Особый интерес представляют кальциевые каналы.

œ Входящий кальциевый ток, как правило, недостаточно велик, чтобы нормально деполяризовать клеточную мембрану. Чаще всего поступающий в клетку кальций выступает в роли вторичного посредника.

œ Активация кальциевых каналов обеспечивается деполяризацией клеточной мембраны, например входящим натриевым током.

 

œ Процесс инактивации кальциевых каналов достаточно сложен. С одной стороны, повышение внутриклеточной концентрации свободного кальция приводит к инактивации кальциевых каналов.

 

œ  С другой стороны, белки цитоплазмы клеток связывают кальций, что позволяет поддерживать длительное время стабильную величину кальциевого тока, хотя и на низком уровне; при этом натриевый ток полностью подавляется. Кальциевые каналы играют существенную роль в клетках сердца.

Мембранный потенциал, теория его происхождения.

Мембранный потенциал - это разность потенциалов между наружной и внутренней поверхностями элементарной пограничной мембраны клетки.

Мембранный потенциал - разность потенциалов между цитоплазмой и окружающей средой. Различают два вида мембранных потенциалов: потенциал покоя и потенциал действия.

✿ Потенциал покоя - мембранный потенциал клетки, находящейся в невозбужденном состоянии. Величина потенциала покоя равна 60-90 мВ для волокон поперечно-полосатой мускулатуры, 30-50 мВ - для клеток гладкой мышечной ткани, 60-70 мВ - для нервных клеток

Мембранный потенциал – сила электростатического взаимодействия, которая уравновешивает электрические токи, протекающие через мембрану изнутри кнаружи, снаружи – внутрь.

Современная теория Ходжкина-Хаксли-Катца:

£ В основе возникновения биопотенциала является обмен веществ и энергии между клеткой и окружающей средой

£ Местом возникновения биопотенциала является поверхностная мембрана клетки

£ Непосредственной причиной возникновения биопотенциала является разность концентрации ионов (ионная асимметрия вне и внутри клетки)

£ Поверхностная пограничная мембрана клетки обладает свойством полупроницаемости, которое может меняться при различных состояниях.

Современная материально-техническая электрофизиологическая база позволяет регистрировать разность потенциалов в покоящейся возбудимой клетке — мембранный потенциал покоя (МПП).

Для этого необходимы: микроэлектроды с сечением 0,5 мкм (металлические или стеклянные), усилитель постоянного тока и осциллограф (см. рис. 2.1). Один из микроэлектродов вводится внутрь клетки, а другой помещается на ее поверхность. Электроды соединяются со входами усилителя, выходы которого подаются на вход осциллографа (рис. 4.1).

На экране осциллографа разность потенциалов между поверхностью мембраны клетки и ее протоплазмой (МПП) отражается смещением луча от изолинии, причем чем больше это отклонение, тем больше величина разности потенциалов.

В покое снаружи мембраны преобладают положительные заряды, а внутри – отрицательные.  Такое разделение зарядов сохраняется благодаря тому, что билипидный слой мембраны препятствует диффузии ионов. Разделение зарядов приводит к возникновению разности электрических потенциалов или напряжению на мембране.

Факторы, обеспечивающие возникновение МПП 1. Неодинаковая концентрация потенциалобразующих ионов внутри и вне клетки; 2. Неодинаковая проницаемость клеточной мембраны для различных ионов; 3. Электрогенный вклад Na+/K+ насоса

Формирование мембранного потенциала покоя

• В покое мембрана имеет наиболее значительную проницаемость для ионов калия

Ионные насосы (Na/K – АТФ-аза)

1) поддерживают неравновесное распределение Na+ и К+

• расщепление 1 АТФ - перенос 3 Na+ (из клетки) и 2 К+ (в клетку)

- электрогенность транспорта, т. е. – цитоплазма клетки заряжена отрицательно по отношению к внеклеточному пространству.

 2) движение ионов против градиента концентрации и 3) поддержание концентрационного градиента

Потенциал действия, его фазы. Динамика проницаемости мембраны при возбуждении.