Изменения ионных концентраций во время ПД

Изменения ионных концентраций во время ПД

Количество Na⁺, входящего в клетку во время фазы деполяризации, и K⁺, выходящего во время фазы реполяризации, чрезвычайно мало по сравнению с общим содержанием этих ионов в клетке, так как все электрические процессы разыгрываются только в области тонкого примембранного слоя; в связи с этим концентрации ионов в клетке во время ПД изменяются незначительно.

Однако, поскольку концентрации Na⁺ и K⁺ во время ПД хоть немного, но изменяются, то для того, чтобы восстановить распределение ионов по обе стороны мембраны, действует Na⁺,K⁺-АТФаза, или Na⁺/K⁺ насос, — механизм активного переноса, выкачивающий из клетки Na⁺ и в обмен закачивающий K⁺.

Роль Na⁺,K⁺-АТФазы заключается в создании и поддержании по обе стороны мембраны неравномерного распределения ионов—необходимого условия для формирования мембранных потенциалов. Однако она непосредственно почти не создает эти потенциалы, так как, удаляя из клетки положительные заряды (Na⁺), она в обмен также закачивает положительные заряды (K⁺)¹.

¹ На самом деле, Na⁺,K⁺-АТФаза закачивает в клетку 2 иона Na⁺, а выкачивает 3 иона K⁺, то есть создает некоторый избыточный выход положительных зарядов и тем самым участвует в поляризации клетки; однако вклад Na⁺,K⁺-АТФазы в формирование потенциала покоя в большинстве клеток мал.

Следовые потенциалы

По окончании ПД часто возникают так называемые следовые потенциалы, в большинстве случаев обусловленные тем, что ворота ионных каналов не успевают вернуться в состояние, характерное для потенциала покоя. Если следовый потенциал положительнее потенциала покоя, то он называется следовой деполяризацией,если отрицательнее — следовой гиперполяризацией. Эти потенциалы в разных клетках разные; в некоторых клетках их нет вовсе, в других может быть несколько сменяющих друг друга следовых потенциалов. Механизмы их тоже в разных клетках различны, что связано с разнообразием ионных каналов. В качестве примера на рис. 1.10 приведена следовая гиперполяризация.Видно, что она обусловлена временным повышением калиевой проницаемости (из-за медленного закрывания потенциалчувствительных калиевых каналов) и, как следствие, смещением мембранного потенциала в сторону E_K.

⇐ Предыдущая 8 9 10 11 121314 15 16 17 Следующая ⇒

Из­ме­не­ния ион­ных кон­цен­тра­ций во вре­мя ПД

Изменения ионных концентраций во время ПД