Мембранные потенциалы нервных клеток. Физиология

На мембране нервных клеток находятся молекулы, которые функционируют в качестве насосов и каналов, транспортирующих ионы в цитоплазму и из нее.
Аксолемма, или пограничная мембрана аксона, удаляет Na+ из аксоплазмы, поддерживая концентрацию Na+, которая составляет лишь одну десятую часть имеющейся во внеклеточной жидкости. Напротив, концентрация К+ поддерживается на уровне, который во много раз выше, чем преобладающий во внеклеточной среде.

Вследствие этого между поверхностями аксолеммы имеется разница потенциалов порядка —65 мВ, при этом внутренняя поверхность отрицательно заряжена по отношению к наружной. Эта разница составляет мембранный потенциал покоя. При стимуляции нейрона открываются ионные каналы, и происходит быстрый приток внеклеточного Na+ (иона, концентрация которого многократно выше во внеклеточной жидкости по сравнению с таковой в цитоплазме), что вызывает изменение потенциала покоя с —65 мВ до +30 мВ.

мембранные потенциалы нервных клеток

Внутренняя часть клетки становится положительно заряженной по отношению к внеклеточной среде, в результате чего возникает потенциал действия, или нервный импульс. Однако потенциал величиной +30 мВ закрывает натриевые каналы, и мембрана аксона вновь становится непроницаемой для этого иона. В аксонах в течение нескольких миллисекунд открытие калиевых каналов изменяет это соотношение ионов. В результате повышенной внутриклеточной концентрации калия этот ион покидает аксон посредством диффузии, и мембранный потенциал возвращается к —65 мВ, вызывая окончание потенциала действия.

Продолжительность описанных событий очень мала (около 5 мс), причем они развиваются на крайне маленькой площади мембраны. Однако потенциал действия распространяется вдоль мембраны, т.е. электрические изменения открывают соседние натриевые каналы и, впоследствии, калиевые каналы. Таким путем потенциал действия с высокой скоростью распространяется вдоль аксона. Когда потенциал действия достигает нервного окончания, он вызывает выделение накопленного нейромедиатора, который стимулирует или угнетает другой нейрон или клетку, не относящуюся к нейральным, как, например, мышечную или железистую.

Местные анестетики представляют собой гидрофобные молекулы, которые связываются с натриевыми каналами, угнетая транспорт натрия и соответственно также и потенциал действия, отвечающий за возникновение нервного импульса.

- Читать далее "Синапс: строение, функции"

Оглавление темы "Гистология нервной ткани":
  1. Тело нервной клетки - нейрона: строение, гистология
  2. Дендриты нервных клеток: строение, гистология
  3. Аксоны нервных клеток: строение, гистология
  4. Мембранные потенциалы нервных клеток. Физиология
  5. Синапс: строение, функции
  6. Глиальные клетки: олигодендроциты, шванновские клетки, астроциты, клетки эпендимы
  7. Микроглия: строение, гистология
  8. Центральная нервная система (ЦНС): строение, гистология
  9. Гистология мозговых оболочек. Строение
  10. Гематоэнцефалический барьер: строение, гистология

Ждем ваших вопросов и рекомендаций: