддог (өнгөрөх үйл ажиллагааны потенциал нь мембраны удаан гадагшлах урсгалыг өдөөдөг бөгөөд энэ нь хамгийн дээд түвшинд хүрдэг, ихэвчлэн -90 мЕВ). Энэ үеийг урьдчилсан баяжуулалт гэж нэрлэдэг. Энэ нь натрийн ионыг эсэд оруулсны улмаас хийгддэг.

Дараагийн үе шат болох оргил потенциал (эсвэл баяжуулалт) нь цочмог өнцөг бүхий параболыг үүсгэдэг бөгөөд потенциалын өсөх хэсэг нь мембраны деполяризаци (хурдан), уруудах хэсэг нь реполяризаци гэсэн үг юм.

Гурав дахь үе шат - сөрөг ул мөрийн потенциал - ул мөр деполяризацийг (деоляризацийн оргилоос амрах төлөв рүү шилжих) харуулдаг. Хлорын ионууд эсэд орсны улмаас үүсдэг.

Дөрөв дэх үе шатанд, эерэг ул мөрийн боломжит үе шатанд мембраны цэнэгийн түвшин анхны түвшиндээ буцаж ирдэг.

Үйлдлийн потенциалаас үүдэлтэй эдгээр үе шатууд дараалан дараалан явагддаг.

Үйлдлийн потенциалын функцууд

Үйл ажиллагааны чадавхийг хөгжүүлэх нь тодорхой эсийн үйл ажиллагаанд чухал ач холбогдолтой байдаг нь эргэлзээгүй. Зүрхний ажилд өдөөлт гол үүрэг гүйцэтгэдэг. Үүнгүйгээр зүрх нь зүгээр л идэвхгүй эрхтэн байх байсан ч зүрхний бүх эсүүдээр дамждаг долгионы улмаас агшиж, цусны судасны хөндийгөөр цусыг түлхэж, бүх эд, эрхтнүүдийг баяжуулж өгдөг.

Мөн үйл ажиллагааны потенциалгүйгээр үүргээ хэвийн гүйцэтгэж чадахгүй байв. Эрхтэнүүд нэг эсвэл өөр функцийг гүйцэтгэх дохиог хүлээн авах боломжгүй байсан тул үр дүнд нь тэд зүгээр л ашиггүй болно. Нэмж дурдахад мэдрэлийн утаснуудад мэдрэлийн импульсийн дамжуулалтыг сайжруулснаар (миелин ба Ранвиерийн зангилаа үүсэх) хэдхэн секундын дотор дохио дамжуулах боломжтой болсон нь рефлекс, ухамсартай хөдөлгөөнийг хөгжүүлэхэд хүргэсэн.

Эдгээр эрхтний системээс гадна үйл ажиллагааны потенциал нь бусад олон эсүүдэд үүсдэг боловч тэдгээрт зөвхөн тодорхой үүргийг гүйцэтгэдэг эсэд л үүрэг гүйцэтгэдэг.

Зүрхний үйл ажиллагааны потенциал үүсэх

Үйлдлийн потенциал үүсэх зарчим дээр суурилдаг гол эрхтэн бол зүрх юм. Импульс үүсгэх зангилаа байдаг тул энэ эрхтэний ажил хийгддэг бөгөөд түүний үүрэг нь эд, эрхтэнд цус хүргэх явдал юм.

Зүрхний үйл ажиллагааны потенциал үүсэх нь синусын зангилаанд тохиолддог. Энэ нь баруун тосгуурын хөндийн венийн уулзварт байрладаг. Тэндээс импульс нь зүрхний дамжуулах системийн утаснуудын дагуу тархдаг - зангилаанаас тосгуур ховдолын холболт хүртэл. Илүү нарийвчлалтай, хөлнийх нь дагуу импульс нь баруун ба зүүн ховдол руу дамждаг. Тэдний зузаан нь жижиг дамжуулалтын замууд байдаг - Purkinje утаснууд, өдөөлт нь зүрхний эс бүрт хүрдэг.

Кардиомиоцитын үйл ажиллагааны боломж нь нийлмэл, i.e. зүрхний эд эсийн бүх эсийн агшилтаас хамаарна. Блок (зүрхний шигдээсийн дараа сорви) байгаа тохиолдолд үйл ажиллагааны потенциал үүсэх нь тасалдсан бөгөөд энэ нь электрокардиограммд тэмдэглэгдсэн байдаг.

Мэдрэлийн систем

Мэдрэлийн системийн эс болох нейронуудад AP хэрхэн үүсдэг вэ? Энд бүх зүйл арай хялбар хийгддэг.

Гадны импульс нь арьсны болон бусад бүх эд эсэд байрладаг рецепторуудтай холбоотой мэдрэлийн эсүүд - дендритүүдийн процессоор мэдрэгддэг (амрах чадвар ба үйл ажиллагааны потенциал нь бие биенээ орлодог). Цочрол нь тэдгээрийн дотор үйл ажиллагааны потенциал үүсэхийг өдөөдөг бөгөөд үүний дараа импульс нь мэдрэлийн эсийн биеийг дамжин түүний урт процесс болох аксон руу, үүнээс синапсаар дамжин бусад эсүүдэд дамждаг. Тиймээс үүссэн өдөөх долгион тархинд хүрдэг.

Мэдрэлийн системийн онцлог шинж чанар нь миелинээр бүрхэгдсэн ба түүнгүй гэсэн хоёр төрлийн утас байдаг. Миелин агуулсан утаснуудад үйл ажиллагааны потенциал үүсч, дамжуулалт нь демиелинжүүлсэн утаснаас хамаагүй хурдан явагддаг.

Энэ үзэгдэл нь миелинжсэн утаснуудын дагуу AP-ийн тархалт "үсрэх" -ийн улмаас үүсдэг - импульс нь миелиний хэсгүүд дээр үсэрч, улмаар түүний замыг багасгаж, улмаар тархалтыг хурдасгадаг.

Амрах боломж

Амрах чадварыг хөгжүүлэхгүйгээр үйл ажиллагааны боломж байхгүй болно. Амрах боломж гэдэг нь мембраны доторх болон гаднах цэнэгүүд нь мэдэгдэхүйц ялгаатай (өөрөөр хэлбэл мембраны гадна тал нь эерэг цэнэгтэй, дотор тал нь сөрөг байдаг) эсийн хэвийн, өдөөгддөггүй төлөвийг ойлгодог. Амрах боломж нь эсийн доторх болон гаднах цэнэгийн ялгааг харуулдаг. Ихэвчлэн -50-аас -110 мЭв хооронд байдаг. Мэдрэлийн утаснуудад энэ утга нь ихэвчлэн -70 мЭв байдаг.

Энэ нь хлоридын ионууд эс рүү шилжиж, мембраны дотор талд сөрөг цэнэг үүссэнээс үүсдэг.

Эсийн доторх ионуудын концентраци өөрчлөгдөхөд (дээр дурдсанчлан) PP нь PD-ийг орлоно.

Дүрмээр бол биеийн бүх эсүүд цочромтгой байдалд байдаг тул потенциалын өөрчлөлтийг физиологийн хувьд зайлшгүй шаардлагатай үйл явц гэж үзэж болно, учир нь тэдэнгүйгээр зүрх судасны болон мэдрэлийн системүүд үйл ажиллагаагаа явуулж чадахгүй.

Амралт, үйл ажиллагааны чадавхийг судлахын ач холбогдол

Амрах чадвар ба үйл ажиллагааны чадавхи нь бие махбодийн болон бие даасан эрхтнүүдийн төлөв байдлыг тодорхойлох боломжийг олгодог.

Зүрхний үйл ажиллагааны потенциалыг бүртгэх (электрокардиографи) нь түүний нөхцөл байдал, түүнчлэн түүний бүх хэсгүүдийн үйл ажиллагааны чадварыг тодорхойлох боломжийг олгодог. Хэрэв та ердийн ЭКГ-ыг судалбал түүн дээрх бүх долгион нь үйл ажиллагааны потенциал ба дараагийн амрах потенциалын илрэл гэдгийг анзаарах болно (үүний дагуу тосгуурт эдгээр потенциалууд үүсэх нь P долгион, өдөөх тархалтыг тусгадаг. ховдолууд - R долгион).

Электроэнцефалограммын хувьд янз бүрийн долгион, хэмнэл (ялангуяа эрүүл хүний ​​​​альфа ба бета долгион) гарч ирэх нь тархины мэдрэлийн эсүүдэд үйл ажиллагааны потенциал үүссэнтэй холбоотой юм.

Эдгээр судалгаанууд нь тодорхой эмгэг процессын хөгжлийг цаг тухайд нь тодорхойлж, анхны өвчний амжилттай эмчилгээний бараг 50 хүртэлх хувийг тодорхойлох боломжийг олгодог.

Үйлдлийн потенциал гэдэг нь мэдрэл, булчин болон зарим булчирхайн эсүүд өдөөх үед үүсдэг мембраны потенциалын хурдацтай өөрчлөлт юм. Түүний илрэл нь мембраны ионы нэвчилтийн өөрчлөлтөд суурилдаг. Үйл ажиллагааны потенциалыг хөгжүүлэхэд дараалсан дөрвөн үе байдаг: 1) орон нутгийн хариу арга хэмжээ; 2) деполяризаци; 3) реполяризаци ба 4) ул мөрийн потенциал (Зураг 2.11).

Орон нутгийн хариу үйлдэлнь эсийн мембраны натрийн нэвчилт нэмэгдсэний үр дүнд орон нутгийн идэвхтэй деполяризаци юм. Мембраны потенциал буурахыг нэрлэдэг деполяризаци.Гэсэн хэдий ч босго доогуур өдөөлтөөр натрийн нэвчилтийн эхний өсөлт нь мембраныг хурдан деполяризаци үүсгэхэд хангалттай биш юм. Орон нутгийн хариу үйлдэл нь зөвхөн босго доогуур төдийгүй босго давсан үед тохиолддог

Цагаан будаа. 2.11.

1 - орон нутгийн хариу арга хэмжээ; 2 - деполяризацийн үе шат; 3 - реполяризацийн үе шат; 4 - сөрөг ул мөрийн боломж; 5 - эерэг (гиперполяризаци) ул мөрийн боломж

өдөөлт бөгөөд үйл ажиллагааны потенциалын бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Тиймээс орон нутгийн хариу урвал нь янз бүрийн хүчийг өдөөхөд эд эсийн хариу урвалын анхны бөгөөд түгээмэл хэлбэр юм. Орон нутгийн хариу урвалын биологийн утга нь хэрэв өдөөгч нь бага хүч чадалтай бол эд нь тодорхой үйл ажиллагааны механизмыг асаахгүйгээр хамгийн бага эрчим хүчний зарцуулалтаар хариу үйлдэл үзүүлдэг. Үүнтэй ижил тохиолдолд өдөөлт нь босго өндөр байх үед орон нутгийн хариу үйлдэл нь үйл ажиллагааны потенциал болж хувирдаг. Өдөөлтийн эхэн үеэс деполяризацийн үе шат эхлэх хүртэлх үеийг орон нутгийн хариу урвал нэмэгдэж, мембраны потенциалыг эгзэгтэй түвшинд (CLP) бууруулж, далд буюу далд үе гэж нэрлэдэг бөгөөд үргэлжлэх хугацаа нь хүч чадлаас хамаардаг. өдөөлт (Зураг 2.12).

Деполяризацийн үе шатмембраны потенциал хурдацтай буурч, бүр мембраныг цэнэглэх замаар тодорхойлогддог: түүний дотоод хэсэг хэсэг хугацаанд эерэг цэнэгтэй болж, гаднах хэсэг нь сөрөг цэнэгтэй болдог. Мембран дээрх цэнэгийн тэмдгийн өөрчлөлтийг нэрлэдэг гажуудал - боломжийн урвуу.Орон нутгийн хариу урвалаас ялгаатай нь деполяризацийн хурд, хэмжээ нь өдөөлтийн хүчнээс хамаардаггүй. Мэлхийн мэдрэлийн утас дахь деполяризацийн үе шатны үргэлжлэх хугацаа 0.2-0.5 мс орчим байдаг.

Үргэлжлэх хугацаа реполяризацийн үе шатууд 0.5-0.8 мс байна. Мембраны туйлшралын анхны утгыг сэргээх гэж нэрлэдэг реполяризаци.Энэ хугацаанд мембраны потенциал

Цагаан будаа. 2.12. Богино (А) ба урт хугацааны (B) цочроох өдөөлтүүдтэй босго өдөөлтөд хариу үйлдэл үзүүлэх үйл ажиллагааны потенциалууд, тэдгээрийн нөлөөн дор А ба В хариу урвалууд үүсдэг: PP - амрах боломж; Экуд. - мембраны деполяризацийн эгзэгтэй түвшин (А.Л. Каталымовын хэлснээр)

cial нь аажмаар сэргээгдэж, амрах чадварын 75-85% -д хүрдэг. Уран зохиолд хоёр, гуравдугаар үеийг ихэвчлэн нэрлэдэг үйл ажиллагааны потенциалын оргил үе.

Үйлдлийн потенциалын оргил үеийг дагаж мембраны потенциалын хэлбэлзлийг нэрлэдэг ул мөрийн боломжууд.Үйлдлийн потенциалын дөрөв ба тав дахь үе шатанд тохирсон ул мөр деполяризаци ба ул мөрийн гиперполяризаци гэсэн хоёр төрөл байдаг. Мөрийн деполяризаци (сөрөг ул мөрийн потенциал) нь реполяризацийн үе шатын үргэлжлэл бөгөөд амрах потенциалын нөхөн сэргэлт удаашралтай (реполяризацийн үе шаттай харьцуулахад) тодорхойлогддог. Ул мөрийн деполяризаци нь ул мөрийн гиперполяризаци (эерэг ул мөр потенциал) болж хувирдаг бөгөөд энэ нь мембраны потенциалын түр зуурын эхний түвшнээс дээш өсөлт юм. Мембраны потенциалын өсөлтийг нэрлэдэг гиперполяризаци.Миелинжсэн мэдрэлийн утаснуудад ул мөрийн потенциалууд нь илүү төвөгтэй байдаг: ул мөр деполяризаци ул мөрийн гиперполяризаци болж хувирдаг бөгөөд заримдаа шинэ деполяризаци үүсдэг бөгөөд үүний дараа л амрах боломж бүрэн сэргээгддэг.

Үйлдлийн потенциал үүсэх ионы механизм.Үйлдлийн потенциалын үндэс нь цаг хугацааны явцад дараалан хөгжиж буй эсийн мембраны ионы нэвчилтийн өөрчлөлт юм.

Эсийг цочроох бодист өртөхөд натрийн сувгийг идэвхжүүлж (нээдэг) Na + ионуудын мембраны нэвчилт огцом нэмэгддэг.

Энэ тохиолдолд Na + ионууд концентрацийн градиентийн дагуу гаднаас эсийн доторх орон зай руу эрчимтэй хөдөлдөг. Na + ионуудыг эсэд оруулах нь мөн электростатик харилцан үйлчлэлээр хөнгөвчилдөг. Үүний үр дүнд мембраны Na + нэвчилт нь K + ионуудын нэвчилтээс 20 дахин их болдог.

Эхлээд деполяризаци харьцангуй удаан явагддаг. Мембраны потенциал 10-40 мВ-аар буурахад деполяризацийн хурд огцом нэмэгдэж, үйл ажиллагааны потенциалын муруй огцом өсдөг. Эсэд орох Na+ ионы урсгал нь K+ ионы гадагш урсах урсгалаас их байдаг тул мембраны деполяризацийн хурд огцом нэмэгдэх мембраны потенциалын түвшинг гэнэ. деполяризацийн эгзэгтэй түвшин.

Эсэд орох Na +-ийн урсгал нь эсээс гарах калийн гүйдлээс давж эхлэх үед амрах потенциал аажмаар буурч, урвуу байдалд хүргэдэг - мембраны потенциалын шинж тэмдэг өөрчлөгддөг. Энэ тохиолдолд мембраны дотоод гадаргуу нь гаднах электрон сөрөг гадаргуутай харьцуулахад цахилгаан эерэг болдог. Мембраны потенциалын эдгээр өөрчлөлтүүд нь үйл ажиллагааны потенциалын өсөлтийн үе шаттай (деполяризацийн үе шат) тохирч байна.

Мембран нь маш богино хугацаанд (0.2-0.5 мс) Na + ионуудын нэвчилтийг нэмэгдүүлснээр тодорхойлогддог. Үүний дараа мембраны Na + ионуудын нэвчилт дахин буурч, K + -ийн хувьд нэмэгддэг. Үүний үр дүнд эс рүү орох Na+-ийн урсгал огцом суларч, эсээс гарах K+-ийн урсгал нэмэгддэг.

Үйлдлийн потенциалын үед их хэмжээний Na+ эсэд орж, K+ ионууд эсээс гардаг. Натри-калийн шахуургын ажлын ачаар эсийн ионы тэнцвэрийг сэргээж, Na + ионы дотоод концентраци нэмэгдэж, K + ионуудын гадаад концентраци нэмэгдэхийн хэрээр үйл ажиллагаа нь нэмэгддэг. Ионы насосны ажиллагаа, Na + ба K + мембраны нэвчилт өөрчлөгдсөний ачаар эсийн доторх болон гаднах орон зай дахь концентраци аажмаар сэргээгддэг.

Эдгээр үйл явцын үр дүн нь мембраны реполяризаци юм: эсийн дотоод агуулга нь мембраны гаднах гадаргуутай харьцуулахад дахин сөрөг цэнэгийг олж авдаг.

Сөрөг боломжуудыг хайх NO + сувгууд идэвхгүй болж, эсээс K + ион ялгарахтай холбоотой реполяризаци нь үйл ажиллагааны потенциалын оргилын бууралтаас илүү удаан явагддаг үед бүртгэгддэг. Өдөөгдсөн хэсгийн гаднах гадаргуугийн сөрөг талыг өдөөгдөөгүйтэй харьцуулахад удаан хугацаанд хадгалахыг нэрлэдэг. деполяризацийн ул мөр.Ул мөр деполяризаци гэдэг нь энэ хугацаанд өдөөх формацийн гаднах гадаргуу нь тайван байх үеийнхээс бага эерэг цэнэгтэй байдаг гэсэн үг юм.

Эерэг боломжуудыг хянахамрах мембраны потенциал нэмэгдэх хугацаатай тохирч байна, өөрөөр хэлбэл. мембраны гиперполяризаци. Эерэг потенциалын үед эсийн гаднах гадаргуу нь тайван байх үеийнхээс илүү эерэг цэнэгтэй байдаг. Ул мөрийн эерэг потенциалыг ихэвчлэн ул мөр гэж нэрлэдэг гиперполяризаци.Энэ нь K + ионуудын нэвчилт ихсэх чадварыг удаан хугацаанд хадгалсантай холбон тайлбарладаг. Үүний үр дүнд мембран дээр тэнцвэрийн потенциалтай тэнцүү (K + - 90 мВ-ын хувьд) потенциал үүсдэг.

Өдөөлтийн хөгжлийн явцад өдөөх чадварын өөрчлөлт.Үйлдлийн потенциалын янз бүрийн үе шатанд янз бүрийн хүч чадлын өдөөгчдөд нөлөөлж, өдөөх үед өдөөх чадвар хэрхэн өөрчлөгдөж байгааг ажиглах боломжтой. Зураг дээр. 2.13"-ээс харахад орон нутгийн хариу урвалын үе нь өдөөх чадвар нэмэгдсэнээр тодорхойлогддог (мембраны потенциал нь деполяризацийн эгзэгтэй түвшинд ойртдог); деполяризацийн үе шатанд мембран өдөөх чадвараа алддаг (эс нь галд тэсвэртэй болдог), энэ нь аажмаар сэргээгддэг. реполяризаци.

Онцлох үнэмлэхүй галд тэсвэртэй хугацаа, энэ нь мэдрэлийн эсүүдэд 1 мс орчим үргэлжилдэг бөгөөд бүрэн цочромтгой байдгаараа онцлог юм. Үнэмлэхүй галд тэсвэртэй байх хугацаа нь натрийн сувгийг бараг бүрэн идэвхгүйжүүлэх (нэвчилтгүй байдал) ба мембраны калийн дамжуулалт нэмэгдсэний үр дүнд үүсдэг. Амралттай байсан ч бүх мембраны суваг идэвхгүй байдаг; Деполяризацийн үед идэвхгүйжүүлсэн сувгийн тоо нэмэгдэж, үйл ажиллагааны потенциалын оргил нь бүх натрийн сувгийн идэвхгүй байдалд тохирч байна.

Мембран дахин туйлширч, натрийн сувгууд дахин идэвхждэг. Энэ харьцангуй галд тэсвэртэй хугацаа: үйл ажиллагааны потенциал нь зөвхөн илүү хүчтэй (босго дээд) өдөөлтөд өртөх үед л үүсдэг.

IN сөрөг ул мөрийн боломжит үехарьцангуй галд тэсвэртэй байдлын үе шат нь нэмэгдсэн (хэт хэвийн) өдөөх үе шатаар солигдоно. Энэ хугацаанд мембраны потенциал нь тайван байх үеийнхээс эгзэгтэй утгад ойр байдаг тул цочролын босго нь анхны утгатай харьцуулахад буурдаг (Зураг 2.14).

Эсээс калийн үлдэгдэл ялгарснаас үүдэлтэй ул мөрийн гиперполяризацийн үе шат нь эсрэгээрээ бууралтаар тодорхойлогддог.

Цагаан будаа. 2.13.

A - өдөөх долгионы бүрэлдэхүүн хэсгүүд: 1 - деполяризаци; 2 - реполяризаци; MP - мембраны боломж; мВ - микровольт; MK - деполяризацийн чухал түвшин: a - босго потенциалын үргэлжлэх хугацаа; b - үйл ажиллагааны боломжит хугацаа; в - сөрөг ул мөр; r - эерэг байдлын ул мөр; B - өдөөх долгионы янз бүрийн үе шатанд өдөөх чадварын өөрчлөлт; EF - амрах үед өдөөх түвшин: a - босго потенциалын үед өдөөх чадвар нэмэгдэх; б - үйл ажиллагааны потенциал үүсэх үед өдөөх чадвар тэг болж буурах (үнэмлэхүй галд тэсвэртэй); в, - ул мөрийн сөрөг (харьцангуй галд тэсвэртэй) үед өдөөх чадварыг анхны түвшинд буцаах; c 2 - ул мөрийн сөрөг байдлын төгсгөлийн үед өдөөх чадвар нэмэгдэх (өргөмжлөх эсвэл хэт хэвийн байдал) c - ул мөрийн сөрөг байдлын бүх хугацаа d - гиперполяризацийн үед өдөөх чадвар буурах;

цочромтгой байдал. Мембраны потенциал нь тайван байх үеийнхээс их байдаг тул түүнийг чухал деполяризацийн түвшинд "шилжүүлэх" илүү хүчтэй өдөөгч шаардлагатай.

Тиймээс өдөөх үйл явцын динамикийн хувьд эсийн өдөөлтөд хариу үйлдэл үзүүлэх чадвар өөрчлөгддөг, i.e. цочромтгой байдал.

Цагаан будаа. 2.14.

Мембраны потенциалын хэмжээ: E 0 - тайван байдалд; - өргөмжлөлийн үе шатанд; E 2 - гиперполяризацийн үе шатанд. Босго боломжит утга: e 0 - тайван байдалд; e, - өргөмжлөлийн үе шатанд; e 2 - гиперполяризацийн үе шатанд

Энэ нь маш чухал ач холбогдолтой, учир нь хамгийн их өдөөх үед (оргил үйл ажиллагааны потенциал) эс нь бүрэн хөдлөшгүй болж, түүнийг үхэл, гэмтлээс хамгаалдаг.

• Харна уу: Леонтьева Н.Н., Маринова К.В. Тогтоол. Оп.
• Яг тэнд.

Үйлдлийн боломж (AP)Энэ нь ионуудын эс дотор болон эс доторх шилжилт хөдөлгөөний улмаас мембраны потенциалын хурдацтай хэлбэлзлээр илэрхийлэгддэг электрофизиологийн процесс юм. бууруулахгүйгээр тархсан(сулралт байхгүй). PD нь мэдрэлийн эсүүд, мэдрэлийн төвүүд болон ажлын эрхтнүүдийн хооронд дохио дамжуулахыг баталгаажуулдаг; булчинд PD нь цахилгаан механик холболтын процессыг хангадаг.

А. Үйлдлийн потенциалын шинж чанар (AP). PD-г схемээр Зураг дээр үзүүлэв. 1.3. Үйлдлийн потенциалын хэмжээ нь 80-130 мВ хооронд хэлбэлздэг, мэдрэлийн утаснуудын үйл ажиллагааны оргил потенциалын үргэлжлэх хугацаа нь 0.5-1 мс, араг ясны булчингийн утаснуудын хувьд 10 мс хүртэл байдаг бөгөөд энэ нь деполяризацийн удаашралыг харгалзан үздэг. түүний төгсгөл. Зүрхний булчингийн үйл ажиллагааны боломжийн үргэлжлэх хугацаа, 300-400 мс. Үйлдлийн потенциалын далайц нь өдөөлтийн хүчнээс хамаардаггүй - тодорхой нөхцөлд өгөгдсөн эсийн хувьд энэ нь үргэлж хамгийн их байдаг: үйл ажиллагааны потенциал нь "бүх юм уу юу ч биш" гэсэн хуульд захирагддаг, харин хүчний харилцааны хуульд захирагддаггүй. хүчний хууль. AP нь эсийг цочроох үед, хэрэв энэ нь жижиг бол огт тохиолддоггүй, эсвэл цочрол нь босго эсвэл хэт босго байвал үүсч, хамгийн дээд хэмжээндээ хүрдэг.

Сул (далд босго) цочрол үүсгэж болно гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй орон нутгийн боломж. Энэ нь хүчний хуулийг дагаж мөрддөг - өдөөлтийн хүч нэмэгдэх тусам түүний хэмжээ нэмэгддэг.

PD нь дөрвөн үе шатаас бүрдэнэ.

1 - деполяризаци, өөрөөр хэлбэл эсийн цэнэг алга болох - мембраны потенциал тэг болж буурах;

2 - урвуу, өөрөөр хэлбэл эсийн мембраны дотоод тал эерэг, гадна тал нь сөрөг цэнэгтэй байх үед эсийн цэнэгийн эсрэгээр өөрчлөгдөх (лат. Shuegzu - эргүүлэх);

3 - реполяризаци, өөрөөр хэлбэл эсийн мембраны дотоод гадаргуу сөрөг цэнэгтэй, гаднах гадаргуу эерэг цэнэгтэй байх үед эсийн анхны цэнэгийг сэргээх;

4 - ул мөр гиперполяризаци.

Б. PD үүсэх механизм. Хэрэв эсийн мембран дээр өдөөгч нөлөөлөл нь AP-ийн хөгжилд хүргэдэг бол AP-ийн хөгжлийн үйл явц нь эсийн мембраны нэвчилтэд фазын өөрчлөлтийг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь Na+-ийн эсэд хурдан шилжиж, улмаар K+ эсээс гарна. Энэ бол PD-ийн илрэлийн хамгийн түгээмэл хувилбар юм. Энэ тохиолдолд мембраны потенциалын үнэ цэнэ эхлээд буурч, дараа нь анхны түвшинд дахин сэргээгддэг.

Осциллографын дэлгэц дээр мембраны потенциалын мэдэгдэхүйц өөрчлөлтүүд нь оргил потенциал - PD хэлбэрээр харагдана. Энэ нь эсийн дотор болон гадна талд ионы шахуургуудаар хуримтлагдаж, хадгалагдаж байгаа ионы концентрацийн градиентийн үр дүнд үүсдэг. цахилгаан химийн ионы градиент хэлбэрийн потенциал энергийн улмаас. Хэрэв та эрчим хүч үйлдвэрлэх үйл явцыг хаавал тодорхой хугацаанд үйл ажиллагааны потенциал үүснэ. Гэхдээ ионы концентрацийн градиент алга болсны дараа (боломжтой энергийг арилгах) эс нь AP үүсгэхгүй. PD-ийн үе шатуудыг авч үзье.

1. Деполяризацийн үе шат(1.3-1-р зургийг үз). Эсэд (зуучлагч, цахилгаан гүйдэл) деполяризацийн өдөөгч үйлчилснээр эсийн мембраны эхний хэсэгчилсэн деполяризаци нь түүний ионуудын нэвчилтийг өөрчлөхгүйгээр явагддаг. Деполяризаци нь босго утгын ойролцоогоор 50% (босго боломжийн 50%) хүрэхэд эсийн мембраны Na + нэвчилт нэмэгдэж эхэлдэг бөгөөд эхний мөчид харьцангуй удаан байдаг.

Мэдээжийн хэрэг, эсэд Na+ орох хурд бага байдаг. Энэ хугацаанд, бүхэл бүтэн эхний үе шатанд (деполяризаци) адил. хөдөлгөгч хүч эсийн дотор Hch!a + орохыг баталгаажуулах нь концентраци ба цахилгаан градиент юм. Эсийн дотор тал нь сөрөг цэнэгтэй (эсрэг цэнэгүүд бие биенээ татдаг), эсийн гаднах Na + концентраци нь эсийн доторхоос 10-12 дахин их байдаг гэдгийг санаарай.

Нөхцөл байдал, Na + эсэд нэвтрэхийг баталгаажуулах нь эсийн мембраны нэвчилтийг нэмэгдүүлэх явдал бөгөөд үүнийг Na сувгийн хаалганы механизмын төлөвөөр тодорхойлдог (зарим эсэд, жишээлбэл, кардиомиоцит, гөлгөр булчингийн утас, APs үүсэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг ба Ca 2+ хаалгатай суваг).

Эсийн деполяризаци нь эгзэгтэй утгад (E, деполяризацийн эгзэгтэй түвшин - CLD) хүрэхэд ихэвчлэн 50 мВ (бусад утгууд боломжтой) мембраны Na * нэвчилт огцом нэмэгддэг - олон тооны хүчдэлээс хамааралтай байдаг. Na сувгийн хаалга нээгдэж, Na + цасан нурангид орж, торонд ордог.

Na+-ийн хүчтэй урсгалын үр дүнд эсэд агуулагдах процесс маш хурдан явагддаг. Эсийн мембраны деполяризаци үүсдэг нэмэлт түүний нэвчилт, байгалийн Na+ дамжуулах чанар нэмэгдэх - Na сувгийн хаалга улам бүр нээгдэж, Na+ гүйдлийг эсэд өгдөг. нөхөн төлжих үйл явц. Үүний үр дүнд PP алга болж, тэгтэй тэнцүү болно. Деполяризацийн үе шат энд дуусна.

2. Хувиргах үе шат.РР алга болсны дараа эсэд Na+ орох нь үргэлжилдэг тул эс дэх эерэг ионы тоо сөрөг ионы тооноос давж, эсийн доторх цэнэг эерэг, гаднах нь сөрөг болдог. Мембраныг цэнэглэх үйл явц нь үйл ажиллагааны потенциалын хоёр дахь үе шатыг илэрхийлдэг - урвуу үе шат (Зураг 1.3 - 2).

Одоо цахилгаан градиент нь Na+-ийг эсэд нэвтрэхээс сэргийлдэг (эерэг цэнэгүүд бие биенээ түлхэж байдаг), Na-дамжуулагч чанар буурдаг. Гэсэн хэдий ч тодорхой хугацааны туршид (миллисекундын фракцууд) N+ нь эсэд орсоор байдаг - энэ нь AP-ийн тасралтгүй өсөлтөөр нотлогддог. Энэ нь эсийн доторх Na+-ийн шилжилтийг баталгаажуулдаг концентрацийн градиент нь Na+-ийг эсэд нэвтрэхээс сэргийлдэг цахилгаан градиентаас илүү хүчтэй гэсэн үг юм.

Мембраны деполяризацийн үед түүний Ca 2+ нэвчилт нь мөн эсэд ордог боловч мэдрэлийн утас, мэдрэлийн эсүүд болон араг ясны булчингийн эсүүдэд AP-ийн хөгжилд Ca 2+ үүрэг бага байдаг. Гөлгөр булчин ба миокардийн эсүүдэд түүний үүрэг чухал байдаг. Тиймээс ихэнх тохиолдолд AP оргилын өгсөх хэсгийг бүхэлд нь N + эсэд оруулах замаар хангадаг.

Деполяризаци эхэлснээс хойш ойролцоогоор 0.5-1 мс ба түүнээс дээш хугацааны дараа (энэ хугацаа нь эсийн төрлөөс хамаарна) натрийн сувгийн хаалгыг хааж, K сувгийн хаалгыг онгойлгосны улмаас AP-ийн өсөлт зогсдог. K +-ийн нэвчилт нэмэгдэж, эсээс гарах нь огцом нэмэгддэг (1.3-2-р зургийг үз). AP оргилын өсөлтийг цахилгаан градиент Na+ (энэ мөчид доторх эс эерэг цэнэгтэй), түүнчлэн гоожих сувгаар дамжуулан эсээс K+ ялгаруулж сэргийлдэг.

K+ нь голчлон эсийн дотор байрладаг тул концентрацийн градиентийн дагуу K+ сувгийн хаалга нээгдсэний дараа эсээс хурдан гардаг бөгөөд үүний үр дүнд эс дэх эерэг цэнэгтэй ионы тоо буурдаг. Эсийн цэнэг дахин буурч эхэлдэг. Инверсивийн үе шатанд эсээс K+ ялгарах нь мөн цахилгаан градиентээр хөнгөвчилдөг. К+ нь эерэг цэнэгийн нөлөөгөөр эсээс шахагдаж, гаднаас сөрөг цэнэг нь татагддаг.

Энэ нь эсийн доторх эерэг цэнэг бүрэн арилах хүртэл үргэлжилнэ (инверсицийн үе шат дуусах хүртэл - 1.3-2-р зураг, тасархай шугам), дараагийн AP үе шат эхлэхэд - реполяризацийн үе шат. Кали нь зөвхөн хяналттай сувгуудаар дамжин эсийг орхиж, хаалга нь нээлттэй байдаг төдийгүй хяналтгүй сувгууд - гоожих сувгуудаар дамждаг бөгөөд энэ нь AP-ийн өгсөх хэсгийн явцыг бага зэрэг удаашруулж, AP-ийн уруудах бүрэлдэхүүн хэсгийн явцыг хурдасгадаг. .

Ийнхүү амрах мембраны потенциалын өөрчлөлт нь ионы сувгийн цахилгаан удирдлагатай хаалгыг дараалан нээх, хаах, цахилгаан химийн градиентийн дагуу ионуудын хөдөлгөөн - AP үүсэхэд хүргэдэг. Бүх үе шатууд нь нөхөн төлжих чадвартай байдаг - энэ нь зөвхөн деполяризацийн эгзэгтэй түвшинд хүрэхэд л шаардлагатай бөгөөд дараа нь AP нь эсийн потенциал энергийн улмаас цахилгаан химийн градиент хэлбэрээр үүсдэг, өөрөөр хэлбэл хоёрдогч идэвхтэй байдаг.

AP далайц нь PP утга (амрах эсийн мембраны потенциал) болон өөр өөр эсийн хувьд 10-50 мВ байх урвуу фазын утгаас бүрдэнэ.Хэрэв амарч буй эсийн мембраны потенциал бага бол энэ эсийн AP далайц бага байна.

3. Реполяризацийн үе шат(Зураг 1.3-3) нь K+-ийн эсийн мембраны нэвчилт өндөр хэвээр байгаатай холбоотой (калийн сувгийн хаалга нээлттэй), К+ концентрацийн градиентийн дагуу эсийг хурдан орхих хэвээр байна. Одоо эс дотор дахин сөрөг цэнэгтэй, гадна талд нь эерэг цэнэгтэй (1.3-3-р зургийг үз) цахилгаан градиент нь K +-г эсээс гарахаас сэргийлдэг бөгөөд энэ нь түүний дамжуулалтыг бууруулдаг хэдий ч энэ нь үргэлжлүүлэн гардаг.

Үүнийг концентрацийн градиентийн нөлөө нь цахилгаан градиентаас хамаагүй хүчтэй байдагтай холбон тайлбарлаж байна. AP оргилын бүх уруудах хэсэг нь эсээс K+ ялгардагтай холбоотой. Ихэнхдээ AP-ийн төгсгөлд реполяризаци удаашрах нь ажиглагддаг бөгөөд энэ нь эсийн мембраны K + нэвчилт буурч, К-сувгийг хэсэгчлэн хаасны улмаас эсээс ялгарах нь удааширсантай холбон тайлбарладаг. хаалга. Эсээс гарах K+ гүйдэл удааширч байгаа хоёр дахь шалтгаан нь эсийн гаднах гадаргуугийн эерэг потенциал нэмэгдэж, эсрэгээр чиглэсэн цахилгаан градиент үүсэхтэй холбоотой юм.

Тиймээс, PD үүсэхэд гол үүрэг гүйцэтгэдэг Тийм ээ + ,эсийн мембраны нэвчилт нэмэгдэж, AP оргилын өгсөх хэсгийг бүхэлд нь хангадаг үед эсэд нэвтэрч. Дунд зэргийн Ma +-ийг өөр ионоор, жишээлбэл холиноор солих үед араг ясны булчингийн мэдрэлийн болон булчингийн эсүүдэд PD үүсдэггүй. Гэсэн хэдий ч мембраны K+ нэвчилт нь бас чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Хэрэв K + нэвчилтийг нэмэгдүүлэхээс тетраэтиламмони урьдчилан сэргийлж чадвал мембран нь деполяризаци хийсний дараа удаан хяналтгүй сувгууд (ионы нэвчилттэй суваг) -аар дамжуулан К + эсийг орхих замаар илүү удаан реполяризаци хийдэг.

Ca 2+-ийн үүрэгараг ясны булчингийн мэдрэлийн болон булчингийн эсүүдэд PD үүсэх нь ач холбогдолгүй юм. Гэсэн хэдий ч Ca 2+ нь зүрхний болон гөлгөр булчингийн үйл ажиллагааны потенциал үүсэх, нэг мэдрэлийн эсээс нөгөөд импульс дамжуулах, мэдрэлийн утаснаас булчингийн утас руу шилжих, булчингийн агшилтыг хангахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.

4. Гиперполяризацийн ул мөрэсийн мембран (Зураг. 1.3-4) нь ихэвчлэн K + эсийн мембраны нэвчимхий чанар нь хэвээр үлдсэн үр дагавар юм, энэ нь мэдрэлийн эсийн онцлог юм. K сувгийн хаалга хараахан бүрэн хаагдаагүй байгаа тул К+ нь концентрацийн градиентийн дагуу эсийг орхин явсаар эсийн мембраны гиперполяризацид хүргэдэг.

Аажмаар эсийн мембраны нэвчилт анхны байдалдаа буцаж ирдэг (натри, калийн хаалга нь анхны төлөвтөө буцаж ирдэг), мембраны потенциал нь эсийг өдөөхөөс өмнөхтэй адил болно. Na/K насос нь үйл ажиллагааны потенциалын үе шатыг шууд хариуцдаггүй. PD-ийн хөгжлийн явцад үргэлжлүүлэн ажиллаж байгаа хэдий ч.

Деполяризацийн ул мөрМөн мэдрэлийн эсийн онцлог шинж чанар нь араг ясны булчингийн эсүүдэд бүртгэгдэж болно. Түүний механизмыг хангалттай судлаагүй байна. Энэ нь эсийн мембраны Na+-ийн нэвчилт богино хугацаанд нэмэгдэж, концентраци болон цахилгаан градиентийн дагуу эсэд орохтой холбоотой байж болно.

IN. эс дэх ионуудын хангамж, өдөөх (AP) үүсэхийг баталгаажуулах нь асар их юм. Нэг өдөөх мөчлөгийн үр дүнд ионуудын концентрацийн градиент бараг өөрчлөгддөггүй. Цэнэглэхгүйгээр эсийг 510 хүртэл 5 удаа өдөөх боломжтой. өөрөөр хэлбэл Na/K насосыг ажиллуулахгүйгээр.

Мэдрэлийн утас үүсгэж, дамжуулдаг импульсийн тоо нь түүний зузаанаас хамаардаг бөгөөд энэ нь ионы хангамжийг тодорхойлдог. Мэдрэлийн утас зузаан байх тусам ионуудын хангамж нэмэгдэж, No/K шахуургын оролцоогүйгээр илүү их импульс үүсгэдэг (хэдэн зуугаас хэдэн зуун мянга хүртэл). Гэсэн хэдий ч нимгэн C-фиберүүдэд Na + ба K + -ийн концентрацийн градиентийн 1% орчим нь нэг AP үүсэхэд зарцуулагддаг.

Тиймээс хэрэв эрчим хүчний үйлдвэрлэл хаагдсан бол энэ тохиолдолд эс дахин олон удаа догдолж байх болно. Бодит байдал дээр Na/K шахуурга нь Na+-ийг эсээс байнга зөөвөрлөж, K+-ийг эсэд буцааж өгдөг бөгөөд үүний үр дүнд Na+ ба K+-ийн концентрацийн градиент байнга хадгалагддаг бөгөөд энэ нь эрчим хүчний шууд зарцуулалт, эх үүсвэрийн үр дүнд бий болдог. Энэ нь ATP юм.

Үйлдлийн боломж (AP)- эдгээр нь өдөөх үед тохиолддог богино хугацааны өндөр далайц ба MPS-ийн өөрчлөлтүүд юм. PD-ийн гол шалтгаан нь мембраны ионуудын нэвчилтийг өөрчлөх явдал юм.
Мэдрэлийн утаснуудын жишээн дээр AP-ийн хөгжлийг авч үзье. Электродуудын аль нэгийг шилэнд оруулах эсвэл хоёр электродыг гадаргуу дээр байрлуулах замаар PD-ийг бүртгэж болно. Эс доторх аргыг ашиглан AP үүсэх үйл явцыг авч үзье.
1. Амрах үед мембран нь туйлширч, MVC нь 90 мВ байна.
2. Өдөөлт эхэлмэгц энэ потенциалын хэмжээ багасна (энэ бууралтыг деполяризаци гэнэ). Зарим тохиолдолд мембраны хажуугийн боломжууд эсрэгээрээ өөрчлөгддөг (хэт давах гэж нэрлэдэг). Энэ бол AP-ийн эхний үе шат - деполяризаци юм.
3. Потенциал ялгааны хэмжээ бараг анхны түвшинд хүртэл буурдаг реполяризацийн үе шат. Эдгээр хоёр үе шат нь PD оргил үе юм.
4. Оргилын дараа ул мөрийн потенциалууд ажиглагдаж байна - ул мөр деполяризаци ба ул мөр гиперполяризаци (гиперполяризаци - мембраны талуудын хоорондох боломжит зөрүүний өсөлт). Жишээлбэл, энэ нь 90 мВ байсан боловч 100 мВ болж хувирдаг.
PD маш хурдан хөгждөг - хэдхэн миллисекунд. PD параметрүүд: 1) хувьсах шинж чанартай, учир нь гүйдлийн хөдөлгөөний чиглэл өөрчлөгддөг тул 2) хэт давсаны ачаар MVC-ээс хэтрэх боломжтой утга; 3) AP болон түүний бие даасан үе шатууд үүсэх хугацаа - деполяризаци, реполяризаци, дараагийн гиперполяризаци.
PD хэрхэн үүсдэг вэ?Амрах төлөвт хүчдэлийн хамгаалалттай Na + сувгуудын "хаалга" хаалттай байна. Хүчдэлээс хамааралтай K + сувгуудын "хаалга" бас хаалттай байна.
1. Деполяризацийн үе шатанд Na + -сувгийн идэвхжил үүснэ. Энэ тохиолдолд "хаалга" -ыг бүрдүүлдэг уургийн конформацийн төлөв өөрчлөгддөг. Эдгээр "хаалга" нээгдэж, мембраны Na + нэвчих чадвар хэдэн мянган дахин нэмэгддэг. Na+ лаав нь мэдрэлийн утас руу ордог. Одоогоор K+ сувгууд маш удаан нээгдэж байна. Тиймээс K + эсээс ялгарахаас хамаагүй их Na + нь эслэгт ордог.
2. Реполяризаци нь Na + сувгууд хаагдсанаар тодорхойлогддог. Мембраны дотоод гадаргуу дээрх "хаалга" хаагддаг - цахилгаан потенциалын нөлөөн дор сувгийн идэвхгүй байдал ажиглагдаж байна. Идэвхгүй болгох нь идэвхжүүлэхээс илүү удаан явагддаг. Одоогийн байдлаар K + сувгийн идэвхжилт хурдасч, K + -ийн гадагш тархалт нэмэгдэж байна.
Тиймээс деполяризаци нь үндсэндээ Na + эслэгт орохтой холбоотой бөгөөд реполяризаци нь түүнээс K + гарахтай холбоотой байдаг. PD-ийн нэг эргэлтийн явцад Na + -ийн оролт ба K + -ийн гаралтын харьцаа өөрчлөгддөг: PD-ийн эхэнд K + -ээс хэдэн мянга дахин их Na + орж ирдэг ба дараа нь K + илүү их байдаг. На + орохоос илүү гарч ирдэг.
Мөрийн потенциалын шалтгаан нь эдгээр хоёр үйл явцын хоорондын харилцааны цаашдын өөрчлөлт юм. Гиперполяризацийн ул мөрийн үед олон K+ суваг нээлттэй хэвээр байгаа бөгөөд K+ гадагш урссаар байна.
PD-ийн дараа ионы градиентийг сэргээх.Нэг AP нь мэдрэлийн утас болон түүний гаднах ионы концентрацийн зөрүүг маш бага өөрчилдөг. Гэхдээ олон тооны импульс дамждаг тохиолдолд энэ ялгаа нэлээд ач холбогдолтой байж болно.
Дараа нь Na + / K + -HacociB-ийн ажил нэмэгдсэний улмаас ионы градиент сэргээгддэг - энэ градиент тасрах тусам насосууд илүү эрчимтэй ажилладаг. Энэ нь ATP-ийн энергийг ашигладаг. Үүний зарим хэсэг нь дулаан хэлбэрээр ялгардаг тул эдгээр тохиолдолд утаснуудын температур богино хугацаанд нэмэгддэг.
PD үүсэхэд шаардлагатай нөхцөлүүд. PD нь зөвхөн тодорхой нөхцөлд л тохиолддог. Шилэн утаснуудад үйлчилдэг цочроогч нь өөр байж болно. Шууд цахилгаан гүйдлийг ихэвчлэн ашигладаг. Энэ нь тун амархан, эд эсэд бага зэргийн гэмтэл учруулдаг бөгөөд амьд организмд байдаг цочроогчтой ойролцоо байдаг.
Ямар нөхцөлд шууд гүйдэл нь PD-ийн харагдах байдлыг нэмэгдүүлэх боломжтой вэ? Гүйдэл нь хангалттай хүчтэй, тодорхой хугацаанд ажиллах ёстой бөгөөд түүний өсөлт хурдацтай байх ёстой. Эцэст нь гүйдлийн чиглэл (анод эсвэл катодын үйлдэл) бас чухал юм.
Хүчээс хамааран доод босго (өдөөхөд хангалтгүй), босго (хангалттай) болон босго (хэт их) гүйдэл байдаг.
Хэдийгээр босго доогуур гүйдэл нь өдөөлт үүсгэдэггүй ч энэ нь мембраныг деполяризаци хэвээр байгаа бөгөөд энэ деполяризаци нь их байх тусам түүний хүчдэл өндөр байдаг.
Энэ тохиолдолд үүссэн деполяризацийг орон нутгийн хариу урвал гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ нь орон нутгийн өдөөлт юм. Энэ нь тархдаггүй гэдгээрээ онцлог бөгөөд түүний хэмжээ нь цочролын хүчнээс хамаардаг (хүчний харилцааны хаалт: цочролын хүч их байх тусам хариу үйлдэл нь илүү идэвхтэй байдаг). Орон нутгийн хариу үйлдэл хийснээр эд эсийн өдөөх чадвар нэмэгддэг. Цочрол нь цочролд хариу үйлдэл үзүүлэх, сэтгэлийн хөөрөлд шилжих чадвар юм.
Хэрэв өдөөлтийн хүч хангалттай (босго) байвал деполяризаци нь деполяризацийн эгзэгтэй түвшин (Ek) гэж нэрлэгддэг тодорхой утгад хүрдэг. Миелинээр бүрхэгдсэн мэдрэлийн утаснуудын хувьд Ec нь ойролцоогоор 65 мВ байна. Тиймээс MPS (E0) хоорондын ялгаа нь энэ тохиолдолд 90 мВ, Эк 25 мВ байна. Энэ утга (DE = E0-Ek) нь эдийн өдөөх чадварыг тодорхойлоход маш чухал юм.
Э0-ийн хэмжээ деполяризаци нэмэгдэхэд өдөөх чадвар өндөр байх ба эсрэгээр гиперполяризацитай E0-ийн бууралт нь түүний бууралтад хүргэдэг. WHERE нь зөвхөн E0-ийн утгаас төдийгүй деполяризацийн эгзэгтэй түвшингээс (Ek) хамаарна.
Өдөөлтийн хүч чадлын босго түвшинд AP үүсдэг. Энэ нь орон нутгийн өдөөлт байхаа больсон бөгөөд энэ нь хол зайд тархах чадвартай бөгөөд "бүх эсвэл юу ч биш" хуульд захирагддаг (өдөөх хүч нэмэгдэх тусам AP далайц нэмэгдэхгүй). PD-ийн хөгжлийн явцад өдөөх чадвар байхгүй эсвэл мэдэгдэхүйц буурдаг.
PD нь өдөөх үзүүлэлтүүдийн нэг юм - амьд эсүүд (мэдрэл, булчин, булчирхай) цочролд хариу үйлдэл үзүүлэх идэвхтэй физиологийн процесс юм. Өдөөлт, бодисын солилцоо, эсийн температур өөрчлөгдөх үед цитоплазм болон гадаад орчны ионы тэнцвэр алдагдаж, бусад олон процессууд үүсдэг.
Шууд гүйдлийн хүчнээс гадна PD үүсэх нь түүний үйл ажиллагааны үргэлжлэх хугацаанаас хамаарна. Гүйдлийн хүч ба түүний үйл ажиллагааны үргэлжлэх хугацааны хооронд урвуу пропорциональ хамаарал байдаг. Босго гүйдэл нь маш удаан өртсөн ч гэсэн өдөөлт үүсгэхгүй. Хэт богино үйлдэл бүхий босго дээд гүйдэл нь өдөөлтөд хүргэхгүй.
Өдөөлт үүсэхийн тулд одоогийн өсөлтийн тодорхой хурд (налуу) шаардлагатай.
Хэрэв та гүйдлийг маш удаан нэмэгдүүлбэл Ek өөрчлөгдөж, E0 өөрийн түвшинд хүрэхгүй байж магадгүй юм.
Гүйдлийн чиглэл нь бас чухал юм: катодыг мембраны гаднах гадаргуу дээр байрлуулж, анодыг эс эсвэл шилэнд байрлуулах үед л гүйдэл хаагдах үед PD үүсдэг. Гүйдэл өнгөрөхөд MP өөрчлөгдөнө. Хэрэв катод гадаргуу дээр байрладаг бол деполяризаци үүсдэг (өдөөх чадвар нэмэгддэг), хэрэв анод бол гиперполяризаци (өдөөх чадвар буурдаг). Амьд объектод цахилгаан гүйдлийн үйл ажиллагааны механизмын талаархи мэдлэг нь физик эмчилгээний аргуудыг (диатерми, UHF, гипергидроз гэх мэт) боловсруулах, эмнэлзүйн хэрэглээнд зайлшгүй шаардлагатай.
PD-ийн үед өдөөх чадварын өөрчлөлт. Орон нутгийн хариу урвалаар өдөөх чадвар нэмэгддэг (DE буурдаг). Хэрэв AP хөгжлийн янз бүрийн үе шатанд өдөөлтийг давтан хийвэл AP-ийн үед өдөөх чадварын өөрчлөлтийг анзаарч болно. Энэ нь оргил үед ч гэсэн маш хүчтэй давтан өдөөлт хариулагдаагүй хэвээр байна (үнэмлэхүй галд тэсвэртэй үе). Дараа нь цочромтгой байдал аажмаар хэвийн болох боловч энэ нь анхныхаас доогуур хэвээр байна (харьцангуй галд тэсвэртэй үе).
Илэрхий ул мөр деполяризацитай бол цочрол нь анхныхаас өндөр байдаг ба эерэг ул мөрийн потенциалтай бол цочрол дахин буурдаг. Үнэмлэхүй галд тэсвэртэй байдал нь Na + сувгийн идэвхгүй байдал, K + сувгийн дамжуулалт нэмэгдсэнээр тайлбарлагддаг. Харьцангуй галд тэсвэртэй байх үед Na + сувгууд дахин идэвхжиж, K + сувгийн идэвхжил буурдаг.
PD-ийн хоёр фазын шинж чанар. Ерөнхийдөө микроэлектрод нь эс эсвэл шилэн дотор агуулагдах нөхцөлд нэг фазын AP ажиглагддаг. Хоёр электрод нь мембраны гаднах гадаргуу дээр байрладаг тохиолдолд өөр зураг гарч ирдэг - биполяр бичлэг. Цахилгаан сөрөг долгион болох өдөөлт нь мембраны дагуу хөдөлж, эхлээд нэг электрод хүрч, дараа нь электродуудын хооронд байрлуулж, эцэст нь хоёр дахь электрод хүрч, дараа нь цааш тархдаг. Эдгээр нөхцөлд PD нь хоёр фазын шинж чанартай байдаг. Эмнэлэгт PD бүртгэлийг оношлоход өргөн ашигладаг

(RP) нь амьд эсийг өдөөх үед үүсдэг амрах мембраны потенциалын (RMP) богино хугацааны далайцын өөрчлөлт юм. Үндсэндээ энэ нь цахилгаан гүйдэл юм - өдөөгддөг эсийн мембраны жижиг хэсэгт (нейрон эсвэл булчингийн утас) богино хугацааны потенциал хурдан, богино хугацаанд өөрчлөгддөг бөгөөд үүний үр дүнд энэ хэсгийн гаднах гадаргуу сөрөг болж хувирдаг. мембраны зэргэлдээх хэсгүүдтэй харьцуулахад цэнэгтэй байдаг бол түүний дотоод гадаргуу нь мембраны зэргэлдээх хэсгүүдтэй харьцуулахад эерэг цэнэгтэй болдог. Үйлдлийн потенциал нь дохиоллын (зохицуулах) үүрэг гүйцэтгэдэг мэдрэл эсвэл булчингийн импульсийн физик үндэс юм.

ерөнхий шинж чанар

Үйлдлийн потенциал нь эсийн төрөл, тэр ч байтугай нэг эсийн мембраны өөр өөр хэсгүүдээс хамааран параметрүүдээрээ ялгаатай байж болно. Зөрчлийн хамгийн ердийн жишээ бол зүрхний булчингийн үйл ажиллагааны чадавхи ба ихэнх мэдрэлийн эсийн үйл ажиллагааны чадавхи юм. Гэсэн хэдий ч аливаа үйл ажиллагааны боломжийн үндэс нь дараахь үзэгдлүүд юм.

1. "Амьд эсийн мембран туйлширсан"Уусмалын гаднах гадаргуу дээр илүү олон тооны эерэг цэнэгтэй хэсгүүд (катионууд), дотоод гадаргуу дээр илүү олон тооны сөрөг хэсгүүд байдаг тул түүний дотоод гадаргуу нь гаднахтай харьцуулахад сөрөг цэнэгтэй байдаг. цэнэглэгдсэн хэсгүүд (анионууд).
2. "Мембран нь сонгомол нэвчилттэй"-янз бүрийн бөөмс (атом эсвэл молекул) нэвчих чадвар нь тэдгээрийн хэмжээ, цахилгаан цэнэг, химийн шинж чанараас хамаарна.
3. "Өдөөгч эсийн мембран нь нэвчих чадвараа хурдан өөрчлөх чадвартайтодорхой төрлийн катионууд нь эерэг цэнэгийг гаднаас дотогшоо шилжүүлэхэд хүргэдэг

Эхний хоёр шинж чанар нь бүх амьд эсийн шинж чанар юм. Гурав дахь нь өдөөх эд эсийн шинж чанар ба тэдгээрийн мембран нь үйл ажиллагааны потенциал үүсгэж, дамжуулах чадвартай байдаг шалтгаан юм.

Үйлдлийн потенциалыг үүсгэх, дамжуулахыг тодорхойлсон математикийн гол загвар бол Ходкин-Хакслигийн загвар юм.

Үе шатууд

PD-ийн хөгжлийн таван үе шатыг тодорхой ялгаж салгаж болно.

Өсөх (деполяризаци)

Үйлдлийн потенциал (AP) үүсэх нь натрийн ионуудын мембраны нэвчилт (K + нэвчилттэй харьцуулахад 20 дахин, Na + нэвчилттэй харьцуулахад 500 дахин) нэмэгдэж, дараа нь нэмэгдсэнтэй холбоотой юм. Эдгээр ионуудын концентрацийн градиентийн дагуу эсэд тархах нь мембраны потенциалын өөрчлөлт (бууралт) -д хүргэдэг. Мембраны потенциалын бууралт нь хүчдэлээс хамааралтай натрийн сувгийг нээх замаар мембраны натри нэвчилтийг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг ба нэвчилт ихсэх нь цитоплазм руу натрийн тархалт нэмэгдэж, мембраны илүү их деполяризаци үүсгэдэг. Эерэг санал хүсэлт байгаа тул өдөөх үед мембраны деполяризаци хурдасч, натрийн ионуудын эс рүү орох урсгал байнга нэмэгддэг. Өдөөлтийн эхний мөчүүдэд эсээс гадагш чиглэсэн калийн ионуудын урсгалын эрчим нь эхэнд хэвээр байна. Эерэг цэнэглэгдсэн натрийн ионуудын эсэд орох урсгал нэмэгдэж байгаа нь эхлээд мембраны дотоод гадаргуу дээрх илүүдэл сөрөг цэнэг алга болж, дараа нь мембраныг цэнэглэхэд хүргэдэг. Натрийн ионуудын урсгал нь мембраны дотоод гадаргуу нь натрийн концентрацийн градиентийг тэнцвэржүүлж, цаашдын эс рүү нэвтрэхийг зогсооход хангалттай эерэг цэнэгийг олж авах хүртэл явагддаг. PD-ийн натрийн илрэл нь энэ ионы гадаад ба дотоод концентрацийн өөрчлөлттэй туршилтаар батлагдсан. Эсийн гадаад эсвэл дотоод орчин дахь натрийн ионы концентрацийн арав дахин өөрчлөгдөх нь PD-ийн 58 мВ-ын өөрчлөлттэй тохирч байгааг харуулсан. Натрийн ионуудыг эсийг тойрсон шингэнээс бүрэн арилгахад PD үүсэхгүй. Тиймээс AP нь амрахтай харьцуулахад натрийн ионууд хүрээлэн буй шингэнээс эсэд хэт их тархсаны үр дүнд үүсдэг болохыг тогтоожээ. Натрийн суваг нээгдэх үед натрийн ионуудын мембраны нэвчилт нэмэгдэх хугацаа богино (0.5-1 мс), дараа нь хүчдэлээс хамааралтай калийн суваг нээгдсэний улмаас калийн ионуудын мембраны нэвчилт нэмэгдэж, улмаар нэмэгддэг. эдгээр ионуудыг эсээс гадагшлуулна.

Хэтрүүлэх

Мембраны деполяризаци нь мембраны потенциалыг эргүүлэхэд хүргэдэг (MP эерэг болдог). Хэт их үе шатанд Na + гүйдэл хурдан буурч эхэлдэг бөгөөд энэ нь хүчдэлээс хамааралтай Na + сувгуудыг идэвхгүйжүүлэх (нээлттэй төлөвийн хугацаа нь миллисекунд) ба цахилгаан химийн Na + градиент алга болсонтой холбоотой юм.

Реполяризаци

Эсээс гадагш чиглэсэн калийн ионы урсгалын өсөлт нь мембраны потенциал буурахад хүргэдэг бөгөөд энэ нь мембраны натрийн ионыг нэвтрүүлэх чадвар буурахад хүргэдэг бөгөөд энэ нь мембраны потенциалын функц юм. Ийнхүү хоёр дахь үе шат нь эсээс гадагш чиглэсэн калийн ионуудын урсгал нэмэгдэж, натрийн ионуудын эсрэг урсгал буурч байгаагаараа онцлог юм. Энэхүү мембраны реполяризаци нь амрах боломж сэргээгдэх хүртэл үргэлжилдэг - мембраны реполяризаци. Үүний дараа калийн ионуудын нэвчилт нь анхны утга руугаа буурдаг. Хүрээлэн буй орчинд эерэг цэнэгтэй калийн ионуудын улмаас мембраны гаднах гадаргуу нь дотоодтой харьцуулахад эерэг потенциалыг дахин олж авдаг.

Деполяризаци ба гиперполяризацийн ул мөр

Эцсийн шатанд амарч буй мембраны потенциалын нөхөн сэргэлт удааширч, K + ионуудын анхны нэвчилтийг удаашруулж нөхөн сэргээж байгаагаас ул мөрийн урвалууд ул мөр деполяризаци ба гиперполяризаци хэлбэрээр бүртгэгддэг.

Тархаж байна

Миелингүй утас руу тараана

Миелингүй (целлюлозгүй) ​​мэдрэлийн утаснуудад AP нь нэг цэгээс цэг рүү тархдаг, учир нь өдөөлт нь үүссэн цэгээс бүхэлдээ утас дагуу аажмаар "гүйдэг" гэж бүртгэгдэж болно. Өдөөгдсөн хэсэгт орж буй натрийн ионууд нь зэргэлдээх газруудад AP үүсэх цахилгаан гүйдлийн эх үүсвэр болдог. Энэ тохиолдолд импульс нь мембраны деполяржсан хэсэг ба түүний өдөөгддөггүй хэсгийн хооронд үүсдэг. Энд байгаа боломжит ялгаа нь мембраны деполяризаци хамгийн дээд түвшинд хүрэхэд шаардлагатай хэмжээнээс хэд дахин их байна. Ийм утаснуудад импульсийн тархалтын хурд 0.5-2 м/с байна

Миелинжсэн утаснуудад тархдаг

Ихэнх соматик мэдрэлийн мэдрэлийн процессууд нь миелинтэй байдаг. Тэдгээрийн зөвхөн маш жижиг хэсгүүд буюу зангилааны тасалдал (Ранвиерийн хөндлөнгийн оролцоо) нь ердийн эсийн мембранаар бүрхэгдсэн байдаг. Ийм мэдрэлийн утаснууд нь хүчдэлээс хамааралтай ионы сувгууд нь мембран дээр зөвхөн хөндлөн огтлолцох хэсэгт байрладаг гэдгээрээ онцлог юм. Үүнээс гадна энэ бүрхүүл нь мембраны цахилгаан эсэргүүцлийг нэмэгдүүлдэг. Тиймээс мембраны потенциал шилжих үед гүйдэл нь таслах хэсгийн мембранаар дамждаг, өөрөөр хэлбэл нэг тасалдалаас нөгөөд үсрэх замаар дамждаг бөгөөд энэ нь мэдрэлийн импульсийн хурдыг нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь 5-аас 120 м/с. Түүгээр ч зогсохгүй Ранвиерийн зангилааны аль нэгэнд үүссэн үйл ажиллагааны потенциал нь цахилгаан орон үүссэний улмаас хөрш зэргэлдээ зангилаанууд дахь үйл ажиллагааны потенциалыг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь эдгээр зангилааны анхны деполяризацийг үүсгэдэг. EMF талбайн параметрүүд ба түүний үр дүнтэй үйл ажиллагааны зай нь аксоны кабелийн шинж чанараас хамаарна.

Эс хоорондын үйл ажиллагааны боломжит тархалт

Химийн синапсын үед үйл ажиллагааны потенциалын долгион нь мэдрэлийн төгсгөлд хүрсний дараа энэ нь пресинаптик цэврүүтүүдээс нейротрансмиттерийг синаптик ан цав руу гаргахад хүргэдэг. Пресинапсаас ялгарсан дамжуулагч молекулууд нь постсинаптик мембран дээрх рецепторуудтай холбогддог бөгөөд үүний үр дүнд рецепторын макромолекул дахь ионы суваг нээгддэг. Ионууд нь нээлттэй сувгаар постсинаптик эсэд нэвтэрч, түүний мембраны цэнэгийг өөрчилдөг бөгөөд энэ нь мембраны хэсэгчилсэн деполяризацид хүргэдэг бөгөөд үүний үр дүнд постсинаптик эсэд үйл ажиллагааны потенциал үүсэхийг өдөөдөг.

Цахилгаан синапс нь нейротрансмиттер хэлбэрээр дамжуулах "зуучлагч" байдаггүй. Гэхдээ эсүүд нь тодорхой уургийн хонгил - конексонуудыг ашиглан бие биетэйгээ холбогддог тул пресинаптик эсээс ионы гүйдэл нь постсинаптик эсийг өдөөж, дотор нь үйл ажиллагааны потенциал үүсэхэд хүргэдэг. Энэхүү бүтцийн ачаар үйл ажиллагааны потенциал нь химийн синапсаас хамаагүй хурдан, хоёр чиглэлд тархаж чаддаг.

Химийн синапс дахь мэдрэлийн дохио дамжуулах үйл явцын схем

Цахилгаан синапсын бүтцийн диаграмм

Янз бүрийн төрлийн эсийн үйл ажиллагааны боломж

Булчингийн эд дэх үйл ажиллагааны боломж

Араг ясны булчингийн эсийн үйл ажиллагааны боломж нь мэдрэлийн эсийн үйл ажиллагааны потенциалтай төстэй юм. Тэдний амрах боломж нь ихэвчлэн -90 мВ бөгөөд энэ нь ердийн мэдрэлийн эсүүдийн амрах чадвараас бага юм. Булчингийн эсийн үйл ажиллагааны боломж нь ойролцоогоор 2-4 мс, үнэмлэхүй галд тэсвэртэй хугацаа нь ойролцоогоор 1-3 мс, булчингийн дагуух дамжуулалтын хурд нь ойролцоогоор 5 м / с байна.

Зүрхний эдэд үйл ажиллагааны боломж

Ажиллаж буй миокардийн эсийн үйл ажиллагааны чадавхи нь хурдан деполяризацийн үе шат, анхны хурдан реполяризаци, энэ нь удаан реполяризацийн үе шат (тэвсгийн үе шат), хурдан эцсийн реполяризацийн үе шатаас бүрдэнэ. Хурдан деполяризацийн үе шат нь мембраны натрийн ионуудын нэвчилт огцом нэмэгдэж, хурдан орж ирж буй натрийн гүйдэл үүсгэдэг, мембраны потенциал 30-40 мВ хүрэх үед идэвхгүй болж, улмаар кальцийн ионы гүйдэл гол үүрэг гүйцэтгэдэг. үүрэг. Мембраны деполяризаци нь кальцийн сувгийг идэвхжүүлж, улмаар орж ирж буй кальцийн урсгалыг нэмэлт деполяризаци үүсгэдэг.

Зүрхний эд дэх үйл ажиллагааны потенциал нь зүрхний агшилтыг зохицуулахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.

Үйлдлийн потенциал үүсгэх молекулын механизм

Үйлдлийн потенциал үүсэхийг баталгаажуулдаг мембраны идэвхтэй шинж чанарууд нь натри (Na +) ба кали (K +) сувгийн хүчдэлд тулгуурладаг. AP-ийн эхний үе шат нь оролтын натрийн гүйдэл, дараа нь калийн сувгууд нээгдэж, гаралтын K + - урсгал нь мембраны потенциалыг анхны түвшинд буцаана. Дараа нь натри-калийн насосоор анхны ионы концентрацийг сэргээнэ.

PD үед сувгууд мужаас мужид дамждаг: Na + сувагт хаалттай, нээлттэй, идэвхгүй гэсэн гурван үндсэн төлөв байдаг (бодит байдал дээр бүх зүйл илүү төвөгтэй байдаг, гэхдээ эдгээр гурван төлөв нь тайлбарлахад хангалттай), K + сувагт байдаг. хоёр - хаалттай, нээлттэй.

PD үүсэхэд оролцдог сувгуудын зан төлөвийг дамжуулах чадварын хувьд тайлбарлаж, дамжуулалтын коэффициентээр тооцдог.

Дамжуулах коэффициентийг Алан Ллойд Ходжкин, Эндрю Хаксли нар гаргаж авсан.

Нэгж талбайд ногдох калийн G K-ийн дамжуулалт Нэгж талбайд ногдох натрийн G Na-ийн дамжуулалт

Үүнийг тооцоолоход илүү хэцүү байдаг, учир нь аль хэдийн дурдсанчлан хүчдэлээс хамааралтай Na + сувгуудад хаалттай / нээлттэй төлөвөөс гадна тэдгээрийн хоорондох шилжилт нь параметр болох идэвхгүй / идэвхгүй төлөвүүд байдаг. параметрээр тодорхойлогддог

Судалгааны аргууд

Өгүүллэг

Өдөөлтийн мембраны онолын үндсэн заалтуудыг Германы нейрофизиологич Ю

1902 онд Юлиус Бернштейн эсийн мембран нь K+ ионыг эсэд оруулдаг бөгөөд тэдгээр нь цитоплазмд хуримтлагддаг гэсэн таамаглал дэвшүүлжээ. Калийн электродын Nernst тэгшитгэлийг ашиглан амрах потенциалын утгыг тооцоолохдоо булчингийн саркоплазм ба хүрээлэн буй орчны хоорондох хэмжсэн потенциалтай хангалттай давхцсан бөгөөд энэ нь -70 мВ орчим байв. Ю.Бернштейний онолоор бол эсийг өдөөхөд түүний мембран гэмтэж, мембраны потенциал тэг болох хүртэл К+ ионууд эсээс гадагшилдаг. Дараа нь мембран нь бүрэн бүтэн байдлыг сэргээж, потенциал нь амрах боломжийн түвшинд буцаж ирдэг.

Энэхүү загварыг 1952 онд Алан Ллойд Ходгкин, Эндрю Хаксли нар өөрсдийн бүтээлдээ боловсруулсан бөгөөд далайн амьтан аварга аксон дахь мэдрэлийн дохиог үүсгэх, дамжуулах үүрэгтэй цахилгаан механизмыг дүрсэлсэн байдаг. Үүний тулд загварын зохиогчид 1963 онд физиологи, анагаах ухааны салбарт Нобелийн шагнал хүртжээ. Уг загварыг Ходжкин-Хакслийн загвар гэж нэрлэдэг

2005 онд Томас Хеймбург, Эндрю Д.Жексон нар солитоны загварыг санал болгож, дохио нь нейроноор солитон хэлбэрээр тархдаг - эсийн мембраны дагуу тархдаг тогтвортой долгион юм.

Зарим бодисын үйл ажиллагааны потенциалд үзүүлэх нөлөө

Органик эсвэл синтетик гаралтай зарим бодисууд нь PD үүсэх, дамжин өнгөрөхийг хориглодог.

• Батрахотоксин нь навчны авирагч овгийн зарим төлөөлөгчдөөс олдсон. Натрийн ионуудын мембраны нэвчилтийг тогтвортой, эргэлт буцалтгүй нэмэгдүүлдэг.
• Понератоксин нь парапонера овгийн шоргоолжноос олдсон. Натрийн сувгийг блоклодог.
• Тетродотоксин нь Скелезубови овгийн загасны эд эсээс олдсон бөгөөд үүнээс Японы амттан Фугу бэлтгэдэг. Натрийн сувгийг блоклодог.
• Ихэнх мэдээ алдуулалтын (Procaine, Lidocaine) үйл ажиллагааны механизм нь натрийн сувгийг хаах, улмаар мэдрэмтгий мэдрэлийн утаснуудын дагуу импульсийн дамжуулалтыг зогсооход суурилдаг.
• 4-Аминопиридин - калийн сувгийг урвуугаар хааж, үйл ажиллагааны боломжийн хугацааг уртасгадаг. Олон склерозын эмчилгээнд хэрэглэж болно.
• ADWX 1 - калийн сувгийг урвуугаар блоклодог. Туршилтын нөхцөлд энэ нь харханд цочмог тархсан энцефаломиелит өвчний явцыг хөнгөвчилсөн.

Холбоотой зургууд