Самозбудження. Механізми самозбудження клітин

Періодичне самозбудження в нормі характерно для серця, більшості гладких м`язів і багатьох нейронів центральної нервової системи. Ці ритмічні розряди є причиною: (1) ритмічного скорочення серця-(2) ритмічної перистальтики кишечника-(3) таких нервових явищ, як ритм дихання.

Відео: Нейрон. Передача імпульсів в нервовій клітині

Крім того, майже всі інші збудливі тканини можуть періодично порушуватися, якщо поріг стимуляції тканинних клітин в достатній мірі знижується. Наприклад, навіть великі нервові волокна і волокна скелетного м`яза, які в звичайних умовах високо стабільні, періодично порушуються при приміщенні їх в розчин, що містить лікарський препарат вератрин, або при падінні концентрації іонів кальцію нижче критичного рівня. В обох випадках підвищується натрієва проникність мембрани.

процес повторного самозбудження необхідний для спонтанної ритмічної активності. Для виникнення спонтанної ритмічної активності мембрана навіть в її природному стані повинна бути досить проникна для іонів натрію (або для іонів кальцію і натрію через повільні Са2 + / Nа + -канали), що дозволяє їй автоматично деполяризованого. Так, на малюнку видно, що рівень мембранного потенціалу спокою в клітинах водія ритму серця становить лише -60-70 мВ.

Відео: Механізм слуху Медтехніка ортосалон - medsklad.com.ua

Цього не достатньо негативний потенціал для збереження всіх натрієвих та кальцієвих каналів в закритому стані. У зв`язку з цим відбувається наступна послідовність подій: (1) частину іонів натрію і кальцію надходить внутрь- (2) виникає при цьому зміщення мембранного потенціалу в позитивному напрямі підвищує проникність мембрани- (3) ще більше іонів надходить внутрь- (4) проникність підвищується ще більше, і це триває до тих пір, поки не генерується потенціал дії.

Потім в кінці потенціалу дії мембрана реполяризуется. Після деякої затримки тривалістю в мілісекунди або секунди спонтанна збудливість призводить до повторної деполяризації, і знову виникає потенціал дії. Цей цикл повторюється знову і знову, що є причиною самовільного ритмічного порушення збудливою тканини.

Відео: Механізм скорочення поперечно смугастого м`язового волокна

чому мембрана водія ритму НЕ деполяризуется негайно після її реполяризації, що затримує цей процес приблизно на секунду до виникнення чергового потенціалу дії? Відповідь можна знайти при уважному розгляді кривої калієвої провідності на малюнку. Видно, що до кінця кожного потенціалу дії і протягом короткого періоду після нього мембрана стає високопроніцаемого для іонів калію.

Надмірна вихід іонів калію виносить безліч позитивних зарядів назовні мембрани, приводячи до значного збільшення негативного заряду усередині волокна. Це триває майже секунду після завершення попереднього потенціалу дії, що наближає мембранний потенціал до рівня потенціалу Нернста для калію. Така зміна потенціалу, зване гиперполяризацией, також показано на малюнку. На тлі цього стану повторне порушення не відбувається.

Однак, як видно на малюнку, надмірне збільшення калієвої провідності (І стан гіперполяризації) після кожного потенціалу дії поступово зникає, що дозволяє мембранному потенціалу знову підвищуватися до порога збудження. У цей момент виникає новий потенціал дії, і процес повторюється знову.