Потенціал дії.
Потенціал дії (ПД). Усі подразники, які діють клітину, викликають у першу чергу зниження ПП; як його сягає критичної позначки (порога), виникає активний поширюється відповідь - ПД. Під час висхідній фази ПД короткочасно псується потенціал на мембрані: її внутрішня сторона, заряджена у спокої электроотрицательно, стоїть у цей час позитивний потенціал. Досягнувши вершини, ПД починає падати (спадна фаза ПД), і потенціал на мембрані повертається до рівня, близькому до вихідному, - ПП. Повне відновлення ПП відбувається по закінченні слідових коливань потенціалу - слідовий деполяризации чи гіперполяризації, тривалість які зазвичай значно перевищує тривалість піка ПД. Відповідно до мембранної теорії, деполяризация мембрани, викликана дією подразника, призводить до посиленню потоку Na+ всередину клітини, що зменшує негативний потенціал внутрішньої сторони мембрани - посилює її деполяризацию. Це своє чергу, викликає підвищення проникності для Na+ і винесла нове посилення деполяризации тощо. Таке вибухового кругового процесу, т. зв. регенеративної деполяризации, відбувається перекручення мембранного потенціалу, притаманне ПД. Підвищення проникності для Na+ дуже короткочасно і змінюється її падінням (рис. 3), отже, зменшенням потоку Na+ всередину клітини. Проницаемость для До+, на відміну проникності для Na+, продовжує зростати, що зумовлює посиленню потоку До+ з клітки. У цих змін ПД починає падати, що веде до відновлення ПП. Такий механізм генерації ПД переважно збудливих тканин. Існують, проте, клітини (м'язові волокна ракоподібних, нервові клітини в ряді брюхоногих молюсків, деякі рослинні клітини), які мають висхідна фаза ПД обумовлена підвищенням проникності мембрани задля іонів Na+, а іонів Ca+. Своеобразен також механізм генерації ПД в м'язових волокнах серця, котрим характерно тривале плато на низхідній фазі ПД.
Йонні механізми потенціалу дії.
У нервових волокнах висхідна фаза ПД пов'язані з активацією т. зв. швидких натрієвих каналів (БНК), а спадна фаза - з інактивацією БНК і активацією калієвих каналів (КК). Такою ж механізмі заснована генерація ПД в волокнах кістякових м'язів хребетних. У м'язових волокнах серця активація БНК забезпечує лише початковий підйом ПД Характерне для цих волокон плато ПД пов'язані з активированием повільних натрий-кальциевых каналів (МНК).
Вивчення фізико-хімічних властивостей іонних каналів важливо як для розшифровки їх молекулярної структури, але й розробки методів управління генерацією ПД у різних клітинах. Встановлено, що БНК специфічно блокуються тетродотоксином (отрутою японської рыбы-шар і каліфорнійських саламандр), і навіть новокаїном, кокаїном та інших. місцевими анестезирующими засобами. МНК і МКК до цих агентам нечуттєві, але блокуються іонами Mn2+, Со2+, Ni2+, La3+ і органічними сполуками - изоптином (які у кардіологічної практиці) та її дериватом Д-600. Більшість КК ефективно блокується тетраэтиламмонием. Пусковое вплив ПД таких внутрішньоклітинні процеси, як скорочення миофибрилл (в кістякових, гладких та серцевої м'язах), нейросекреция (у деяких спеціалізованих нейронах і нервових кінчиках) тощо., ввозяться результаті прямого впливу електричного імпульсу; на внутрішньоклітинні структури (викид) іонів Ca2+ з саркоплазматической мережі м'язи) і сфери впливу для цієї структури іонів Ca2+, проникаючих всередину клітини під час ПД.