Таким образом механизм формирования пд заключается в следующем:
ПОТЕНЦІАЛ ДІЇ
ФАЗА
РЕПОЛЯРИЗАЦІЇ
ФАЗА
РЕВЕРСПОЛЯРИЗАЦІЇ
ФАЗА
ДЕПОЛЯРИЗАЦІЇ
НАТРІЄВА
АКТИВАЦІЯ
КАЛІЄВА
АКТИВАЦІЯ
НАТРІЄВА
ІНАКТИВАЦІЯ
Вихід
натрію та вхід калію у клітину
Припинення
входу натрію в клітину
Вхід
натрію в клітину
Припинення
входу натрію в клітину
4. Возбудимость. Критический уровень деполяризации порог деполяризации клеточной мембраны.
Возбудимость - способность клеток (или тканей) до возбуждения. Возбудимость различных клеток и тканей различна - одни возбуждаются легче, другие труднее.
Возбуждение - сложный физиологический процесс, который возникает в возбудимых структурах при воздействии раздражителя.
Обязательными компонентами процесса возбуждения являются:
1. Развитие ПД на мембране.
2. Возникновения специфической функции (сокращение в мышцах, секреция в секреторных клетках, передача информации в нервных волокнах).
Показателями возбудимости являются:
1. Порог силы раздражителя - минимальная сила раздражителя, при которой он вызывает возбуждение. Чем выше возбудимость, тем меньший порог силы раздражителя. При необходимости оценить уровень возбудимости ткани в клинической практике определяют порог силы раздражителя для этой ткани.
2. Пороговый потенциал (ΔV) - разница между ПП и критическим уровнем деполяризации мембраны (ЕКС).
Критический уровень деполяризации - тот уровень мембранного потенциала, при уменьшении которому ПП на мембране возникает ПД.
Итак, ΔV - разность между величиной ПС и ЕКС - показывает, на сколько мВ необходимо уменьшить ПС, чтобы на мембране возник ПД. То есть, чем меньше порог деполяризации, тем выше возбудимость клетки и наоборот.
Все факторы, изменяющие величину порога деполяризации, изменяют возбудимость клетки:
- Изменение величины ПС: при деполяризации мембраны ΔV клетки уменьшается, при гиперполяризации наоборот;
- Изменение положения ЕКС - она определяется состоянием натриевых каналов, способностью клетки увеличивать проницаемость для ионов Na + под воздействием раздражителя.
Раздражители, допороговые по своим параметрам, вызывают на мембране деполяризацию, которая не доходит до ЕКС - такая деполяризация называется местным возбуждением. Раздражители, параметры которых не ниже пороговых (надпороговые), вызывают деполяризацию мембраны к ЕКС ПД.
5. Изменения возбудимости клетки при развитии единичного потенциала действия.
При развитии на мембране местного возбуждения и ПД возбудимость клетки изменяется по-разному:
- При развитии местного возбуждения возбудимость увеличивается, так как ΔV уменьшается;
- При развитии ПД имеют место закономерные изменения возбудимости:
- Пока деполяризация медленно направляется к ЕКС, возбудимость увеличивается выше исходного уровня (выше 100%) - фаза супернормальнои возбудимости;
- Как только деполяризация доходит до ЕКС и начинается развитие пика ПД, возбудимость клетки падает до нуля и начинается фаза абсолютной рефрактерности - полной незбудливости клетки. Механизм ее развития связан с тем, что когда деполяризация мембраны доходит до ЕКС, в ней открываются все натриевые каналы никакой дополнительный раздражитель не может изменить состояние натриевых каналов мембраны том клетка не может реагировать на действие раздражителя - ее возбудимость равна нулю. Далее состояние натриевой активации сменяется состоянием натриевой инактивационные - в натриевых каналах закрываются инактивационные ворота, которые не могут открываться под влиянием раздражителей продолжается абсолютная рефрактерность. Натриевая инактивация сохраняется до тех пор, пока во время реполяризации мембранный потенциал не восстановится до уровня 40 мВ - до тех пор будет сохраняться полная невозбудимостьсть клетки. Но потом инактивацийни ворота открываются и клетка постепенно восстанавливает способность к возбуждению - идет фаза относительной рефрактерности. Во время этой фазы возбудимость клетки выше нуля, но ниже, чем в исходном положении. Когда завершается фаза реполяризации ПД, возбудимость клетки восстанавливается до исходного положения, т.е. восстанавливается состояние натриевых каналов, что соответствует состоянию покоя - в натриевых каналах закрыты активационные ворота и открытые инактивационные.
Сравнительная характеристика местного возбуждения и ПД.
Свойство Местное возбуждения ПД
Способность к распространению Распространяется на малые расстояния электротонических с помощью локальных токов Распространяется по всей длине мембраны
Способность к суммации Способно к суммации Не имеет способности к суммации
Зависимость от силы раздражителя Подчиняется закона силовых отношений - чем больше сила раздражителя, тем больше амплитуда местного возбуждения Подчиняется закона "все или ничего" - при действии допорогових раздражителей ПД не возникает вовсе; при действии пороговых раздражителей возникает ПД максимально возможной амплитуды
Изменение возбудимости При развитии местного возбуждения возбудимость клетки увеличивается вследствие уменьшения ΔV При развитии ПД наблюдаются фазовые изменения возбудимости, во время которой она полностью сникае - развивается абсолютная рефрактерность
6. Значения параметров электрических стимулов для возникновения возбуждения.
Любой раздражитель имеет следующие параметры:
- Сила раздражителя;
- Время действия раздражителя;
- Скорость увеличения силы раздражителя.
Электрический ток, кроме того, имеет такой параметр как направление. Под анодом возникает гиперполяризация, а под катодом - деполяризация мембраны вследствие сдачи внешнего и собственного электрического поля. В основе гиперполяризации и деполяризации лежат чисто физические процессы сборки полей, которые носят название электротонических. Когда под катодом происходит деполяризация мембраны и достигает 50-75% от величины порогового потенциала, в мембране открываются потенциалчутливи натриевые каналы через них в клетку входят ионы Na + увеличение степени деполяризации под катодом. Деполяризация под катодом, связанная с открытием натриевых каналов и с входом ионов Na + в клетку, называется локальной ответа (ЛО).
.