Schimbări active și pasive în potențial

Schimbările în potențialul membranar al membranelor celulelor nervoase și ale mușchilor care apar atunci când curentul electric trece prin membrană sunt împărțite convențional în pasive (electrozive) și active. Schimbările electrotehnice ale potențialului depind de capacitatea electrică și de rezistența electrică a membranei în sine. Răspunsurile membranei active - răspunsurile locale și potențialele de acțiune - se datorează rearanjamentelor membranelor moleculare care se dezvoltă după acțiunea unui stimul electric și conduc la modificări ale permeabilității canalelor pentru ionii de sodiu.







Potențialele de electroni pot modifica valoarea potențialului de prag și, în consecință, pot mări sau micșora excitabilitatea membranei. După oprirea stimulului, potențialul membranei revine la starea inițială. Schimbările în potențialul de repaus sub influența unui curent direct sunt numite electroton [anelectroton în regiunea anodică; cathelectroton - în regiunea catodică]. Modificările pasive, electrotonice ale potențialului membranei cauzate de curentul de depolarizare, pe măsură ce forța se apropie de pragul său, dau naștere la un reactiv electric subthreshold activ - un răspuns local. Răspunsul local activ este rezumat cu potențialul electrotonic și este bine identificat prin stimularea fibrei nervoase cu o serie de izbucniri scurte de curent. Răspunsul local are o amplitudine mai mare în comparație cu potențialul electrotonic. Prin proprietăți, răspunsul local diferă de potențialul electrotonic. În timp ce amplitudinea potențialului electrotonic direct proporțională cu curentul, reacția locală depinde de puterea nonlinearly stimul și crește în curba în formă de S, continuă să crească la câtva timp după închiderea sa cauzat stimul. Excitabilitatea fibrelor la răspunsul local crește. Pentru un număr de proprietăți, răspunsul local abordează potențialul de acțiune. Capabile de auto-dezvoltare: în primul rând, la o creștere, apoi o scădere după sfârșitul chemării stimulului. Cu toate acestea, acțiunea capacităților de răspuns locale este diferită în faptul că:

1) nu are un prag clar de apariție,

2) nu este însoțită de refractare absolută, excitabilitatea în timpul răspunsului local este de obicei crescută,







3) este capabil de sumare când se aplică un al doilea stimulent subthreshold pe fundalul unui răspuns de la stimulul anterior,

4) nu se supune regulii "totul sau nimic".

În comparație cu potențialul electrotonic, deplasările potențiale active (răspunsul local și potențialul de acțiune) sunt caracterizate de o creștere a permeabilității canalelor de ioni membranare, au o amplitudine mai mare. Cu un răspuns local (local), amplitudinea este proporțională cu puterea stimulului, magnitudinea absolută a deviației sale față de potențialul de repaus este de 10-15 mV. Diferența dintre potențialul de odihnă al membranei și nivelul critic al depolarizării (CCD) se numește potențialul de prag (pragul de depolarizare). Schimbarea potențialului de prag (diferența dintre potențialul de repaus de 70 mV și nivelul critic de depolarizare de aproximativ 50 mV) este mai mare de 50-75% din amploarea sa, însoțită de apariția unui potențial de acțiune. Nivelul critic al depolarizării este valoarea depolarizării membranei, când atinge potențialul de acțiune ca urmare a activării canalelor de ioni de sodiu. Cantitatea măsurată prin valoarea absolută a depolarizării (în mV), la care reacția locală intră în potențialul de acțiune (de exemplu -50 mV la un potențial de repaus de -70 mV). Aceasta este valoarea prin care trebuie să modificați potențialul de repaus pentru apariția unui potențial de acțiune. Mărimea potențialului de prag poate fi caracterizată prin excitabilitatea celulei. Cu o acțiune prelungită a curentului direct depolarizant, canalele de sodiu sunt inactivate și canalele de potasiu sunt activate, nivelul critic al depolarizării este crescut. Diferența dintre potențialul de repaus și ECD crește, pragul este mărit, prin urmare excitabilitatea scade. Studiile au arătat că microelectrodul o acțiune prelungită de stimulare curent, împreună cu o creștere a ASC, prăvăliș creștere și scade amplitudinea potențialului de acțiune. O astfel de scădere a excitabilității fibrelor nervoase cu depolarizare prelungită și severă a fost numită depresie catodică (Verigo - prin numele cercetătorului care a descris acest fenomen).

Excitabilitatea membranei variază în funcție de faza potențialului de acțiune. Excitabilitatea este măsurată prin capacitatea de a răspunde la stimuli de test de diferite concentrații. Cu un răspuns local, excitabilitatea crește (membrana depolarizează, potențialul pragului scade, apropiindu-se de valoarea nivelului critic al depolarizării (CCD)). Prin urmare, este necesară o forță de stimulare mai mică pentru a obține potențialul de acțiune. În timpul vârfului potențialului de acțiune, membrana își pierde complet excitabilitatea, perioada refractară absolută. Motivul pentru aceasta este o inactivare completă a canalelor de sodiu și o creștere a conductivității de potasiu. Repolarizarea membranei duce la reactivarea canalelor de sodiu și la scăderea conductivității de potasiu. Aceasta este o perioadă de refracționare relativă. În această fază, excitabilitatea crește. Cu depolarizarea urmelor (potențial negativ), excitabilitatea este crescută (perioadă supranormală). Hiperpolarizarea urmelor (potențialul de urmărire pozitivă) este însoțită de o excitabilitate scăzută - perioadă subnormală.







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: