Fiziologija. Kritična razina depolarizacije

Sve nervne aktivnosti uspješno funkcioniraju zbog izmjene faza odmora i uzbude. Neuspjesi u polarizacijskom sustavu ometaju električnu vodljivost vlakana. Pored živčanih vlakana postoje i druga ekscitacijska tkiva - endokrini i mišićavi.

No, razmotrit ćemo značajke tkiva koje se provode, a na primjeru procesa uzbude organskih stanica, opisati značaj kritične razine depolarizacije. Fiziologija živčanog djelovanja usko je povezana s indeksima električnih naboja unutar i izvan živčanih stanica.

Ako je jedna elektroda pričvršćena na vanjsku ljusku aksona, a druga na njezin unutarnji dio, vidljiva je razlika potencijala. Električna aktivnost živčanih puteva temelji se na ovoj razlici.

Kakav je potencijal za odmor i potencijal za djelovanje?

Sve stanice živčani sustav su polarizirani, tj. imaju različite električne naprave unutar i izvan posebne membrane. Živčana stanica uvijek ima vlastitu lipoproteinsku membranu koja ima funkciju bioelektričnog izolata. Zahvaljujući membranama, stvara se potencijal mirovanja u ćeliji, što je nužno za naknadnu aktivaciju.

Potencijal ostatka održava se ionskim transportom. Prinos kalijevih iona i ulaz klora povećava potencijal mirovanja membrane.

Akcijski potencijal akumulira se u fazi depolarizacije, tj. Porastom električnog naboja.

Faze akcijskog potencijala. fiziologija

Dakle, depolarizacija u fiziologiji je smanjenje membranskog potencijala. Depolarizacija je osnova za pojavu uzbuđenja, tj. Akcijskog potencijala za živčanu stanicu. Kada dosegnu kritičnu razinu depolarizacije, ne, čak i snažan poticaj može izazvati reakcije živčanih stanica. Natrij je jako unutar aksona.

Neposredno nakon ove faze, slijedi faza relativne uzbudljivosti. Odgovor je već moguć, ali samo na snažnom stimulansu signala. Relativna uzbudljivost polako prelazi u fazu uzvišenja. Što je uzvišenost? Ovo je vrhunac uzbudljivosti tkiva.

Sve to vrijeme, natrijevi kanali aktivacije su zatvoreni. I njihovo otkriće će se dogoditi tek kada živčano vlakno ispražnjen. Repolarizacija je potrebna za vraćanje negativnog naboja unutar vlakana.

Što znači kritična razina depolarizacije?

Dakle, ekscitacija, to je u fiziologiji sposobnosti stanice ili tkiva da reagira na poticaj i generira neku vrstu impulsa. Kao što smo saznali, za rad stanica treba određenu naboj - polarizacija. Akumulacija naboja od minus do plus zove se depolarizacija.

Nakon depolarizacije uvijek se nastavlja repolarizacija. Napunjenost nakon što je pobuđena faza mora ponovno postati negativna, tako da se stanica može pripremiti za sljedeću reakciju.

Kad je očitanje voltmetra fiksno na 80 - ovo je faza Ostatak. Pojavljuje se nakon završetka repolarizacije i ako uređaj pokazuje pozitivnu vrijednost (veću od 0), tada se inverzna repolarizacijska faza približava maksimalnoj razini - kritičkoj razini depolarizacije.

Kako se prenose impulsi iz živčanih stanica mišića?

Električni impulsi koji se javljaju kada se membrana uzbudi prenose se duž živčanih vlakana pri velikoj brzini. Brzina signala objašnjava se strukturom aksona. Axon je djelomično obložen ljuskom. I između mjesta s mijelinom presreću Ranvier.

Zahvaljujući ovom rasporedu živčanih vlakana, pozitivna naboja zamjenjuje se s negativnim, a depolarizacijska struja praktički se istodobno širi duž cijele duljine aksona. Signal kontrakcije dolazi do mišića u djeliću sekunde. Takav pokazatelj kao kritična razina depolarizacije membrane znači onaj znak pri kojem se postiže maksimalni potencijal djelovanja. Nakon kontrakcije mišića duž cijelog aksona, repolarizacija je već započela.

Što se događa s depolarizacijom?

Što znači takav pokazatelj kao kritična razina depolarizacije? To u fiziologiji znači da su živčane stanice već spremne za rad. Ispravan rad cijelog tijela ovisi o normalnoj, pravodobnoj promjeni u fazama akcijskog potencijala.

Kritična razina (LUD) je približno 40-50 Mv. U ovom trenutku se električno polje oko membrane smanjuje. Stupanj polarizacije izravno ovisi o tome koliko je natrijevih kanala stanica otvorena. Kavez u ovom trenutku još nije spreman odgovoriti, ali prikuplja električne mogućnosti. Ovo razdoblje naziva se apsolutna vatrenost. Faza traje samo 0,004 s u živčanim stanicama, a kod kardiomiokita - 0,004 s.

Nakon što prođe kritičnu razinu depolarizacije, postavlja se super-ekscitacija. Živčane stanice mogu reagirati čak i na djelovanje subthreshold poticaja, tj. Relativno slab učinak medija.

Funkcije natrijevih i kalijevih kanala

Dakle, važan sudionik u procesima depolarizacije i repolarizacije je protein ionski kanal. Razumjet ćemo što ovaj pojam podrazumijeva. Ionski kanali su makromolekule proteina unutar plazmatske membrane. Kada su otvoreni, mogu proći ionici anorganskog podrijetla. Proteinski kanali imaju filter. Kroz natrijev kanal prolazi samo natrij, kroz kalij - samo ovaj element.

Ovi električki kontrolirani kanali imaju dva vrata: jedna aktivacija, sposobnost prolaza iona, druga inaktivacija. U trenutku kada je potporni potporanj membrane -90 mV, vrata su zatvorena, ali na početku depolarizacije, natrijevi kanali polako se otvaraju. Povećanje potencijala dovodi do oštrog zatvaranja letaka kanala.

Faktor koji utječe na aktivaciju kanala je ekscitacija stanične membrane. Pod utjecajem električne ekscitabilnosti pokreću se dvije vrste ionskih receptora:

• aktivira se ligand receptora - za kemijski ovisne kanale;
• električni signal se primjenjuje na električno kontrolirane kanale.

Kada kritična razina depolarizacije membrane dosegne stanice, receptori daju signal da svi natrijevi kanali moraju biti zatvoreni, a kalijevi kanali počinju se otvarati.

Natrij-kalij pumpa

Procesi prijenosa ekscitacijskog impulsa posvuda su prošli električnom polarizacijom, koja se ostvaruje kretanjem natrijevih i kalijevih iona. Kretanje elemenata temelji se na načelu aktivni prijevoz ioni - 3 Na⁺ Unutar i 2 K⁺ van. Taj mehanizam razmjene naziva se natrij-kalij pumpa.

Depolarizacija kardiomiokita. Faze srčanog kontrakcija

Srčani ciklusi kontrakcija također su povezani s električnom depolarizacijom puteva. Signal za kontrakciju uvijek dolazi od CA stanica koje se nalaze u desnom atriju i šire se duž putevima Guissa u snop Torrel i Bachmann u lijevu atriju. Desni i lijevi procesi snopa Guissa prenose signal u komore srca.

Živčane stanice su brže depolarizirane i nose signal zahvaljujući prisutnosti mijelinske ovojnice, ali i mišićna tkiva postupno depolarizirana. To jest, njihova naboja od negativnih pretvara u pozitivnu. Ova faza srčanog ciklusa naziva se diastol. Sve stanice ovdje su međusobno povezane i djeluju kao jedan kompleks, budući da rad srca treba biti što koordiniraniji.

Kada postoji kritična razina depolarizacije zidova desne i lijeve klijetke, generira se oslobađanje energije - srce je ugovoreno. Tada se sve stanice repolariziraju i pripremaju za novu kontrakciju.

Depresija Verigo

Godine 1889. opisao je fenomen u fiziologiji, koji se naziva katolička depresija Veriga. Kritična razina depolarizacije je razina depolarizacije, u kojoj su svi natrijevi kanali već deaktivirani, a umjesto toga koriste se kalij. Ako se stupanj struje dodatno povećava, tada je ekscitacija živčanih vlakana znatno smanjena. I kritična razina depolarizacije s djelovanjem podražaja ide off scale.

Tijekom depresije Veriga, stopa uzbude je smanjena, i na kraju, potpuno pada. Stanica se počinje prilagoditi zbog promjena u funkcionalnim karakteristikama.

Mehanizam prilagodbe

Ponekad, pod određenim uvjetima, depolarizacijska struja se ne mijenja dugo. Ovo je osobito osjetilnih vlakana. Postupno produženo povećanje takve struje iznad norme od 50 mV dovodi do povećanja frekvencije elektronskih pulseva.

Kao odgovor na takve signale povećava se vodljivost kalij membrane. Spori se kanali aktiviraju. Kao rezultat toga, sposobnost živčanog tkiva da ponovi odgovore. To se naziva prilagodba živčanih vlakana.

Prilikom prilagodbe umjesto velikog broja kratkih signala, stanice počinju akumulirati i dati jedan jak potencijal. I interval između dvije reakcije se povećava.