1.Потенциал действия и его фазы. Свойства потенциала действия.

Потенциал действия – это электрофизиологический процесс, выражающийся в быстром колебании мембранного потенциала покоя из-за перемещения ионов в клетку и из клетки и способный распространяться без декремента (без затухания). ПД обеспечивает передачу сигналов

между нервными клетками, нервными центрами и рабочими органами. Амплитуда ПД не зависит от силы раздражения — она всегда максимальна для данной клетки в / конкретных условиях: ПД подчиняется закону «все или ничего». В составе ПД различают три фазы: 1 — деполяризацию,

т.е. исчезновение заряда клетки — уменьшение мембранного потенциала до нуля; 2 — инверсию, т.е. изменение знака заряда клетки на обратный, когда внутренняя сторона мембраны клетки заряжается положительно, а внешняя — отрицательно. 3 — реполяризацию, т.е. восстановление исходного заряда клетки, когда внутренняя поверхность клеточной мембраны снова заряжается отрицательно, а наружная — положительно. Механизм возникновения ПД: Если действие

раздражителя на клеточную мембрану приводит к началу развития ПД, сам процесс развития ПД вызывают фазовые изменения проницаемости клеточной мембраны, что обеспечивает быстрое движение Na+ в клетку, а К+ — из клетки. Величина мембранного потенциала при этом сначала уменьшается, а затем снова восстанавливается до исходного уровня.

Фаза деполяризации: При действии деполяризующего раздражителя на клетку (медиатор) начальная частичная деполяризация клеточной мембраны происходит без изменения ее

проницаемости для ионов, движение Na+ в клетку через быстрые потенциал-чувствительные Na-каналы отсутствует. Когда деполяризация клетки достигает критической величины, проницаемость мембраны для Na+ возрастает — открывается большое число потенциалзависимых m-ворот Na-каналов. И натрий идет в клетку.В результате потока натрия внутрь клетки процесс деполяризации идет быстро.Много m-ворот открывается и в итоге ПП исчезает.

Фаза инверсии: После исчезновения ПП вход Na+ в клетку продолжается, заряд внутри клетки становится положительным, снаружи — отрицательным. Процесс перезарядки мембраны – это и есть инверсия. Электрический градиент препятствует входу Na+ внутрь клетки, Na-проводимость снижается. Некоторый период времени Na+ продолжает входить в клетку (продолжающееся нарастание ПД). Рост ПД прекращается из-за закрытия натриевых инактивационных h-

ворот и прекращения поступления Na в клетку. Калий выходит из клетки по каналам утечки. Заряд клетки уменьшается. В период нисходящей части фазы инверсии выходу К+ из клетки способствует электрический градиент. К+ выталкивается положительным зарядом из клетки

и притягивается отрицательным зарядом снаружи клетки..

Фаза реполяризации: связана с тем, что проницаемость клеточной мембраны для К+ высока. Калий выходит из клетки по концентрационному градиенту. Клетка внутри имеет отрицательный заряд, а снаружи положительный. электрический градиент препятствует выходу К+ из клетки, снижается его проводимость. Нисходящая часть пика ПД обусловлена выходом К+ из клетки. Главную роль в возникновении ПД играет Na+, входящий в клетку при повышении проницаемости клеточной мембраны и обеспечивающий всю восходящую часть пика ПД.

Следовая гиперполяризация: В конце ПД – замедление реполяризации(отрицательный следовой потенциал).Затем – гиперполяризация клеточной мембраны(положительный следовой потенциал). Следовая гиперполяризация является результатом повышенной проницаемости клеточной мембраны для К. Активационные ворота К-каналов еще не полностью закрыты, поэтому К+ продолжает выходить из клетки согласно концентрационному градиенту (это ведет к гиперполяризации клеточной мембраны). Постепенно проницаемость клеточной мембраны возвращается к исходной. Мембранный потенциал становится таким же, каким он был до возбуждения клетки.

Свойства потенциала действия:1. не зависит от силы раздражителя 2. распространяется по нервным волокнам без затухания на большие расстояния. 3.не способно к суммации 4. подчиняется закону "всё или ничего 5. возникает при действии пороговых и надпороговых стимулов