Потенциал действия

у всех животных организмов, имеющих нервную систему.

Вопросы:
Как выглядит ПД?
Как возникает

ПД?
Как часто нейрон может продуцировать ПД?

мембрана нейрона меняет свой знак – внешняя сторона на очень

короткое время становится отрицательной, а внутренняя сторона – положительной. Это происходит со скоростью примерно в сто раз быстрее, чем однократное моргание глаза.

мембраны);
Пик ПД (смена знака заряда на мембране);
Нисходящая фаза ПД (быстрая

реполяризация мембраны);
Отрицательный следовой потенциал (гиперполяризация мембраны).
Фаза медленного восстановления мембранного потенциала до уровня МПП.
 
Продолжительность ПД – приблизительно 2 мсек.

в которой находятся закрытые Na+ ионные каналы;
Na+ ионные каналы под

воздействием внешнего раздражителя начинают открываться;
Ионы Na+ начинают проникать через открывшиеся каналы внутрь клетки по градиенту концентрации (так как ионов Na+ больше во внеклеточной среде).
Вход ионов Na+ приводит к частичной деполяризации мембраны (мембранный потенциал становится более позитивным).
Если деполяризация мембраны достигает критического уровня (критический уровень деполяризации мембраны), то на мембране возникает ПД.
 

значение мембранного потенциала нейрона, при котором на мембране нейрона возникает

ПД.
ПД возникает в результате деполяризации мембраны до критического (порогового) уровня. Если мембранный потенциал не доходит до КУД, то на мембране не возникает ПД.
Другими словами, генерация ПД подчиняется закону «Все или ничего».

на нейрон,
действие медиатора на мембрану нейрона,
воздействие электрического тока.

ток, то нейрон последовательно продуцирует не один, а множество ПД.

Частота ПД зависит от силы внешнего воздействия. Чем больше сила электрического тока, тем выше частота импульсации нейрона.
Таким образом, частотой импульсации нейрон может кодировать силу внешнего раздражителя.

может превышать 1000 Гц (1000 импульсов в секунду). Это объясняется

тем, что мембрана нейрона после генерации одного ПД на короткое время (примерно на 1 мсек) вообще не способна генерировать ПД.
Абсолютный рефрактерный период – это период времени после возникновения ПД, в который мембрана нейрона не способна генерировать ПД.

период (примерно несколько мсек), в который мембрана клетки с большим

трудом генерирует следующий ПД.

Во время относительного рефрактерного периода сила внешнего воздействия должна быть больше, чем обычно, чтобы вызвать на мембране нейрона очередной ПД.

нейроне
ПД – это быстрое смена электрического заряда на

мембране.
Ионный механизм: деполяризация мембраны вызывается мощным током ионов Na+ внутрь клетки, а реполяризация вызывается утечкой ионов К+ из клетки.

К+ начинают выходит из клетки и это вызывает появление мембранного

потенциала (который будет равен -80 mV).

При этом открытых Na+ каналов много больше, чем открытых К+

каналов. Другими словами, проницаемость мембраны для ионов Na+ становится выше, чем для ионов К+.
Результат: ионы Na+ начинают быстро проникать внутрь клетки, так как на них одновременно действуют две силы, направленную в одну сторону:
сила концентрационного градиента
электрическая сила (положительные ионы Na+ притягиваются к отрицательному внутреннему слою мембраны).
Этот ток ионов продолжается до тех пор, пока на мембране не возникнет натриевый равновесный потенциал (62 mV).
Таким образом, открытие Na+ каналов приводит к эффекту смены знака на мембране (от -80 mV до 62 mV).

ионов Na+ и К+ привело к быстрому изменению разности потенциалов

на мембране (смену знака заряда).

Таким образом, восходящая фаза ПД может быть объяснена быстрым током ионов Na+ через открытые Na+ ионные каналы.

представить, что Na+ ионные каналы внезапно закрываются, а К+ каналы

остаются открытыми.
В этой ситуации проницаемость мембраны для ионов К+ начинает превосходит проницаемость для ионов Na+ , что приводит к току ионов К+ из клетки во внеклеточную среду до тех пор, пока не наступит калиевый равновесный потенциал (-80 mV).
Вывод: ПД может в идеальном нейроне может быть объяснен просто движением ионов через открывающиеся ионные каналы.