Збудливі і невозбудімості мембрани - студопедія

Всі клітинні БМ можна розділити на збудливі (Електрогене) і невозбудімості (неелектрогенние). Для неелектрогенних БМ притаманний тільки ПП, а для збудливих БМ притаманні як ПП, так і ПД. Зазначене відмінність обумовлена ​​присутністю в БМ потенціал залежних іонних каналів. У незбудливих біологічних мембранах знаходяться тільки потенціал незалежні іонні канали, а в збудливих присутні і ті, і інші. У фізіології властивості збудливості не обмежують мембранами, а поширюють на тканини, підрозділяючи їх на збудливі і невозбудімості. Вважають збудливими такі тканини, клітинна мембрана яких володіє потенціал залежними іонними каналами. До них відносять нервову і м'язову тканини. Тільки в них під дією подразників виникають ПД, причому, вони супроводжуються цілим комплексом інших процесів, також, що розвиваються у відповідь на стимуляцію (на подразнення). Серед них можна відзначити: зміна обміну речовин, зміна температури, зміна електричного імпедансу, а також, специфічні реакції, наприклад, проведення нервових імпульсів і скорочення м'язових волокон.

Здатність збудливої ​​тканини відповідати таким чином на дії подразників, називають збудливістю -. Її кількісною мірою служить інтенсивність порогового подразника, тобто, самого слабкого стимулу, у відповідь на який виникає ПД, а слідом за ним і специфічна реакція. Чим нижче інтенсивність, тим вище.

Отже, між ними існує обернено пропорційна залежність:

Реакцію збудливою тканини на подразнення називають порушенням. У порушення багато різних проявів, але одним з найважливіших є ПД, оскільки він проявляється при будь-яких специфічних реакціях. Плазматичні мембрани нейрона або м'язового волокна збудливі нема на всьому протязі. На поверхні цих мікроструктур, ділянки збудливих і незбудливих БМ чергуються, тому що не скрізь в плазмолемму вбудований потенціал залежний іонний канал.

Істотні відмінності між збудливими і невозбудімості БМ проявляються і з ВАХ. Для незбудливих БМ ВАХ має вигляд:

З ВАХ видно, що при зміні мембранного потенціалу від рівня ПП (-85 мВ) до 0, її електропровідність залишається незмінною. Зі зниженням абсолютного значення мембранного потенціалу, щільність струму крізь невозбудімості БМ пропорційно зменшується.

ВАХ збудливих БМ не лінійна, і має такий вигляд:

При зниженні трансмембранної різниці потенціалів до певного значення, щільність струму падає до 0, а потім, подальше зменшення абсолютного значення мембранного потенціалу призводить до різкого наростання щільності струму, який до того ж змінює свій напрямок (з що виходить з волокна на входить до нього). Рівень мембранного потенціалу, який відповідає зламу на ВАХ, називають критичним мембранним потенціалом (КМП). На малюнку КМП дорівнює -55 мВ, що характерно для гігантського аксона кальмара. ВАХ свідчить про те, що деполяризація збудливою мембрани, починаючи з рівня КМП, викликає зміна мембраною електропровідності.

ВАХ збудливою БМ має N-подібну форму, при цьому, особливу увагу заслуговує друга ділянка ВАХ. Його називають ділянкою негативного дифузійного опору (ОДС). Оскільки, при падінні абсолютного значення U, I може наростати тільки в тому випадку, якщо зміна напруги супроводжується зниженням опору. Така аномалія ВАХ збудливою мембрани зумовлена ​​присутністю в ній потенціал залежних іонних каналів. Справа в тому, що щільність трансмембранного іонного струму може визначатися, в принципі, тільки двома факторами:

1. Числом відкритих каналів.

2. Електропровідністю кожного з них.

Відомо, що електропровідність окремого каналу дорівнює або 0, при закритих воротах, або максимального значення, порядку, що відповідає переносу іонів за 1 секунду, при відкритих воротах. Не буває проміжних значень електропровідності окремого каналу, тому, зміна опору збудливою мембрани залежить від кількості відкритих каналів, при даному рівні мембранного потенціалу. Сенсори напруги різних потенціал залежних іонних каналів, навіть, якщо вони належать одному типу, наприклад, йону, мають неоднакову чутливість до зрушень трансмембранної різниці потенціалів, тобто, у них неоднаковий поріг спрацьовування, тому, в різних каналах воротні процеси включаються при різному рівні мембранного потенціалу. Очевидно, що КМП відповідає такий деполяризації, при якій починають відкриватися найбільш чутливі потенціал залежні натрієві канали даної БМ. Що почалося з ним рух іонів підсилює деполяризацію, яка, в міру наростання, відкриває все нові і нові потенціал залежні натрієві канали до тих пір, поки всі вони не перейдуть у відкритий стан.

Отже, при зміні напруги на аксолемме від -55 до -10 мВ (в нашому випадку), потенціал залежні натрієві канали працюють, як системи з позитивним зворотним зв'язком по струму. Варто запустити в дію найбільш чутливі компоненти такої системи, щоб в подальшому вся вона утягнулася в електрогенез. Це властивість будь-якої збудливою мембрани. Однак, конкретні значення мембранних потенціалів, що відповідають початку і кінця дії, "+" зворотного зв'язку в різних мембранах різні.

Після того, як всі канали відкриються, чому відповідає максимальне значення струму іонів, через збудливі мембранні ворота натрієвих каналів починають закриватися, і струм падає до певного значення.

Схожі статті