Мембранный потенциал действия также Потенциал действия

Нейроны, как и все живые клетки, обладают свойством электрической полярности за счет работы (На ,К )-насоса внутренняя поверхность мембраны нейрона заряжена отрицательно относительно ее наружной поверхности. В результате устанавливается динамическое равновесие, при котором электрохимический трансмембранный градиент равен нулю, а распределение зарядов неравномерно на внутренней поверхности мембраны образуется избыток отрицательных зарядов, снаружи — избыток положительных, т. е. возникает транс мембранная разность электрических потенциалов — потенциал покоя, величина которого составляет 60 — 70 мВ. Присоединение нейромедиатора открывает мембранные каналы, что позволяет ионам Ка беспрепятственно и в больших количествах проникать внутрь клетки. В результате всего за 0,001 с внутренняя поверхность нейрона оказывается заряженной положительно. Это кратковременное состояние перезарядки нейрона называется потенциалом действия, или нервным импульсом (рис. 16.3). Потенциал действия достигает 50—170 мВ таким образом, общая амплитуда изменения потенциала от значения в состоянии покоя до максимального значения при раздражении нерва составляет примерно 100—150 мВ. В форме потока ионов Ка" деполяризация распространяется вдоль аксона как волна активности. По мере распространения волны деполяризации участки аксона претерпевают также последовательную реверсию. [c.460]

Передача электрических сигналов нервной клеткой основана на изменении мембранного потенциала в результате прохождения небольших количеств ионов через управляемые ионные каналы. Эти ионы перемещаются за счет энергии, большой запас которой создается благодаря работе натриево-калиевого насоса, поддерживающего высокие градиенты концентрации На и 1С на мембране нервной клетки. В состоянии покоя мембрана нейрона благодаря каналам утечки более проницаема дм калия, чем для других ионов, и поэтому мембранный потенциал близок к равновесному калиевому потенциалу, составляющему примерно - 70 мВ. Потенциал действия возникает тогда, когда под влиянием короткого деполяризующего стимула открываются потенциал-зависимые натриевые каналы, так что мембрана становится более проницаемой для На а мембранный потенциал еще дальше смещается в сторону равновесного натриевого потенциала Благодаря такой положительной обратной связи открывается еще больше натриевых каналов, что в конечном итоге приводит к возникновению потенциала действия, подчиняющегося закону всё или ничего . На каждом данном участке мембраны потенциал действия быстро исчезает вследствие инактивации натриевых каналов, а во многих нейронах также вследствие открытия потенциал-зависимых калиевых каналов. [c.304]

Если на каком-нибудь участке мембраны проницаемость для ионов натрия увеличивается, то эти ионы устремляются внутрь клетки, нейтрализуя ее отрицательный заряд. Клеточная мембрана при этом деполяризуется. При деполяризации по поверхности мембраны распространяется затухающий электрический сигнал, аналогично тому как это имеет место при прохождении тока по коаксиальному кабелю Считают, что включение нервного импульса часто связано с локальным увеличением проницаемости мембраны для ионов натрия. В этом процессе могут играть определенную роль также и другие ионы, в частности Са +. Пассивное распространение электрических сигналов, обусловленное локальной деполяризацией мембраны, происходит, однако, только в случае очень коротких нервных клеток на длинные расстояния этим способом сигнал распространяться не может. В большинстве аксонов нервных клеток используется более эффективный способ проведения импульса, основанный на развитии потенциала действия. Потенциал действия — это импульс, проходящий вдоль аксона и специфически изменяющий за доли секунды (в нервах млекопитающих приблизительно за 0,5 мс) мембранный потенциал (рис. 5-6). Исходный отрицательный потенциал - 50—70 мВ быстро падает до нуля, затем достигает положительного значения 40—50 мВ, после чего снова устанавливается потенциал покоя. Поразительная особенность потенциала действия состоит в том, что он распространяется вдоль аксонов со скоростью 1 —100 м/с без снижения интенсивности. [c.370]

Мышечная клетка окружена электровозбудимой поверхностной мембраной — сарколеммой. На сарколемме находятся места контакта с окончаниями двигательных нервов — синапсы (нервно-мышечные соединения, см. рис. 113). Сарколемма обладает избирательной проницаемостью для различных веществ и имеет транспортные системы, с помощью которых поддерживается разная концентрация ионов Ма и К , а также СГ внутри клетки и в межклеточной жидкости, что приводит к возникновению на ее поверхности мембранного потенциала. Образование мембранного потенциала действия под влиянием нервного импульса — необходимое условие возникновения возбуждения мышечного волокна. [c.292]

Мембранные методы отличаются типами используемых мембран, движущими силами, поддерживающими процессы разделения, а также областями их применения (табл. 26). Существуют мембранные методы щести типов микрофильтрация процесс мембранного разделения коллоидных растворов и взвесей под действием давления ультрафильтрация — процесс мембранного разделения жидких смесей под действием давления, основанный на различии молекулярных масс или молекулярных размеров компонентов разделяемой смеси обратный осмос — процесс мембранного разделения жидких растворов путем проникновения через полупроницаемую мембрану растворителя под действием приложенного к раствору давления, превышающего его осмотическое давление диализ — процесс мембранного разделения за счет различия скоростей диффузии веществ через мембрану, проходящий при наличии градиента концентрации электродиализ — процесс прохождения ионов растворенного вещества через мембрану под действием электрического поля в виде градиента электрического потенциала разделение газов — процесс мембранного разделения газовых смесей за счет гидростатического давления и градиента концентрации. [c.209]

В мембранных системах под действием различных обобщенных термодинамических сил (градиентов концентрации, электростатического потенциала, давления, температуры) возникают потоки ионов и растворителя, а также мембранный потенциал и ток протекания. [c.216]

Трансмиттер-зависимые ионные каналы приспособлены для превращения внеклеточных химических сигналов в электрические сигналы. Они располагаются обычно в специализированных соединениях (называемых химическими синапсами), расположенных между нервными клетками и клетками-мишенями. Эти каналы концентрируются на плазматической мембране клетки-мишени в области синапса. Каналы способны открываться на некоторое время в ответ на связывание нейротрансмиттера, высвобождаемого нервным окончанием. При этом меняется проницаемость постсинаптической мембраны клетки-мишени (рис. 6-62). В отличие от потенциал-зависимых каналов, ответственных за возникновение потенциалов действия, трансмиттер-зависимые каналы относительно нечувствительны к мембранном) потенциалу и поэтому неспособны к самоусиливающемуся возбуждению. Вместо этого они изменяют проницаемость мембраны и, следовательно, влияют на мембранный потенциал. Величина этого изменения зависит от того, сколько трансмиттера высвободилось в синапсе и в течение какого времени он там присутствует. Ясно, что потенциал действия может возникнуть только при условии, что потенциал-зависимые каналы также присутствуют в этой же мембране клетки-мишени. [c.402]

Положительная обратная связь редко встречается в биологических системах, поскольку она приводит к нестабильности системы и экстремальным состояниям. В этих ситуациях возникшее возмущение вызывает такие последствия, которые еще более его усиливают (рис. 19.2). Например, во время распространения нервного импульса деполяризация мембраны нейрона повышает ее проницаемость для ионов натрия. Проникая в аксон через мембрану, ионы натрия усиливают деполяризацию, а тем самым и собственное поступление в клетку. Скорость этого поступления стремительно возрастает, и в результате генерируется потенциал действия. В данном случае положительная обратная связь служит для усиления ответа системы (деполяризации). Величину этого ответа ограничивают другие механизмы, описанные в разд. 17.1.1. Положительная обратная связь функционирует также во время родов, когда гормон окситоцин стимулирует сокращения матки, а они в свою очередь инициируют вьщеление новых порций этого гормона (разд. 21.8.12). [c.402]

Концентрация К" внутри клетки, как правило, в 10-20 раз выше, чем снаружи. Для ионов Na" - картина прямо противоположная (см. табл. 6-3). Такая разница в концентрациях ионов обеспечивается работой (Na" + К" )-насоса, обнаруженного в плазматических мембранах практически всех животных клеток. Этот насос работает по принципу антипорта, активно перекачивая Na" из клеток, а К" внутрь клеток против их крутых электрохимических градиентов. Ниже будет показано, что градиент Na", создаваемый насосом, регулирует объем клеток за счет осмотических эффектов. Он также используется лля осуществления транспорта Сахаров и аминокислот в клетку. Почти треть всей энергии, необходимой лля жизнедеятельности животной клетки, тратится именно на работу этого насоса. В электрически активных нервных клетках при распространении потенциала действия происходит многократное накапливание небольших порций Na" и потери небольших количеств К" (см. ниже). При этом на восстановление уходит около 2/3 энергии, необходимой клетке. [c.384]

Ум, суммарная сила, стремящаяся вывести отдельный тип ионов из клетки, пропорциональна разнице между Ум и равновесным потенциалом для этих ионов. Папример. для К" Ум — Ук и для Ка" Ум — Уш. Реальный ток. осуществляемый каждым видом ионов зависит не только от движущей силы, но также и от степени проницаемости мембраны для данного иона через каналы, которая есть функция проводимости каналов для данного иона. Если проводимость набора каналов для К" и Ка соответственно gк и gNa, из закона Ома следует, что токи к" и Ка" соответственно будут равны gк ( Ум - Ук) и gNa (Ум - Уыа) (проводимость есть величина, обратная сопротивлению, а единица измерения, обратная ому, есть сименс, 8). Большинство индивидуальных ионных каналов имеет проводимость в пределах ] — 150 х 10 " 8 или 1 — 150 р8). При мембранном потенциале покоя в большинстве клеток К -каналы являются основным типом открытых каналов. Поэтому gь доминирует в общей проводимости мембраны. В процессе возникновения потенциала действия в нервных или мышечных клетках открывается на короткое время множество потенциал-зависимых Ка"-каналов, в результате проводимость gNa становится доминирующей в общей проводимости мембраны [c.397]

При изучении механизмов возникновения потенциала действия в нейронах (а также в других клетках) мы будем отталкиваться от нескольких общепризнанных фактов. Прежде всего процессы, приводящие к генерации нервного импульса, разыгрываются на мембране и заключаются в кратковременных изменениях мембранного потенциала. Идеи о том, что потенциал действия возникает именно на мембране, высказывались уже в XIX веке. Они были подтверждены в изящных опытах на гигантских аксонах кальмара проведение импульсов в этих аксонах сохранялось даже после выдавливания из них аксо-плазмы. [c.152]

На основании изложенных выше литературных и экспериментальных данных можно предложить следующую гипотетическую схему биохимических процессов, возникающих в простейшем случае лод действием ауксина в растительной клетке, находящейся в фазе растяжения. Молекула ИУК, являющаяся донором электрона, образует лабильный комплекс с гипотетическим рибонуклеопротеидом-переносчиком поверхностной мембраны. Образование такого комплекса приводит к увеличению количества фосфатных групп, освобождающихся от связи с белком. Активированный таким образом переносчик связывает кальций пектатов клеточных стенок свободными фосфатными группами и транспортирует его на внутреннюю сторону мембран. Эта реакция идет с использованием энергии АТФ, в результате чего усиливается окислительное фосфорилирование и дыхание. В реакции переноса кальция принимают участие сократительные белки, содержащие сульфгидрильные группы. Перемещение кальция сопровождается изменением мембранного потенциала и активности ферментов, локализованных в мембранах и клеточных стенках (аскорбатоксидазы, метилпектинэстеразы). Изменяется также поглощение и выделение ряда катионов и анионов, в частности, увеличивается поглощение калия. В результате удаления части кальция клеточная стенка становится более пластичной, вследствие чего возрастают сосущая сила и поступление воды в вакуоль. Начинается растяжение клеточной оболочки. Переносчик под действием РНК-азы распадается на внутренней стороне мембраны и затем ресинтезируется для переноса новых ионов кальция. Растяжение клеточной стенки индуцирует системы синтеза пектинов, целлюлозы и других компонентов оболочки. Эти процессы также сопровождаются затратой энергии и усилением интенсивности дыхания. Растяжение и увеличение гидратации цитоплазмы приводит к уменьшению ее вязкости и активизации гидролитических ферментов. Вслед за поглощением воды в вакуоль поступают осмотически активные вещества, поддерживающие сосущую силу клетки. [c.42]

Таким образом, изменения электрических свойств возбудимых биомембран осуществляется с помощью ионных каналов. Это белковые макромолекулы, пронизывающие липидный бислой, которые могут находиться в нескольких дискретных состояниях. Свойства каналов, селективных для ионов К+, Ка+ и Са +, могут по-разному зависеть от мембранного потенциала, что и определяет динамику потенциала действия в мембране, а также отличия таких потенциалов в мембранах разных клеток. [c.104]

Передача электрических сигналов нервной клеткой основана на изменении мембранного потенциала в результате прохождения относительно небольшого числа ионов через мембранные каналы. Эти ионы перемещаются за счет энергии, большой запас которой создаежя благодаря работе Ыа К -АТРазного насоса, поддерживающего более низкую концентрацию N0 и более высокую концентрацию К внутри клетки по сравнению с наружной средой. В покоящемся нейроне каналы избирательной утечки К делают мембрану более проницаемой для калия, чем для других ионов, и поэтому мембранный потенциал покоя близок к равновесному потенциалу К, составляющему примерно - 70 мВ. Внезапная деполяризация мембраны изменяет ее проницаемость, так как при этом открываются потенциал-зависимые натриевые каналы. Но, если деполяризованное состояние поддерживается, эти каналы вскоре инактивируются. Под влиянием мембранного электрического поля отдельные каналы совершают резкий переход от одной из возможных конформаций к другой. Потенциал действия инициируется тогда, когда под влиянием короткого деполяризующего стимула открывается часть потенциал-зависимых натриевых каналов, что делает мембрану более проницаемой для Ыа и еще дальше смещает мембранный потенциал по направлению к равновесному натриевому потенциалу. В результате такой положительной обратной связи открывается еще больше натриевых каналов, и так продолжается до тех пор, пока не возникнет потенциал действия, подчиняющийся закону всё или ничего . Потенциал действия быстро исчезает вследствие инактивации натриевых каналов, а во многих нейронах также и открытия потенциал-зависимых калиевых каналов. Распространение потенциала действия (импульса) по нервному волокну зависит от кабельных свойств этого волокна. Когда при импульсе мембрана на некотором участке деполяризуется, ток, проходящий здесь через натриевые каналы, деполяризует соседние участки мембраны, где в свою очередь возникают потенциалы действия. Во многих аксонах позвоночных высокая скорость и эффективность проведения импульсов достигается благодаря изоляции поверхности аксона миелиновой оболочкой, оставляющей открытыми лишь небольшие участки возбудимой мембраны. [c.92]

Механизмы электрической возбудимости изолированных нейронов моллюсков имеют суш ественные особенности в сравнении с механизмом потенциала действия в мембране аксона. Развитие методов внутриклеточного диализа изолированных нейронов позволило охарактеризовать систему ионных каналов сомы нервной клетки (П. Т. Костюк, О. А. Крышталь). В нейронах, диализируемых трисфосфатом, вы-ходяш ие токи подавлены и наблюдается только входяш ий ток, включаюш ий два кинетических компонента. Быстрый входяш ий ток обусловлен активацией Ма -ка-налов, а медленный входяш ий ток — активацией Са -каналов. Входяш ий Са2 -ток нечувствителен к действию ТТХ и ТЭА, но подавляется ионами Сс1, Мп, Со, N1, Ьа, а также верапамилом и 1)-600. Кроме того, входяш ий Са2 -ток подавляется при внутриклеточном диализе нейрона раствором, содержаш им анионы Р в концентрации около 20 мМ. [c.149]

Под влиянием афферентной импульсации ацетилхолин — белок распадается на белок и ацетилхолин, последний через ире-синаптические мембраны поступает в постсинаптические щели (везикулы). Далее при участии АХЭ происходит расщепление свободного АХ на уксусную кислоту и холин, который взаимодействует с холинорецепторными белками постсинаптических мембран. Доказательством участия АХ в процессе возникновения и проведения нервного импульса служит также тот факт, что в это же время наблюдается резкое повышение активности АХ-эстеразы, она расщепляет молекулу АХ иа уксусную кислоту и холин со скоростью 10 3 с. Таким образом, имеет место синхронность биохимических и биофизических процессов, которую можно объяснить тем, что молекула АХ-эстеразы имеет сотни активных центров с высоким сродством к АХ. Следовательно, в период изменения мембранного потенциала действия образуется достаточное количество АХ, что способствует возникновению и проведению нервного импульса в период электрической стадии кратковременной памяти. Таким образом, электрическая стадия кратковременной нсйрологичесж памяти принципиально отличается по механизмам от других видов биологической памяти, [c.242]

Какие химические процессы лежат в основе мышления и создают поток сознания в мозге человека Поступление импульсов в мозг оказывает большое влияние на сигналы, идущие на периферию по моторным нейронам. Известно также, что мозг обладает собственными эндогенными электрическими ритмами, которые не зависят от импульсов, поступающих по сенсорным нейронам. У примитивных беспозвоночных источником таких ритмов служат особые нейроны — водители ритма (пейсмейкеры). Эти нейроны спонтанно возбуждаются с постоянными интервалами. По-видимому, в их клеточных мембранах происходят последовательные циклические изменения ионной проницаемости, достаточные для возникновения потенциала действия. Примеры работы трех типов нейронов — водителей ритма у моллюсков [130] приведены на рис. 16-12. Вполне вероятно, что аналогичный феномен лежит в основе работы мозга человека. Вероятно, сознательная мысль возникает при сочетании ритмов от эндогенных водителей ритма с импульсацией, поступающей от сенсорных нейронов. Возвращаясь к примитивным организмам, любопытно сравнить спонтанный ритм нейронов—водителей ритма с периодическим выбросом сАМР клетками 01с1уо51еШит (гл. 6. разд. 5). Может быть, эти два феномена по существу имеют много общего. [c.350]

Для изучения химической природы потенциала действия в 50-х годах А. Ходжкин и А. Хаксли разработали метод фиксации потенциала. С помощью этого остроумного метода можно измерять трансмембранный ток, поддерживая мембранный потенциал на требуемом уровне с помощью системы, работающей по принципу обратной связи [69, 71, 73]. Использование фиксации потенциала позволило измерять зависимость проводимости мембраны от мембранного потенциала и от времени. Оказалось, что сразу же после того, как с помощью фиксации потенциала мембранный потенциал устанавливается на пониженном уровне, проницаемость мембраны для ионов натрия резко возрастает. Увеличение проницаемости автоматически приводит к деполяризации прилежащей области мембраны и соответственно к образованию само-раопространяющейся волны, движущейся вдоль аксона. Химическая природа процессов, изменяющих проницаемость мембраны, остается неясной. С помощью фиксации потенциала было установлено, что через доли миллисекунды проницаемость мембраны возрастает также и [c.370]

Согласно определению, в сложном организме нервная система является органом коммуникации. Эта специфическая функция выполняется мембранами нервных клеток. Например, прохождение нервного импульса вдоль аксона, который может достигать метра в длину, приводит к возникновению потенциала действия, формирующегося в результате кратковременного переноса ионов через аксональную мембрану (гл. 5 и 6). Аналогично основные стадии передачи импульса от одной клетки к другой — это химические и электрические явления на синаптической мембране (гл. 8 и 9). Нервные мембраны играют также важную роль при развитии нервной системы и в ее взаимодействии с окружающей средой. Итак, в настоящее время биохимия нервной мембраны составляет значительную часть современной нейрохимии. По существу эта глава представляет собой краткое изложение основ современной мембранологии, поданных со специфических позиций нейрохимика. Для более полного ознакомления с мембранологией следует обратиться, например, к двум последним монографиям [1, 2]. [c.65]

А. Черная кривая-форма потенциала действия, развивающегося при участии только натриевых потенциал-зависимых каналов цветная кривая-потенциал действия прн наличии также и калиевых потенциал-зависимых каналов, помогающих быстрее вернуть мембранный потенциал к исходной отрицательной величине. Обратите внимание, что в присутствии калиевых каналов наблюдается небольшая гиперполяризация, вызванная возрастанием проницаемости мембраны к ионам К . Б. Цветной линией показан тот же потенциал действия, который представлен цветной линией на графике А черные кривые-нзменение натриевой н калиевой проводимости мембраны во время потенциала действия. (A.L. Hodgkin, А. F. Huxley, J. Physiol., 117, 500-544, 1952.) [c.86]

Для представления предмета данной книги выбрано название Мембранные электроды . С равным успехом ее можно было бы назвать Ионоселективные мембранные электроды , Ионоселективные электроды , Электроды сравнения . Однако нам кажется, что слово мембрана наиболее полно характеризует как обычные, так и нестандартные электроды, выпускаемые в настоящее время. В самом широком смьхле слово мембрана используют для обозначения тонкого слоя проводящего материала, регулирующего движение заряженных частиц через него, вследствие чего создаются условия для возникновения электрического потенциала. Хотя это справедливо относительно ионопроницаемой мембраны, возникновение мембранного потенциала может быть обусловлено и другими механизмами. Вне зависимости от последних слово мембрана используют в феноменологическом плане для обозначения всех обратимых электродов, действующих как мембранные. В этом широком смысле в понятие мембрана включают также и все границы фаз [1]. [c.11]

Сольнер провел целый ряд опытов по изучению коллодия как вещества-носителя получаемых мембран, измерений потенциала, а также ряд определений аномального осмоса. Сольнер при окислении получаемых им мембран наблюдал увеличение числа активных групп, что проявлялось в значительном повы-щении концентрационного потенциала. При измерениях потенциала концентрационной цепи 0,1 н. КС1 (мембрана)—0,01 н. КС1 получили для исходной мембраны 1,6 лв и для окисленной 25 мв. Повышение электроосмотического действия видно из табл. 34. Опыт с протамин-коллодиевой мембраной описывает [c.262]

Возбуждающий импульс вызывает лишь на короткое время смещение мембранного потенциала, который быстро пропадает и восстанавливается потенциал покоя. В том случае, когда возбуждающий импульс смещается еще дальше в отрицательную сторону, он сопровождается гиперполяризацией мембраны. Также не формируется потенциал действия, когда возбуждающий импульс положительный (деполяризующий), но его амплитуда меньше порогового значения Однако, если амплитуда положительного, деполяризующего импульса окажется больше значения ф становится больше ф и в мембране развивается процесс, в результате которого происходит [c.79]

Индукция мембранного потенциала в сферических везикулах под действием внешнегоэлектрического поля используется также в качестве метода исследования процессов переноса заряда в фотосинтетических мембранах. Воздействие внешнего электрического поля на набухшие хлоропласты вызывает сильное возрастание замедленной флуоресценции фотосистем I и П в связи с изменением вероятности рекомбинации разделенных зарядов при изменении напряженности поля в мембране (см. ХХУП1). Воздействие импульсного электрического поля на хлоропласты, набухшие в гипотонической среде, вызывает также изменения быстрой флуоресценции фотосистемы П, амплитуда которых зависит от состояния реакционного центра. [c.38]

Важнейшим свойством нервного импульса является его способность распро-страняться вдоль волокна без затухания с постоянной скоростью. Распространение возбуждения связано с протеканием локальных токов между покояш имися и активными (возбужденные) участками (рис. XXIII.32). Для простоты рассуждений примем, что внешняя поверхность аксона эквипотенциальна, т. е. внешняя среда хорошо проводит электрический ток. В области возникновения потенциала действия внутренняя часть волокна заряжена положительно, а в соседних невозбужденных участках — отрицательно. В результате возникает локальный ток между возбужденным и покояш имся участками нерва, который деполяризует мембрану непосредственно перед активным участком. При достижении критической деполяризации эта область также возбуждается. Подобным образом возбуждение передается дальше. Одностороннее проведение импульса по нервному волокну связано с тем, что участки, в которых потенциал действия завершен, теряют на некоторое время способность к возбуждению (рефрактерность). [c.197]

Действительно, было обнаружено, что форма Р730 более сильно связана с мембранной матрицей, чем форма Рббо- Эти изменения сродства фитохрома к мембране могут, по мнению ряда исследователей, приводить к модификации проницаемости клеток и, как следствие, к увеличению содержания ионов в окружающей среде. При освещении мимозы отмечено также изменение тургора клеток и возникновение потенциала действия. Обратимые фитохром-зависимые изменения биоэлектрического потенциала мембран проростков фасоли наблюдал также Джаффе. В его опытах К-свет индуцировал положительный, а ДК-свет — отрицательный потенциал, причем ответ регистрировался сразу же после изменения спектрального состава света. Танада отмечал контролируемые системой Рббо Ртзо резкие и обратимые модификации адгезионных свойств поверхности растительных клеток, что также свидетельствует об изменении структурного состояния мембран. И наконец, в опытах Руа были обнаружены обратимые изменения электрического сопротивления черных липидных мембран после фотохимической модификации инкорпорированного в них фитохрома. [c.188]

Подобные свойства проявляют мотонейроны саранчи (Woola ott, Hoyle, 1977). Возможно, изменения пейсмекерной активности мотонейронов, происходящие во время обучения, являются физиологической основой запоминания. Отмечалось также, что мотонейроны, ответственные за хранение памяти у позвоночных, воспроизводят спонтанную активность в форме медленных волн ( haplain, 1976). Все представления о ионных механизмах нейрональной ритмики основаны на изучении пейсмекерных нейронов ганглия моллюска. Эти нейроны генерируют медленные колебания мембранного потенциала, на гребне которых возникают разряды потенциалов действия. Изолированные от синаптических входов нейроны проявляют эндогенный ритм в течение многих часов с постоянной частотой. [c.99]

Второй важный факт, касающийся потенциала действия, заклк>чается в том, что этот потенциал представляет собой кратковременную деполяризацию мембраны. Об этом также догадывались уже в прошлом веке, исходя из данных некоторых экспериментальных работ, однако прямое подтверждение было получено лишь при помощи внутриклеточной записи от аксона кальмара. В главе 6 (см. рис. 6.6) была описана экспериментальная установка, позволяющая регистрировать мембранные потенциалы от гигантских аксонов аналогичная установка показана на рис. 7.2. В первых же работах, проведенных исследователями из Рокфеллеровского института медицинских исследований К. Колем и Д. Кертисом (К- ole, D. urtis, 1939), было показано, что при возбуждении мембрана не просто деполяризуется, т. е. становится заряженной менее отрицательно изнутри, но разряжается до О и затем перезаряжается в момент пика потенциала действия она становится заряженной [c.152]

Из таких экспериментов становится ясно, что в определенных участка , нейрона каналы, ответственные за потенциал действия, могут обладать рецепторами для медиаторов. Возбуждение этих рецепторов приводит к изменению свойств каналов. Обнаружено также, что во многих случаях синаптические потенциалы, возникающие в ответ на действие медиатора, зависят от уровня мембранного потенциала покоя. Все эти взаимоотношения представлены в виде схемы на рис. 7.10В, Слева показан классический потенциалзависимый канал, ответственный за генерацию потенциала действия, а справа — типичный постсинаптический канал, обладающий лишь рецепторами для медиатора. Между этими двумя кра-йними вариантами представлены каналы, обладающие и теми и другими свойствами. Очевидно, что наличие таких каналов позволяет нервной системе гораздо более гибко — в зависимости от функционального состояния организма и уровня активности нейронных сетей — модифицировать ритм импульсации, с одной стороны, и интегрировать синаптические влияния — с другой. Об этом необходимо помнить при изучении свойств синапсов (гл. 8 и 9). [c.169]

Эти взаимоотношения между мембранным током и потенциалом обусловливают многие электрофизиологические свойства нервных клеток. Так, с помощью схемы, приведенной на рис. 8.6, иожно объяснить генерацию потенциала действия, ток и его распространение посредством местных токов (см. гл. 7). Элекгротонические свойства нервных клеток лежат и в основе запаздывания в развитии потенциалов и затухания потенциалов. Из схемы, приведенной на рис. 8.6, видно также, что в любом участке нервной клетки могут осуществляться два [c.185]

Известно, что болевое раздражение усиливает рефлекс втягивания жабры у моллюска аплизии за счет модуляции секреции передатчиков сенсорными нейронами. Повышение чувствительности происходит за счет снижения К-прово-димости и соответствующего увеличения продолжительности потенциала действия, Б результате чего усиливаются Са-рефлекс и экзоцитоз. Болевое раздражение вызывает выделение серотонина облегчающим нейроном в окончаниях сенсорных нейронов. Серотонин, в свою очередь, увеличивает синтез цАМФ, активность протеинкиназы А и степень фосфорилирования белка, тесно связанного с К-каналом. В результате происходит закрытие канала. Блокада К-каналов приводит к тому, что приходящий в нервное окончание потенциал действия спадает медленно продленные потенциалы действия удерживают потенциал-зависимые Са-каналы в открытом состоянии, вследствие чего приток ионов Са возрастает. Это, в свою очередь, ведет к опорожнению большего числа синаптических пузырьков. К блокаде К-каналов приводит также добавление АТФ и К субъединицы протеинкиназы А в мембранные препараты нейронов добавление протеинфосфатазы обусловливает открывание К-каналов. [c.342]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология