Мембранный потенциал

Если в каком-то участке находящегося в состоянии поляризации покоящегося мышечного волокна мембранный потенциал падает до определенного критического уровня, возникает распространяющийся по волокну ПД.

В естественных условиях критическая деполяризация мембраны, приводящая к развитию ПД, является результатом влияния определенной величины локальных постсинаптических токов — потенциалов концевой пластинки, которые возникают в ответ на освобождение нервным импульсом ацетилхолина (АХ) из пресинаптических терминалей.

Аналогичное состояние может быть воспроизведено при действии электрического тока непосредственно на мембрану мышечного волокна.

Однако в обоих случаях для возникновения ПД необходимо, чтобы произошло резкое изменение ионной проницаемости мембраны мышечной клетки. Оно проявляется в значительном поступлении ионов Na+ в протоплазму. Этот поток намного превышает направленный наружу выход ионов К+.

Вследствие такого трансмембранного перемещения ионов возникает изменение знака мембранного потенциала. Соответствующий участок внутренней поверхности мембраны становится заряженным положительно по отношению к своей наружной части.

Указанный сдвиг регистрируется в виде восходящей ветви кривой ПД — фаза деполяризации, которая на 30 — 50 мВ превышает величину потенциала покоя (овершут ПД). Описанное изменение проницаемости мембраны для ионов Na+ длится тысячные доли секунды.

На вершине пика потенциала поток положительно заряженных ионов внутрь клетки начинает ослабевать, а выведение ионов К+ в окружающую среду увеличивается. Благодаря этим двум процессам происходит восстановление почти исходных соотношений — реполяризация мембраны, внутренняя поверхность которой вновь приобретает отрицательный заряд.

Этот сдвиг регистрируется в виде нисходящей ветви ПД — фаза реполяризации. Измененное при возбуждении неравенство концентраций Na+ и К+ по обе стороны мембраны восстанавливается в результате работы натрий-калиевого насоса, ответственного за активный транспорт ионов, в частности, медленное «откачивание» во внешнюю среду ионов Na+.

Из-за того что повышенная калиевая проницаемость не сразу возвращается к норме, начальный уровень мембранного потенциала восстанавливается через фазу гиперполяризации (10 — 15 мВ), обусловленной остаточным перемещением ионов К+.

«Электромиография в анастезиологии», Ф.Ф.Белоярцев



Смотрите также: