Потенціал спокою. Потенціал дії.

Потенціал спокою (ПП) - різницю потенціалів між вмістом клітини (волокна) і внеклеточной рідиною; стрибок потенціалу локалізується на поверхневою мембрані, у своїй її, внутрішня сторона заряджено электроотрицательно стосовно зовнішньої. Потенціал спокою обумовлений нерівністю концентрацій, іонів Na+, До+ і Cl- з обох боків клітинної мембрани і неоднаковою її проницаемостью тих іонів. У нервових і м'язових клітинах потенціал спокою бере участь у підтримці стану готовності молекулярної структури мембрани до порушення у відповідь дію подразника. Усі на клітину, викликають тривале стійке зниження потенціалу спокою. (наприклад, порушення обміну речовин, підвищення внеклеточного змісту іонів До+, дію сильного електричного струму тощо.), ведуть до їх зниження збуджуваності клітини або до повної втрати нею здатність до генерації потенціалів дії. У живих клітин на спокої між внутрішнім вмістом клітини, і зовнішнім розчином існує різницю потенціалів (ПП) порядку 60-90мв, яка локалізована на поверхневою мембрані. Внутрішня сторона мембрани заряджено электроотрицательно стосовно зовнішньої.

Концентрація До+ в протоплазмі приблизно 50 разів більше, ніж у внеклеточной рідини, тому, диффундируя з клітки, іони виносять на зовнішню бік мембрани позитивні заряди, у своїй внутрішня сторона мембрани, мало проникної значних органічних аніонів, набуває негативний потенціал. Оскільки проникність мембрани у спокої для Na+ приблизно 100 разів менше, ніж для До+, дифузія натрію з внеклеточной рідини (де він є основним катионом) в протоплазму мала і лише трохи знижує ПП, обумовлений іонами До+. У кістякових м'язових волокнах у виникненні потенціалу спокою важливе значення мають також іони Cl-, диффундирующие всередину клітини. Наслідком ПП є струм спокою, реєстрований між ушкодженим і интактным ділянками нерва чи м'язи при додатку отводящих електродів. Мембрани нервових і м'язових клітин (волокон) спроможні змінювати іонну проникність у відповідь зрушення мембранного потенціалу. При збільшенні ПП (гиперполяризация мембрани) проникність поверхневих клітинних мембран для Na+ і Ко+ падає, а при зменшенні ПП (деполяризация) вона, причому швидкість змін проникності для Na+ значно перевищує швидкість збільшення проникності мембрани для До+. Нерівність концентрацій іонів До+ і Na+ (чи Ca+) усередині та зовні клітини (волокна) підтримується спеціальним механізмом (т. зв. <натриевым насосом), выталкивающим іони Na+ з клітки і нагнетающим іони До+ в протоплазму, які вимагають витрати енергії, яка черпається клітиною у процесах обміну речовин. Робота таких механізмів забезпечується, зазвичай, енергією, виділеної при розщепленні аденозинтрифосфорної кислоти (АТФ); в такий спосіб, іонні насоси одночасно виконують функцію ферментів, расщепляющих АТФ і званих АТФ-азами. Активний перенесення Na+ з клітки сопряжён з транспортом До+ у напрямі здійснюється особливої ферментної системою - транспортної Na, До, - стимульованої аденозинтрифосфатазой, локалізованої в клітинної мембрані. Остання, гидролизуя аденозинтрифосфорную кислоту (АТФ), вивільняє енергію, що й витрачається на активний перенесення катионів. Робота насоса загалом залежить від рівня метаболізму клітини.