Хвилюючий постсинаптический потенціал. Поріг порушення нейрона

На малюнку показані нейрон в стані спокою і збудженому пресинаптическая терміналу контактує з його поверхнею. Мембранний потенціал спокою всюди в сомі дорівнює -65 мВ.

На малюнку показана пресинаптическая терміналу з якої виділився збудливий медіатор в щілину між терміналом і мембраною соми нейрона. Цей медіатор діє на мембранний збудливий рецептор, збільшуючи проникність мембрани для Na +. У зв`язку з великим градієнтом концентрації іонів Na + і значною електронегативність всередині нейрона іони Na + швидко дифундують всередину клітини.

Швидкий приплив позитивно заряджених іонів Na + всередину клітини частково нейтралізує заперечність мембранного потенціалу спокою. Так, на малюнку мембранний потенціал спокою зрушився в позитивному напрямку від -65 до -45 мВ. Такий позитивний зсув мембранного потенціалу спокою називають збудливим постсинаптическим потенціалом (ВПСП), оскільки, якщо цей потенціал значно зсувається в позитивному напрямку, він веде до розвитку потенціалу дії в постсинаптическом нейроне, тобто до його порушення. (У даному випадку ВПСП дорівнює +20 мВ, тобто мембранний потенціал став на 20 мВ більш позитивним, ніж у спокої.)

Відео: Нейронна активність

Однак необхідно відзначити наступне. одиночний розряд однією пресинаптичної терміналі ніколи не зможе збільшити потенціал нейрона від -65 мВ відразу до -45 мВ. Такий великий зсув потенціалу вимагає розряду багатьох терминалей (приблизно 40-80 для звичайного спинального мотонейрона) одночасно або у швидкій послідовності. При цьому здійснюється процес, званий суммацией, який детально викладено в наступних статтях.
Генерація потенціалів дії в початковому сегменті аксона, що відходить від тіла нейрона. Поріг порушення.

коли ВПСП зсувається досить сильно в позитивному напрямку, досягається рівень деполяризації, при якому в нейроні розвивається потенціал дії. Однак потенціал дії виникає не в прилеглій до збудливим синапсах частини мембрани, а в початковому сегменті аксона - в місці переходу соми нейрона в аксон.

Відео: Ковальова А.В. з відеокурсу "фізіологія ЦНС"

головною причиною цього є відносно невелика кількість потенціалзалежні натрієвих каналів в мембрані соми нейрона, що при розвитку ВПСП ускладнює відкриття необхідної кількості натрієвих каналів для виникнення потенціалу дії.

навпаки, концентрація потенціалзавісімих натрієвих каналів в мембрані початкового сегмента в 7 разів більше, ніж в мембрані соми, і, отже, ця ділянка нейрона може генерувати потенціал дії набагато легше, ніж сома. ВПСП, здатний викликати потенціал дії в початковому сегменті аксона, коливається між +10 і +20 мВ (в порівнянні з +30 або +40 мВ або більше, необхідних для порушення соми).

Відразу після того як розвивається потенціал дії, він поширюється уздовж аксона на периферію і зазвичай також до сома. У деяких випадках він поширюється і в дендрити, але не в усі, оскільки вони, як і сома нейрона, мають дуже мало потенціалзавісімих натрієвих каналів і, отже, часто не можуть генерувати потенціали дії.

На малюнку показано, що поріг збудження нейрона дорівнює приблизно -45 мВ, тобто на 20 мВ більш позитивний, ніж потенціал спокою нейрона, рівний -65 мВ, що відповідає ВПСП +20 мВ.