Ответы на вопросы к коллоквиум № 3 - 2005 год / Вопрос 20

20. Механизм распространения потенциалов действия вдоль нервного волокна, скорость распространения потенциалов действия по нервному, волокну.

И в аксоплазме, и в окружающем растворе возникают локаль­ные токи: между участками поверхности мембраны с большим потенциалом (положительно заряженными) и участками с меньшим потенциалом (отрицательно заряженными).

Локальные токи образуются и внутри аксона, и на наруж­ной его поверхности. Локальные электрические токи приводят к повышению потенциала внутренней поверхности невозбуж­денного участка мембраны и фивн к понижению финар наружного потенциала невозбужденного участка мембраны, оказавшего­ся по соседству с возбужденной зоной. Таким образом, отрица­тельный потенциал покоя фим2 уменьшается по абсолютной вели­чине, то есть повышается. В областях, близких к возбужденно­му участку, фи повышается выше порогового значения. Под действием изменения мембранного потенциала открываются натриевые каналы и дальнейшее повышение происходит уже за счет потока ионов натрия через мембрану.

Происходит деполяризация мембраны, развивается потенци­ал действия. Затем возбуждение передается дальше на покоя­щиеся участки мембраны. Повышение мембранного потенциала - величина деполяризующего потенциала V, передаваемого от возбужденных учас­тков вдоль мембраны, зависит от расстояния х (как это следует из электродинамики) по формуле:

V0 - повышение мембранного потенциала в зоне возбуждения, х - расстояние от возбужденного участка; лямбда - константа длины не­рвного волокна, равная расстоянию, на котором деполяризующий потенциал уменьшается в е раз. Константа длины нервного волокна

1 i

где rм - удельное электрическое сопротивление оболочки во­локна, д — толщина оболочки, а — радиус нервного волокна, г. - удельное электрическое сопротивление цитоплазмы. Чем больше константа длины мембраны, тем больше скорость распространения нервного импульса. Величина ^тем больше, чем больше радиус аксона и удельное сопротивление мембраны и чем меньше удельное сопротивление цитоплазмы.