በተለያዩ ህዋሶች ውስጥ ያለው የሽፋን እምቅ መጠን. የማረፊያ ሽፋን እምቅ ባዮፊዚካል መሠረት

የባዮሎጂካል ሽፋን በጣም አስፈላጊ ከሆኑት ተግባራት መካከል አንዱ የባዮፖቴንታሎች መፈጠር እና መተላለፍ ነው. ይህ ክስተት የሴሎች መነቃቃትን ፣የሴሎች ውስጥ ሂደቶችን መቆጣጠር ፣የነርቭ ሥርዓትን ተግባር ፣የጡንቻ መኮማተርን መቆጣጠር እና መቀበያ ስር ነው። በሕክምና ውስጥ, የምርመራ ዘዴዎች የአካል ክፍሎች እና ሕብረ ሕዋሳት ባዮፖቴንቲካልስ በተፈጠሩ የኤሌክትሪክ መስኮች ጥናት ላይ የተመሰረቱ ናቸው-ኤሌክትሮክካዮግራፊ, ኤሌክትሮኢንሴፋሎግራፊ, ኤሌክትሮሞግራፊ እና ሌሎች. በኤሌክትሪክ ማነቃቂያ ጊዜ ውጫዊ የኤሌክትሪክ ግፊት ባላቸው ሕብረ ሕዋሳት እና የአካል ክፍሎች ላይ የሕክምና ውጤቶችም ይሠራሉ.

በህይወት ውስጥ, በሴሎች እና በቲሹዎች ውስጥ የኤሌክትሪክ እምቅ ልዩነቶች ሊፈጠሩ ይችላሉ: Δj

1) ሪዶክስ አቅም - ኤሌክትሮኖችን ከአንድ ሞለኪውሎች ወደ ሌሎች በማስተላለፍ ምክንያት;

2) ሽፋን - በ ion ማጎሪያ ቅልጥፍና እና በሜዳው በኩል ionዎች በማስተላለፍ ምክንያት.

በሰውነት ውስጥ የተመዘገቡ ባዮፖቴንቲየሎች በዋናነት የሽፋን እምቅ ችሎታዎች ናቸው.

Membrane አቅምበገለባው ውስጠኛው (ሳይቶፕላስሚክ) እና ውጫዊ ገጽታዎች መካከል ያለውን እምቅ ልዩነት ይባላል።

j m = j out - j int.(1)

የባዮፖቴንቲካልስ ጥናት እድገት በሚከተሉት ምክንያቶች የተነሳ ነው-

1) በሴሉላር እምቅ መጠን ለመለካት የማይክሮኤሌክትሮድ ዘዴን ማዳበር;

2) ልዩ የባዮፖቴንቲካል ማጉያዎች (UPB) መፍጠር;

3) ትላልቅ ሴሎችን ለማጥናት የተሳካላቸው ዕቃዎች ምርጫ እና ከነሱ መካከል ግዙፍ ስኩዊድ axon.የስኩዊድ መጥረቢያው ዲያሜትር 0.5 ሚሊ ሜትር ይደርሳል, ይህም ሰዎችን ጨምሮ ከአከርካሪ አጥንቶች 100 - 1000 የበለጠ ነው. የአክሶን ግዙፍ መጠን ትልቅ የፊዚዮሎጂ ጠቀሜታ አለው - በነርቭ ፋይበር ላይ የነርቭ ግፊቶችን በፍጥነት መተላለፉን ያረጋግጣል።

ለባዮፊዚክስ፣ ግዙፉ ስኩዊድ አክሰን ባዮፖቴንቲያልን ለማጥናት ጥሩ ሞዴል ነገር ሆኖ አገልግሏል። ማይክሮኤሌክትሮድ በአክሶኑ ላይ ከፍተኛ ጉዳት ሳያደርስ ወደ ስኩዊድ ግዙፍ አክሰን ውስጥ ሊገባ ይችላል።

አንድ ብርጭቆ ማይክሮኤሌክትሮድ በጣም ቀጭን ጫፍ ያለው የመስታወት ማይክሮፒፕት ነው (ምስል 5.1 ).

የዚህ ውፍረት የብረት ኤሌክትሮድ ፕላስቲክ ነው እና የሕዋስ ሽፋንን መበሳት አይችልም, በተጨማሪም ፖላራይዝድ ነው. ኤሌክትሮድ ፖላራይዜሽን ለማስቀረት, ፖላራይዝድ ያልሆኑ ኤሌክትሮዶች ጥቅም ላይ ይውላሉ, ለምሳሌ በጨው የተሸፈነ የብር ሽቦ AgClበመፍትሔው ውስጥ KS1ወይም NaCl(የጌላታይን አጋር-አጋር) ማይክሮኤሌክትሮድ መሙላት.

ሁለተኛው ኤሌክትሮል, የማጣቀሻ ኤሌክትሮድ, በሴሉ ውጫዊ ገጽታ አጠገብ ባለው መፍትሄ ውስጥ ይገኛል. የመቅጃ መሳሪያ ፒ፣ ቀጥተኛ ወቅታዊ ማጉያን የያዘ፣ የገለባውን አቅም ይለካል፡

ምስል 5.1 - ባዮፖፖቴቲካልን ለመለካት የማይክሮኤሌክትሮድ ዘዴ

a - ብርጭቆ ማይክሮፒፔት; b - ብርጭቆ ማይክሮኤሌክትሮድ;

ሐ - የሽፋን እምቅ ችሎታን ለመመዝገብ እቅድ

የማይክሮኤሌክትሮድ ዘዴው ባዮፖቴንቲካልን በግዙፉ ስኩዊድ አክሰን ላይ ብቻ ሳይሆን መደበኛ መጠን ባላቸው ሴሎች ላይም ጭምር-የሌሎች እንስሳት የነርቭ ፋይበር፣ የአጥንት ጡንቻ ሴሎች፣ myocardial ሕዋሳት እና ሌሎችም ባዮፖቴንቲየሎችን ለመለካት አስችሏል።

የሜምብራን እምቅ ችሎታዎች ወደ ማረፊያ አቅም እና የድርጊት አቅሞች ይከፋፈላሉ.

የእረፍት አቅም- የማይንቀሳቀስ የኤሌክትሪክ እምቅ ልዩነት በገለባው ውስጣዊ እና ውጫዊ ገጽታዎች መካከል የተመዘገበው ባልተጠበቀ ሁኔታ።

የማረፊያ አቅም የሚወሰነው በተለያዩ የሽፋኑ ጎኖች ላይ ባሉት የተለያዩ የ ion ውህዶች እና በሽፋኑ ላይ በሚገኙት ionዎች ስርጭት ነው።

በሴል ሲ ኤክስት ውስጥ ያለው የየትኛውም ion ይዘት ከሲ ናር ውጭ ካለው የዚህ ion ትኩረት የተለየ ከሆነ እና ሽፋኑ ወደዚህ ion የሚተላለፍ ከሆነ ፣ የተከሰሱ ቅንጣቶች ፍሰት በሜዳው በኩል ይከሰታል ፣ በዚህም ምክንያት የኤሌክትሪክ ገለልተኛነት ስርዓቱ ተበላሽቷል, ከሴሉ ውስጥ እና ውጪ የሆነ ልዩነት ይፈጠራል j m = j out - j out በሽፋኑ ውስጥ ተጨማሪ የ ions እንቅስቃሴን የሚከላከል. ሚዛናዊነት በሚፈጠርበት ጊዜ የኤሌክትሮኬሚካላዊ እምቅ ችሎታዎች ከሽፋኑ ተቃራኒ ጎኖች ጋር እኩል ናቸው. m in = m in .

ምክንያቱም m = m 0 + RTlnC + ZFj፣ ያ

RTlnC vn + ZFj vn = RTlnC nar + ZFj nar

ከዚህ መድረስ ቀላል ነው። የኔርንስት ቀመርለተመጣጣኝ ሽፋን እምቅ አቅም

j m = j nar - j int = - RT/ZF'ln (C int / ከ nar)

የሽፋን እምቅ የ K + ions ሽግግር ምክንያት ከሆነ, ለዚህም [K +] በ> [K +] እና Z = +1, ሚዛናዊ ሽፋን እምቅ አቅም.

ለና + ions፡ ext< нар, Z = +1,

በኔርነስት ቀመር ከተፈጥሯዊ ሎጋሪዝም ወደ አስርዮሽ ከተሸጋገርን ለአዎንታዊ ሞኖቫለንት ion (Z = +1)

የሙቀት መጠኑን T = 300 K እንውሰድ, ከዚያ

በ Nernst ፎርሙላ C in / C nar ≈100 እንቀበል፣ ይህም በቅደም ተከተል የፖታስየም የሙከራ መረጃ ጋር ይዛመዳል፡

ሎግ, እና ሽፋን እምቅ

0.06∙2V = 0.12V = 120mV፣

በሙከራ ከተገመቱት የማረፊያ አቅም እሴቶች ሞጁል በትንሹ የሚበልጠው እና የኤሌክትሮስታቲክስ ቀመሮችን በመጠቀም እንዲህ ያለውን ልዩነት ለመፍጠር ምን ያህል ionዎች ከሳይቶፕላዝም ወደ ሴሉላር ካልሆኑ አካባቢዎች መንቀሳቀስ እንዳለባቸው እንገምታለን። . የሴል ራዲየስ r = 10 μm = 10 -5 ሜትር የሜምብራል ልዩ የኤሌክትሪክ አቅም (የኤሌክትሪክ አቅም በአንድ ክፍል አካባቢ) C ምት = 10 -2 F / m 2. Membrane አካባቢ 4πr 2 ≈ 4π∙10 -10 ሜ 2 ≈10 -9 ሜ 2። ከዚያም የሽፋኑ የኤሌክትሪክ አቅም

C=C መምታት ∙S≈10 -2 ∙10 -9 ሜ 2.

በገለባው ገጽ ላይ የእያንዳንዱ ምልክት ክፍያ ፍፁም ዋጋ ፣ እንደ capacitor ካሰብነው ፣

የሚዛመደው

የሕዋስ መጠን

ከሴሉ ውስጥ ከ10-17 mol ions በመውጣቱ ምክንያት በሴል ውስጥ ያለው የ ion ትኩረት ለውጥ ይከሰታል.

በሴሉ ውስጥ ያለው የፖታስየም ions ክምችት ከተለወጠው ጋር ሲነጻጸር አነስተኛ ትኩረትን መቀየር በሴል ውስጥ ካለው የፖታስየም ክምችት 10 -4% ብቻ ነው. ስለዚህ፣ ሚዛኑን የጠበቀ የኔርነስት ሽፋን እምቅ አቅም ለመፍጠር በሴሉ ውስጥ ካለው አጠቃላይ ቁጥር ጋር ሲነፃፀር በቸልተኝነት አነስተኛ ቁጥር ያላቸው ionዎች በሽፋኑ ውስጥ ማለፍ አለባቸው።

ስለዚህ የማረፊያ አቅም በኔርነስት ቀመር ለ K + በመጠቀም ከሚሰላው አቅም ጋር በጣም የቀረበ ነው። የአለመግባባቱ ምክንያት ለሌሎች ionዎች የሽፋን መተላለፍ ግምት ውስጥ አይገቡም. በአንድ ጊዜ የK +፣ Na + እና C1 - ionዎች በገለባ በኩል የሚደረግ ስርጭት በጎልድማን እኩልነት ግምት ውስጥ ይገባል።

የጎልድማን እኩልታ ከኔርነስት-ፕላንክ እኩልታ ሊመጣ ይችላል።

ይህን እኩልታ እንለውጠው፡-

URT=D በአንስታይን ግንኙነት መሰረት። የጎልድማን ቋሚ መስክ መጠገኛ ተብሎ የሚጠራውን እንቀበል። በሜዳው ውስጥ ያለውን የኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ በቋሚ እና እምቅ ቅልመት አማካኝ ዋጋ ጋር እኩል እንመለከታለን።

የት ኤል- የሽፋን ውፍረት.

ለ ion ፍሰቱ ጥግግት በሽፋኑ በኩል እናገኛለን-

መጻፉን እንጠቁማለን።

ተለዋዋጮችን እንለይ፡-

ከ 0 እስከ 1 ባለው ክልል ውስጥ ያለውን የልዩነት እኩልታ ግራ ጎን እናዋህድ እና ከ C nar = KS nar ወደ C in = KS ውስጥ (K የስርጭት ኮፊሸን በሆነበት) እናዋህድ።

ከአቅም በኋላ

ከምዚ እናገበርና፡ ንሕናውን ንዕኡ ኽንረክብ ንኽእል ኢና።

ይህንን ከግምት ውስጥ በማስገባት የሚከተሉትን እናገኛለን: -

በማይንቀሳቀስ ሁኔታ ፣ የልዩነት ልዩነት - የሽፋኑ እምቅ - ተጨማሪ የ ions ሽግግርን በገለባው በኩል ሲከለክል ፣ የተለያዩ ionዎች አጠቃላይ ፍሰት ከዜሮ ጋር እኩል ይሆናል ።

j K + + j ና + - j Cl - = 0

ከዚህ በፊት ጄየክሎሪን ion አሉታዊ ክፍያ ግምት ውስጥ በማስገባት የመቀነስ ምልክት አለ. ነገር ግን፣ የተለያዩ ionዎች የሽፋን እምቅ አቅምን በመፍጠር ስለሚሳተፉ፣ ሚዛናዊነት አይከሰትም፣ የተለያዩ ionዎች ፍሰቶች በተናጥል ከዜሮ ጋር እኩል አይደሉም። ፍሰቶችን ብቻ ከግምት ውስጥ ካስገባን j K +እና jNa+፣ ያ j K+ +j ና+ =0, ወይም j K = - j ናኦ +እና፣ በመተካት፣ እናገኛለን፡-

ምክንያቱም,

እንዲሁም የ ion ፍሰትን ከግምት ውስጥ ካስገባን C1 -, ከዚያም, የቀደሙትን ክርክሮች በመድገም, በሶስት ዓይነት ionዎች ሽፋን ውስጥ በሚፈሱት የሜምቦል እምቅ መጠን እኩልታ ማግኘት እንችላለን. የጎልድማን እኩልታ፡-

በሎጋሪዝም ምልክት ስር ያለው አገላለጽ አሃዛዊ ይዘትን ይወክላል [K +] VN፣ BH፣ ግን [C1 -] NAR, እና በተከፋፈለው - [K +] NAR፣ H AR፣ግን [C1 -] ቪ.ኤን, ክሎሪን ions በአሉታዊ መልኩ ስለሚሞሉ.

በእረፍት ጊዜ ለ K + ions ሽፋን ያለው ሽፋን ከናኦ + በከፍተኛ ሁኔታ ይበልጣል, እና ከ C1 -:

P K >> ፒ ና ፣ ፒ ኬ > ፒ ና .

ለስኩዊድ አክሰን፣ ለምሳሌ፣

P K: P ና: P Cl = 1: 0.04: 0.45.

የጎልድማን እኩልታ እንደሚከተለው እንደገና በመጻፍ ላይ፦

ለሶዲየም እና ለክሎሪን ions ሽፋን ያለው ሽፋን ለፖታስየም ከሚፈቀደው መጠን በእጅጉ ያነሰ ከሆነ

ፒ ና<< P K , P Cl << P K ,

ስለዚህ፣ የኔርነስት እኩልታ የጎልድማን እኩልታ ልዩ ጉዳይ ነው።

የጎልድማን እኩልታ በመጠቀም የሚሰላው የሜምቦል እምቅ በትልቅ ህዋሶች ውስጥ ካለው የሙከራ እሴቶቹ ጋር በ Nernst ፎርሙላ ከተሰላው የሜምቦል እምቅ ፍፁም ዋጋ ያነሰ ሆኖ ተገኝቷል። የ Nernst ቀመር እና የጎልድማን እኩልታ በ ገለፈት በኩል አየኖች መካከል ንቁ ትራንስፖርት መለያ ወደ electrogenic ሽፋን ውስጥ መገኘት (ክፍያ መለያየት ምክንያት, እና ስለዚህ እምቅ ልዩነቶች መከሰታቸው) አዮን ፓምፖች, ግምት ውስጥ አያስገባም, ይህም ወሳኝ ሚና ይጫወታል. በትንንሽ ሴሎች ውስጥ የ ion ሚዛንን ለመጠበቅ ሚና. K + -Na + -APases በሳይቶፕላስሚክ ሽፋን ውስጥ ይሠራሉ, ፖታስየም ወደ ሴል እና ሶዲየም ከሴል ውስጥ ይወጣሉ. ለሜምፕል እምቅ የኤሌክትሮጅኒክ ion ፓምፖች አሠራር ግምት ውስጥ በማስገባት ተገኝቷል የቶማስ እኩልታ፡-

የት m የሶዲየም ionዎች ብዛት እና በ ion ፓምፖች በሜዳው ውስጥ በሚወጡት የፖታስየም ionዎች ቁጥር ሬሾ ነው. አብዛኛውን ጊዜ K + -Na + -ATPase ሞድ ውስጥ ይሰራል m = 3/2, m ሁልጊዜ ከ 1 ይበልጣል. (የ ion ፓምፖች ፓምፕ የለም). Clስለዚህ፣ በቶማስ እኩልታ ምንም ቃላቶች የሉም Cl [Cl -].)

Coefficient m> 1 የፖታስየም ትኩረትን ቀስ በቀስ ወደ ሽፋን እምቅ መፈጠር ያለውን አስተዋፅዖ ያሳድጋል, ስለዚህ በቶማስ የተሰላው የሜምቦል እምቅ በሆልማን ከተሰላው የሜምቦል እምቅ ፍፁም ዋጋ ይበልጣል እና ለአነስተኛ ሴሎች የሙከራ ዋጋዎች ይስማማል. .

በሴል ውስጥ የባዮኤነርጂክ ሂደቶችን መጣስ እና የ K + -Na + -ATPase ሥራ ወደ | φ m | መቀነስን ያመጣል, በዚህ ሁኔታ የሽፋኑ እምቅ በጎልድማን እኩልነት በተሻለ ሁኔታ ይገለጻል.

በሴል ሽፋን ላይ የሚደርሰው ጉዳት ለሁሉም ionዎች የሴል ሽፋኖችን የመተላለፊያ አቅም መጨመርን ያመጣል-የ Pk, PNA እና Pcl ጭማሪ. የመተላለፊያው ልዩነት በመቀነሱ ምክንያት የሽፋኑ እምቅ ፍፁም ዋጋ |φ m | ይቀንሳል።

ለከፍተኛ ጉዳት ሕዋሳት |φ m | እንዲያውም ያነሰ, ነገር ግን አሉታዊ ሽፋን እምቅ |φ m | በሴል ውስጥ በተካተቱት ፖሊኒየኖች ምክንያት - አሉታዊ በሆነ መልኩ የተሞሉ ፕሮቲኖች, ኑክሊክ አሲዶች እና ሌሎች ትላልቅ ሞለኪውሎች ወደ ሽፋን (ዶናን እምቅ) ውስጥ ዘልቀው ሊገቡ አይችሉም.

የተግባር አቅም

በኤሌክትሪክ ነርቭ ግፊቶች (የድርጊት አቅም) በሕያው አካል ውስጥ መረጃ ከተቀባዮች ወደ አንጎል የነርቭ ሴሎች እና ከአንጎል የነርቭ ሴሎች ወደ ጡንቻዎች ይተላለፋል። ህይወት ያለው ፍጡር ሙሉ በሙሉ በኤሌክትሪክ የሚሰራ ስርዓት ነው. ኤሌክትሪክ ከሌለ ሕይወት የለም.

የእርምጃው አቅም የተከፈተው ከማረፍ አቅም በፊት ነው። የእንስሳት ኤሌክትሪክ ለረጅም ጊዜ ይታወቃል. የኤሌትሪክ ኢል ፈሳሾች (በቮልቴጅ እስከ 600 ቮ፣ የወቅቱ 60 A እና አንድ ሚሊሰከንድ የሚፈጀው ጊዜ) በጥንቷ ሮም ሪህን፣ ራስ ምታትን እና የሚጥል በሽታን ለማከም በመድኃኒትነት ጥቅም ላይ ውለው ነበር። የኤሌክትሪክ ነርቭ ግፊቱ የተገኘው በቦሎኛ ውስጥ የአናቶሚ ፕሮፌሰር በሆኑት ሉዊጂ ጋልቫኒ ነው። የእሱ የኤሌክትሮፊዚዮሎጂ ሙከራዎች ውጤቶች "በጡንቻ እንቅስቃሴ ውስጥ በኤሌክትሪክ ኃይል ላይ የሚደረግ ሕክምና" (1791) በሚለው መጽሐፍ ውስጥ ቀርበዋል. ጋልቫኒ በተሰነጠቀ የእንቁራሪት እግር ላይ ያለው የጡንቻ መኮማተር በኤሌክትሪክ ግፊት ሊከሰት እንደሚችል እና ህያው ስርዓቱ ራሱ የኤሌክትሪክ ግፊት ምንጭ እንደሆነ ደርሰውበታል። የጋልቫኒ ታላቅ ግኝት በፊዚክስ፣ በኤሌክትሪካል ምህንድስና፣ በኤሌክትሮኬሚስትሪ፣ በፊዚዮሎጂ፣ በባዮፊዚክስ እና በህክምና እድገት ውስጥ የላቀ ሚና ተጫውቷል። ይሁን እንጂ የጋልቫኒ ሃሳቦች ከፍተኛ ተወዳጅነት ወደ ርኩሰት አስከትሏል, የእነሱ ዱካዎች እስከ ዛሬ ድረስ ቆይተዋል (የአስከሬን ጋላቫኒዝም, የዓይን ንክኪ, ወዘተ) የጋልቫኒ ሙከራዎች በፊዚክስ ሊቃውንት መካከል እምነት እንዲጣልባቸው አድርጓል. የጋልቫኒ ታናሽ የዘመኑ የፊዚክስ ፕሮፌሰር አሌሳንድሮ ቮልታ የእንስሳት ኤሌክትሪክን ሀሳብ አጥብቆ ይቃወም ነበር (ከኤሌክትሪክ ዓሳ ልዩ ጉዳዮች በስተቀር የኤሌክትሪክ ኢል እና ኤሌክትሪክ ስቴሪ)። በሙከራዎቹ ውስጥ አንድ ባዮሎጂያዊ ነገርን አያካትትም እና በኤሌክትሮላይት (የቮልቴጅ አምድ) በተለዩ የብረታ ብረት ስብስቦች ግንኙነት የኤሌክትሪክ ፍሰት ሊፈጠር እንደሚችል አሳይቷል. የኬሚካላዊ ወቅታዊ ምንጭ የተገኘው በዚህ መንገድ ነው (የተሰየመው ግን በኋላ ፣ ለሳይንሳዊ ተቃዋሚው ክብር ፣ የጋለቫኒክ ንጥረ ነገር)።

በ 19 ኛው ክፍለ ዘመን የኤሌክትሪክ ሞገዶችን በነርቮች, በሽቦዎች ውስጥ እንደሚሰራጭ ጥንታዊ ሀሳብ ተቋቋመ. ይሁን እንጂ ሄልሆልትዝ (የ 19 ኛው ክፍለ ዘመን ሁለተኛ አጋማሽ) የነርቭ ግፊትን የማሰራጨት ፍጥነት ከ1-100 ሜ / ሰ ብቻ ሲሆን ይህም የኤሌክትሪክ ግፊትን እስከ 3 10 8 ባለው ሽቦዎች ከማሰራጨት ፍጥነት በእጅጉ ያነሰ ነው ። ወይዘሪት. ስለዚህ, በ 19 ኛው ክፍለ ዘመን መገባደጃ ላይ, የነርቭ ግፊት የኤሌክትሪክ ተፈጥሮ መላምት በአብዛኞቹ የፊዚዮሎጂስቶች ውድቅ ተደርጓል. ኬሚካላዊ ምላሽ በነርቭ ክሮች ላይ እንዲሰራጭ ተጠቁሟል። እንዲያውም በኋላ ላይ እንደታየው የኤሌትሪክ ነርቭ ግፊት አዝጋሚ ስርጭት በትላልቅ ተቃውሞዎች አማካኝነት የሴል ሽፋን የሆኑትን የ capacitors ቀስ በቀስ መሙላት ጋር የተያያዘ ነው. የ membrane capacitance (C) እና የነርቭ ፋይበር የመቋቋም R ትልቅ ስለሆኑ የገለባ መሙላት ጊዜ ቋሚ τ= RC ትልቅ ነው።

የነርቭ ግፊት የኤሌክትሪክ ወቅታዊ ግፊት የመሆኑ እውነታ በ 20 ኛው ክፍለ ዘመን አጋማሽ ላይ ብቻ ነው, በተለይም በእንግሊዛዊው የፊዚዮሎጂ ባለሙያ ኤ. ሆጅኪን እና ባልደረቦቹ ስራዎች. እ.ኤ.አ. በ 1963 ሆጅኪን ፣ ሃክስሌ እና ኢኬሌስ በሕክምና የኖቤል ሽልማት ተሸልመዋል "ለነርቭ ሴሎች አሠራር"።

የተግባር አቅም (ኤ.ፒ.) በገለባው የ ion ን ንክኪነት ለውጥ እና በነርቭ እና በጡንቻዎች ውስጥ ካለው የጋለ ስሜት ማዕበል ጋር ተያይዞ የሚፈጠር የኤሌክትሪክ ግፊት ነው።

የእርምጃውን አቅም ለማጥናት ሙከራዎች (በዋነኛነት በሆጅኪን እና ባልደረቦቹ) በስኩዊድ ግዙፍ አክሰንስ ላይ ማይክሮኤሌክትሮድ ዘዴን በመጠቀም ከፍተኛ-ተከላካይ የቮልቴጅ መለኪያዎችን እንዲሁም በተሰየመው አቶም ዘዴ ላይ ተካሂደዋል. የሙከራዎች እና የምርምር ውጤቶች ዲያግራም በምስል ውስጥ ይታያሉ።

የእርምጃውን አቅም ለማጥናት በሚደረጉ ሙከራዎች ውስጥ በአክሶን ውስጥ የተጨመሩ ሁለት ማይክሮኤሌክትሮዶች ጥቅም ላይ ይውላሉ. amplitude V ያለው ምት ለመጀመሪያው ማይክሮኤሌክትሮድ ከአራት ማዕዘን ቅርጽ ያለው የልብ ምት ጀነሬተር ጂ ይቀርባል፣ ይህም የገለባውን አቅም ይለውጣል። የሜምቡል እምቅ አቅም የሚለካው ሁለተኛ ማይክሮኤሌክትሮድ በመጠቀም በከፍተኛ ተከላካይ የቮልቴጅ መቅጃ P.

ምስል 5.2 - የተግባር አቅም ጥናት;

a - የሙከራ ንድፍ (ጂ - pulse generator, P - የቮልቴጅ መቅጃ); b - የድርጊት አቅም (φ p m - የማረፊያ አቅም, φ rev m - የተገላቢጦሽ አቅም, φ d m - የእርምጃ እምቅ ስፋት, φ po m - የመነሻ አቅም)

አነቃቂው ግፊት የሜምቡል እምቅ የአጭር ጊዜ ለውጥን ብቻ ያመጣል፣ ይህም በፍጥነት ይጠፋል እና የእረፍት አቅም ይመለሳል። የ excitatory ግፊት ወደ አሉታዊ አቅጣጫ እንኳ ተጨማሪ ሲቀያየር ጊዜ, ይህ ሽፋን hyperpolarization ውስጥ ማስያዝ ነው. እንዲሁም፣ የተግባር አቅም የሚፈጠረው የግንዛቤ ግፊት አዎንታዊ (depolarizing) ሲሆን ነገር ግን ስፋቱ ከገደብ እሴት V nop ያነሰ ነው። ነገር ግን፣ የአዎንታዊው፣ ዲፖላራይዝድ የልብ ምት (pulse) ስፋት ከ V ኖፕ (V nop) የሚበልጥ ከሆነ፣ φ m ከ φ po m በላይ ይሆናል እና በገለባው ውስጥ አንድ ሂደት ይፈጠራል ፣ በዚህም ምክንያት የሽፋኑ እምቅ ከፍተኛ ጭማሪ። ይከሰታል እና የሽፋኑ እምቅ φ m ምልክቱን እንኳን ይለውጣል - አዎንታዊ ይሆናል (φ in > φ nar)።

የተወሰነ አወንታዊ እሴት ላይ φ rev - የተገላቢጦሽ አቅም፣ የሜምቡል እምቅ አቅም ወደ ማረፊያው እምቅ እሴት ይመለሳል φ p m፣ እንደ እርጥበታማ መወዛወዝ አይነት ነገር ይሰራል። የነርቭ ክሮች እና የአጥንት ጡንቻዎች ውስጥ, እርምጃ እምቅ ቆይታ ገደማ 1 ms (እና የልብ ጡንቻ ውስጥ ገደማ 300 ms ውስጥ. excitation ተወግዷል በኋላ, አንዳንድ ቀሪ ክስተቶች ገለፈት ውስጥ ሌላ 1-3 ms) ውስጥ ተመልክተዋል ጊዜ. ሽፋኑ የማይነቃነቅ (የማይነቃነቅ) ነው.

አዲስ የማስወገጃ አቅም V> V nop አዲስ የተግባር አቅም እንዲፈጠር ሊያደርግ የሚችለው ሽፋኑ ሙሉ በሙሉ ወደ ማረፊያው ከተመለሰ በኋላ ነው። ከዚህም በላይ የእርምጃው አቅም ስፋት

በዲፖላራይዝድ አቅም ስፋት (V>V nop ካልሆነ በስተቀር) ላይ የተመካ አይደለም። በእረፍት ጊዜ ሽፋኑ ፖላራይዝድ ከሆነ (የሳይቶፕላዝም እምቅ ከሴሉላር አካባቢ ጋር በተያያዘ አሉታዊ ነው), ከዚያም በጋለ ስሜት ላይ ሽፋኑ ይሟጠጣል (በሴሉ ውስጥ ያለው አቅም አዎንታዊ ነው) እና ማነቃቂያው ከተወገደ በኋላ የሽፋኑ እንደገና መጨመር ይከሰታል. .

የድርጊት አቅም ባህሪ ባህሪያት፡-

1) የዲፖላሪንግ አቅም ገደብ ዋጋ መኖር;

2) "ሁሉንም ወይም ምንም" ህግ, ማለትም, የዲፖላራይዝድ አቅም ከገደቡ በላይ ከሆነ, የተግባር እምቅ አቅም ይፈጠራል, ስፋቱ በአስደሳች ግፊቱ ስፋት ላይ የተመሰረተ አይደለም እና ምንም አይነት የእንቅስቃሴ አቅም ከሌለው የዲፖላራይዝድ አቅም ስፋት ከመነሻው ያነሰ ነው;

3) እርምጃ እምቅ ልማት እና excitation ማስወገድ በኋላ ቀሪ ውጤቶች ወቅት ገለፈት refractoriness, ያልሆኑ excitability ወቅት አለ;

4) በሚነሳበት ጊዜ የሽፋን መከላከያው በከፍተኛ ሁኔታ ይቀንሳል (በስኩዊድ axon ውስጥ ከ 0.1 Ohm m 2 በእረፍት ወደ 0.0025 Ohm m 2 በማነሳሳት).

በተለያዩ ionዎች ለተፈጠሩት ሚዛናዊነት Nernst እምቅ እሴቶች ወደ መረጃው ከተሸጋገርን፣ አወንታዊው የመገለባበጥ አቅም የሶዲየም ተፈጥሮ ነው ብሎ ማሰብ ተፈጥሯዊ ነው። የሽፋኑ ውስጣዊ እና ውጫዊ ገጽታዎች.

በውጫዊው አካባቢ ውስጥ ያለውን የሶዲየም ትኩረትን በመቀየር የእርምጃውን እምቅ ምት (pulse) ስፋት መለወጥ ይችላሉ። የውጪው የሶዲየም ክምችት እየቀነሰ ሲሄድ, የተገላቢጦሽ እምቅ ለውጦች ሲቀየሩ የእርምጃው አቅም ስፋት ይቀንሳል. ሶዲየም በሴሉ ዙሪያ ካለው አካባቢ ሙሉ በሙሉ ከተወገደ, የተግባር አቅም ጨርሶ አይነሳም.

በሶዲየም በሬዲዮአክቲቭ ኢሶቶፕ የተደረጉ ሙከራዎች በተነሳሱበት ጊዜ ወደ ሶዲየም የመተላለፍ ችሎታ በከፍተኛ ሁኔታ ይጨምራል። በእረፍት ጊዜ ለተለያዩ ionዎች የስኩዊድ axon ሽፋን የመተላለፊያ ቅንጅቶች ጥምርታ የሚከተለው ነው-

P K: P ና: P Cl = 1: 0.04: 0.45

ከዚያም በአስደሳች ሁኔታ:

P K: P ና: P Cl = 1: 20: 0.45

ማለትም፣ ካልተደሰተ ሁኔታ ጋር ሲነጻጸር፣ ሲነሳሳ የሶዲየም የመተላለፊያ መጠን 500 ጊዜ ይጨምራል።

የጎልድማንን እኩልታ በመጠቀም የገለል መቀልበስ አቅምን የሚያሳዩ ስሌቶች ፣ የሜምቡል መለዋወጫ እሴቶችን ለደስታ ሁኔታ ከተተካ ፣ ከሙከራው መረጃ ጋር ይጣጣማሉ።

የሽፋኑ መነሳሳት በሆጅኪን-ሃክስሌ እኩልታዎች ይገለጻል. ከሆድኪን-ሀክስሌ እኩልታዎች አንዱ የሚከተለው ቅጽ አለው፡-

I m በሜዳው በኩል ያለው ጅረት ነው፣ C m የሜዳ ሽፋን አቅም ነው፣ ∑I በገለባ በኩል ያለው የ ionic currents ድምር ነው።

በ ገለፈት በኩል ያለው የኤሌክትሪክ የአሁኑ ionic ሞገድ ያካትታል: ፖታሲየም ions - እኔ k +, ሶዲየም - እኔ ናኦሚ + እና Cl ጨምሮ ሌሎች አየኖች, የሚባሉት መፍሰስ የአሁኑ እኔ k, እንዲሁም capacitive ወቅታዊ. የ capacitive current የሚከሰተው ከአንዱ ወለል ወደ ሌላው በሚተላለፉ ክፍያዎች አማካኝነት የ capacitor መሙላት ሲሆን ይህም ሽፋን ነው. እሴቱ የሚወሰነው በአንድ ሰሃን ከአንድ ሰሃን ወደ ሌላው በሚፈሰው የኃይል መጠን ነው dq/dt, እና የ capacitor ክፍያ q = C m ∆φ = C m φ m, ከዚያም capacitive current C M ነው. አጠቃላይ የሽፋን ፍሰት

በሆጅኪን-ሀክስሌ ቲዎሪ መሰረት የአንድ ሜምፕል ኤለመንትን ማነሳሳት ለናኦ + እና ኬ + ions ከሜምብራል conductivity ለውጦች ጋር የተያያዘ ነው፡ g K እና g Na.

Membrane conductances በ membrane አቅም እና ጊዜ ላይ ውስብስብ መንገዶች ይወሰናል.

የሽፋኑ እምቅ ከፍ ካለ (φ m ከመነሻው በላይ) ከሆነ, የአሁኑ መጀመሪያ ወደ ሴል ውስጥ እንደሚፈስ እና ከዚያም ከሴል ውስጥ ይወጣል.

በሆጅኪን ፣ ሃክስሌ ፣ ቤከር ፣ ሻው በተደረጉት ሙከራዎች ፣ የሜምቡል ፍሰት ምዕራፍ 1 ከአካባቢው የሶዲየም ion ፍሰት (የሶዲየም ክምችት የበለጠ ከሆነ) ወደ ሴል (ከዚህ ያነሰ ከሆነ) ጋር የተቆራኘ መሆኑ ተረጋግጧል። , እና ደረጃ II ከሴሎች ወደ ውጭ በሚወጣው የፖታስየም ions ፍሰት ይገለጻል.

በሙከራዎቻቸው ውስጥ ሆጅኪን እና ሃክስሊ በዙሪያው ያለውን የመፍትሄ ሃሳብ ion ቅንብር ቀይረዋል. ሶዲየም ከውጭ ከተወገደ, የሜምቦል ጅረት (የአሁኑ ወደ ሴል) የመጀመሪያ ደረጃ መጥፋት ተስተውሏል. ስለዚህ, እንዲያውም, እርምጃ እምቅ ልማት የመጀመሪያው ዙር ገለፈት ወደ ሶዲየም አየኖች መካከል permeability ውስጥ መጨመር ጋር የተያያዘ ነው. ወደ ሴል ውስጥ ያለው የአዎንታዊ ቅንጣቶች ፍሰት ወደ ሽፋኑ ዲፖላራይዜሽን ይመራል - የውስጠኛው ገጽ ከውጪው አንፃር በአዎንታዊ ይሞላል።

በሁለተኛው ዙር የሜዳ ሽፋን ወደ ፖታሲየም ያለው የመተላለፊያ ይዘት በከፍተኛ ሁኔታ ይጨምራል እና አዎንታዊ በሆነ መልኩ የፖታስየም አየኖች ሴሎችን ይተዋል, የሶዲየም ጅረት ይቀንሳል. እርምጃ እምቅ ልማት ያለውን ionic ዘዴ በመጨረሻ ሆጅኪን, ቤከር እና Shaw ያለውን ወሳኝ ሙከራ ውስጥ ተረጋግጧል, ይህም ውስጥ አንድ dissected axon ያለውን axoplasm በውጫዊ መፍትሄ ተተክቷል, እና ውጫዊ መፍትሔ ion ውህደቱ ተመሳሳይ እንዲሆን ተደርጓል. መደበኛ axoplasm. በእንደዚህ ዓይነት የ ionic ጥንቅሮች መተካት ፣ በገለባው ላይ ያለው እምቅ ልዩነት ምልክት ተለወጠ። አሁን፣ በእረፍት ጊዜ፣ ከውጪው ጋር በተያያዘ የውስጠኛው ገጽ በአዎንታዊ መልኩ ተሞልቷል። እና የእርምጃው አቅም ወደ አሉታዊነት ተለወጠ.

ይህ መራጭ (ተመራጭ) ተቀይሯል yonic permeability excited ሽፋን: በመጀመሪያ ናኦ +, እና K + ለ - ገለፈት ውስጥ ልዩ ion ሰርጦች አሉ እውነታ ተብራርቷል. የነርቭ ግፊት በተወሰነው የሽፋኑ ክፍል ውስጥ ሲያልፍ የሚከፈቱ እና የሚዘጉ የተለያዩ የሶዲየም እና የፖታስየም ቻናሎች አሉ። በመጀመሪያ ደረጃ የሶዲየም ቻናሎች ይከፈታሉ, በሁለተኛው ደረጃ ደግሞ የፖታስየም ቻናሎች ይከፈታሉ. በዚህ መሠረት የሶዲየም ቻናሎች መጀመሪያ ይዘጋሉ, እና ከዚያም የፖታስየም ቻናሎች. የ ion ቻናሎች መከፈት እና መዝጋት የሚከሰተው በሜምፕል እምቅ ለውጦች ምክንያት ነው።

በገለባው ውስጥ የ ion ቻናሎች መኖራቸውን ከሚያሳዩት ማስረጃዎች አንዱ ion የሚፈሰውን ንጥረ ነገር የሚገድቡ ንጥረ ነገሮች መኖራቸው ነው። ስለዚህ በፉጉ አሳ ውስጥ የሚገኘው ቴትሮዶቶክሲን ሶዲየም ወደ ሴል እንዳይገባ ያግዳል እና በዚህም የነርቭ ግፊቶችን ስርጭት ይረብሸዋል ይህም ለሞት ሊዳርግ ይችላል. ቴትሮዶቶክሲን ሴሎች ወደ ፖታሲየም የመተላለፍ ችሎታ ላይ ተጽእኖ እንደማይኖራቸው ተረጋግጧል, ይህም ማለት ሶዲየም እና ፖታስየም ionዎች በተለያዩ ቻናሎች ውስጥ ያልፋሉ. በተለየ አወቃቀሩ ምክንያት ቴትሮዶቶክሲን ሞለኪውሎች በሶዲየም ቻናሎች ውስጥ ተጣብቀው ይታያሉ. በገለባው ውስጥ የተጣበቁትን የቴትሮዶቶክሲን ሞለኪውሎች ቁጥር በመቁጠር የሶዲየም ቻናሎችን ቁጥር ማወቅ ተችሏል። በተለያዩ የአከርካሪ አጥንቶች የነርቭ ክሮች ውስጥ ይህ የተለየ ነበር - ከ 3 እስከ 75 ሰርጦች በካሬ ማይክሮሜትር ሽፋን አካባቢ (ለማነፃፀር የፎስፎሊፒድ ሞለኪውሎች ቁጥር ≈ 2 10 6 1 / μm 2 ነው).

የተለየ የፖታስየም ቻናሎች ተከላካይ ተገኝቷል- tetraethylammonium. ገለፈት ሶዲየም ቻናሎችን የሚያግድ tetrodotoxin ጋር መታከም ከሆነ, የመጀመሪያው ዙር ያለውን ሽፋን እምቅ መጠገን ጋር ሙከራዎች ውስጥ ይጠፋል, እና tetraethylammonium, ገለፈት በኩል የፖታስየም ያለውን ማስተላለፍ የሚያቆመው, ሁለተኛው ዙር መጥፋት ያስከትላል.

ስለዚህ, የድርጊት አቅም መፈጠር የሚከሰተው በሜዳው ውስጥ በሚፈሱ ionክ ፍሰቶች ምክንያት እንደሆነ ተረጋግጧል: በመጀመሪያ, ሶዲየም ionዎች ወደ ሴል, እና ፖታስየም ions ከሴሉ ወደ ውጫዊ መፍትሄ, ይህም ከተለወጠ ለውጥ ጋር የተያያዘ ነው. ለፖታስየም እና ለሶዲየም ionዎች የገለባው ሽፋን.

የማረፊያ ሽፋን አቅም (ኤምፒፒ) ወይም የእረፍት አቅም (PP) በገለባው ውስጣዊ እና ውጫዊ ጎኖች መካከል ያለው የማረፊያ ሴል እምቅ ልዩነት ነው የሴል ሽፋን ውስጠኛው ጎን ከውጪው አንፃር አሉታዊ ኃይል ይሞላል. የውጪውን የመፍትሄ አቅም እንደ ዜሮ በመውሰድ፣ MPP በመቀነስ ምልክት ተጽፏል። መጠን MPPእንደ ቲሹ አይነት ይወሰናል እና ከ -9 እስከ -100 mV ይለያያል. ስለዚህ, በእረፍት ሁኔታ የሴል ሽፋን ፖላራይዝድ.የ MPP ዋጋ መቀነስ ይባላል ዲፖላራይዜሽን፣መጨመር - ሃይፖላራይዜሽን፣የመጀመሪያውን እሴት ወደነበረበት መመለስ MPP-መልሶ ማቋቋምሽፋኖች.

የመነሻ ሽፋን ንድፈ ሐሳብ መሰረታዊ ድንጋጌዎች MPPወደሚከተለው ቀቅለው. በእረፍት ጊዜ የሴል ሽፋን ወደ K + ions (በአንዳንድ ሕዋሳት እና ለ SG) በጣም በቀላሉ ሊበከል የሚችል ነው, ወደ ና + እምብዛም የማይበገር እና በሴሉላር ፕሮቲኖች እና ሌሎች ኦርጋኒክ ions ውስጥ የማይበከል ነው. K+ አየኖች ከሴሉ ውስጥ በማጎሪያ ቅልጥፍና ይሰራጫሉ፣ እና ወደ ውስጥ የማይገቡ አኒዮኖች በሳይቶፕላዝም ውስጥ ይቀራሉ፣ ይህም በገለባው ላይ ሊኖር የሚችል ልዩነት ይታያል።

የተፈጠረው እምቅ ልዩነት የ K+ን ከሴሉ መውጣትን ይከለክላል እና በተወሰነ እሴት ፣ በ K+ መውጫ እና በማጎሪያው ቅልመት እና በእነዚህ cations በተፈጠረው የኤሌክትሪክ ቅልመት መካከል በሚገቡት መካከል ሚዛን ይከሰታል። ይህ ሚዛናዊነት የተገኘበት የሽፋን አቅም ይባላል የተመጣጠነ አቅም.ዋጋው ከኔርነስት እኩልታ ሊሰላ ይችላል፡-

10 በነርቭ ፋይበር ውስጥ፣ ምልክቶች የሚተላለፉት በድርጊት አቅም ነው፣ ይህም በነርቭ ፋይበር ሽፋን ላይ በፍጥነት በሚሰራጭ የሜምቦል እምቅ ፈጣን ለውጦች ናቸው። እያንዳንዱ የድርጊት አቅም የሚጀምረው የማረፊያ አቅምን በፍጥነት ከተለመደው አሉታዊ እሴት ወደ አወንታዊ እሴት በማሸጋገር ነው፣ ከዚያም በፍጥነት ወደ አሉታዊ አቅም ይመለሳል። የነርቭ ምልክቱ በሚካሄድበት ጊዜ, የእርምጃው እምቅ ችሎታ በነርቭ ፋይበር ላይ እስከ መጨረሻው ድረስ ይንቀሳቀሳል. ስዕሉ በድርጊት እምቅ ወቅት በገለባው ላይ የሚከሰቱ ለውጦችን ያሳያል, አዎንታዊ ክፍያዎች መጀመሪያ ላይ ወደ ፋይበር ውስጥ ሲገቡ እና አዎንታዊ ክፍያዎች በመጨረሻ ወደ ውጭ ይመለሳሉ. የምስሉ የታችኛው ክፍል በበርካታ 1/10,000 ሰከንድ ውስጥ በሜምብራል እምቅ ውስጥ የተደረጉ ተከታታይ ለውጦችን በግራፊክ ይወክላል፣ ይህም የእርምጃውን እምቅ ፈንጂ መጀመሩን እና ተመሳሳይ ፈጣን ማገገምን ያሳያል። የእረፍት ደረጃ. ይህ ደረጃ ከድርጊት አቅም በፊት ባለው የማረፊያ ሽፋን አቅም ይወከላል. ሽፋኑ -90 mV አሉታዊ ሽፋን አቅም በመኖሩ ምክንያት በዚህ ደረጃ ፖላራይዝድ ነው. የዲፖላራይዜሽን ደረጃ. በዚህ ጊዜ ሽፋኑ በድንገት ወደ ሶዲየም ionዎች በጣም ሊገባ ይችላል, ይህም ብዙ ቁጥር ያላቸው በአዎንታዊ መልኩ የተሞሉ የሶዲየም ionዎች ወደ አክሰን ውስጥ እንዲሰራጭ ያስችለዋል. የመደበኛው የፖላራይዝድ ሁኔታ -90 mV ወዲያውኑ በሚመጣው አዎንታዊ ቻርጅ ሶዲየም ions ይገለለላል፣ ይህም በአዎንታዊ አቅጣጫ በፍጥነት እንዲጨምር ያደርጋል። ይህ ሂደት ዲፖላራይዜሽን (Depolarization) ተብሎ ይጠራል። በአንዳንድ ትናንሽ ፋይበር ውስጥ፣ ልክ እንደ አብዛኞቹ የማዕከላዊው የነርቭ ሥርዓት የነርቭ ሴሎች፣ እምቅ ችሎታው በላዩ ላይ “ሳይዘለል” ወደ ዜሮ ደረጃ ይደርሳል። የመልሶ ማቋቋም ደረጃ. በጥቂት ሚሊሰከንድ ክፍልፋዮች ውስጥ የገለባው ወደ ሶዲየም አየኖች የመተላለፍ አቅም በከፍተኛ ሁኔታ ከጨመረ በኋላ የሶዲየም ቻናሎች መዝጋት ይጀምራሉ እና የፖታስየም ቻናሎች መከፈት ይጀምራሉ። በውጤቱም, የፖታስየም ions በፍጥነት ወደ ውጭ መሰራጨቱ መደበኛውን አሉታዊ የማረፊያ ሽፋን አቅም ያድሳል. ይህ ሂደት ሜምፕል ሪፖላራይዜሽን ይባላል። የድርጊት አቅም ዲፖላራይዜሽን እና ሪፖላራይዜሽን የሚያስከትሉትን ምክንያቶች የበለጠ ለመረዳት በነርቭ ፋይበር ሽፋን ውስጥ የሚገኙትን ሁለት ሌሎች የትራንስፖርት ቻናሎች ባህሪያትን ማጥናት አስፈላጊ ነው-በኤሌክትሪክ የተዘጋ የሶዲየም እና የፖታስየም ቻናሎች። በኤሌክትሮኬቲክ ሶዲየም እና ፖታስየም ሰርጦች. በኤሌክትሪክ ቁጥጥር የሚደረግበት የሶዲየም ቻናል በነርቭ ፋይበር ሽፋን ውስጥ የእርምጃ አቅም በሚፈጠርበት ጊዜ በዲፖላራይዜሽን እና በድጋሜ ሂደት ውስጥ አስፈላጊ ተሳታፊ ነው። በኤሌክትሪካል የተዘጋው የፖታስየም ቻናል የሜምቦል ሪፖላራይዜሽን ፍጥነትን ለመጨመር ትልቅ ሚና ይጫወታል። ሁለቱም አይነት በኤሌክትሪክ ቁጥጥር ስር ያሉ ቻናሎች ከናኦ+/ኬ+ ፓምፕ እና ከኬ*/ና+ ፍሳሽ ቻናሎች በተጨማሪ አሉ። በኤሌክትሪክ ቁጥጥር የሚደረግበት የሶዲየም ቻናል. የምስሉ የላይኛው ክፍል በሶስት የተለያዩ ግዛቶች ውስጥ በኤሌክትሪክ የሚነዳ የሶዲየም ቻናል ያሳያል. ይህ ቻናል ሁለት በሮች አሉት፡ አንደኛው ከሰርጡ ውጨኛ ክፍል አጠገብ፣ እሱም የማግበር በር ተብሎ የሚጠራው፣ ሌላኛው ደግሞ - ከሰርጡ ውስጠኛው ክፍል አጠገብ፣ እሱም ኢንአክቲቬሽን በር ይባላል። የምስሉ የላይኛው ግራ ክፍል የማረፊያ ሽፋን እምቅ -90 mV በሚሆንበት ጊዜ የዚህን በር ማረፊያ ሁኔታ ያሳያል. በነዚህ ሁኔታዎች ውስጥ, የነቃው በር ተዘግቷል እና የሶዲየም ions ወደ ፋይበር ውስጥ እንዳይገቡ ይከላከላል. የሶዲየም ሰርጥ ማግበር. የማረፊያ ሽፋን እምቅ ወደ ያነሰ አሉታዊ እሴቶች ሲቀየር, ከ -90 mV ወደ ዜሮ, በተወሰነ ደረጃ (ብዙውን ጊዜ በ -70 እና -50 mV መካከል) በማግበር በር ላይ ድንገተኛ የቅርጽ ለውጥ ይከሰታል, በዚህም ምክንያት ወደ ሙሉ ለሙሉ ይሸጋገራል. ክፍት ሁኔታ . ይህ ሁኔታ የሶዲየም አየኖች በነፃነት ወደ ፋይበር ውስጥ ሊገቡ የሚችሉበት የሰርጡ የነቃ ሁኔታ ይባላል። በዚህ ሁኔታ የሶዲየም ሽፋን ሽፋን ከ 500 እስከ 5000 ጊዜ ባለው ክልል ውስጥ ይጨምራል. የሶዲየም ቻናል ማነቃነቅ. የምስሉ የላይኛው ቀኝ ክፍል የሶዲየም ቻናል ሶስተኛውን ሁኔታ ያሳያል. የመክፈቻውን በር የሚከፍተው የችሎታ መጨመር የማነቃቂያውን በር ይዘጋዋል. ነገር ግን፣ የማነቃቂያው በር የማግበሪያው በር ከተከፈተ በኋላ በጥቂት አስረኛ ሚሊሰከንድ ውስጥ ይዘጋል። ይህ ማለት የአክቲቬሽን በርን ለመዝጋት የሚያመጣው የዝግመተ ለውጥ ሂደት የአክቲቬሽን በርን ከሚከፍተው የዝግመተ ለውጥ ሂደት ነው. በውጤቱም, የሶዲየም ቻናል ከተከፈተ በኋላ ጥቂት አስረኛ ሚሊሰከንዶች, የማነቃቂያው በር ይዘጋል, እና የሶዲየም ionዎች ወደ ፋይበር ውስጥ ዘልቀው መግባት አይችሉም. ከዚህ ቅጽበት, የሽፋኑ እምቅ ወደ ማረፊያ ደረጃ መመለስ ይጀምራል, ማለትም. የመልሶ ማቋቋም ሂደት ይጀምራል. የሶዲየም ቻናል ኢንአክቲቬሽን ሂደት ሌላ ጠቃሚ ባህሪ አለ፡ የሜምቡል እምቅ አቅም ከመጀመሪያው የማረፊያ አቅም ደረጃ ጋር እኩል ወደሆነ እሴት እስኪመለስ ድረስ የማነቃቂያው በር እንደገና አይከፈትም። በዚህ ረገድ, የሶዲየም ቻናሎችን እንደገና መክፈት ብዙውን ጊዜ የነርቭ ፋይበር እንደገና ሳይሰራጭ የማይቻል ነው.

13 በነርቭ ቃጫዎች ላይ ተነሳሽነትን የማካሄድ ዘዴ እንደየነሱ ዓይነት ይወሰናል. ሁለት ዓይነት የነርቭ ፋይበርዎች አሉ-myelinated እና unmyelinated. በማይሚላይላይን ፋይበር ውስጥ ያሉ የሜታብሊክ ሂደቶች ለኃይል ወጪዎች ፈጣን ማካካሻ አይሰጡም. የመነሳሳት መስፋፋት ቀስ በቀስ እየቀነሰ - በመቀነስ ይከሰታል. የመነሳሳት መቀነስ ባህሪ ዝቅተኛ የተደራጀ የነርቭ ስርዓት ባህሪ ነው. ወደ ፋይበር ወይም በአካባቢው ፈሳሽ ውስጥ በሚነሱ ትናንሽ ክብ ሞገዶች ምክንያት መነሳሳት ይስፋፋል. በአስደሳች እና ባልተደሰቱ አካባቢዎች መካከል ሊኖር የሚችል ልዩነት ይፈጠራል, ይህም ክብ ሞገዶች እንዲፈጠሩ አስተዋጽኦ ያደርጋል. የአሁኑ ጊዜ ከ "+" ክፍያ ወደ "-" ይሰራጫል. ክብ ቅርጽ በሚወጣበት ቦታ ላይ የፕላዝማ ሽፋን ለ ና ions የመተላለፊያ ይዘት ይጨምራል, በዚህም ምክንያት የሽፋኑ መበላሸት ይከሰታል. አዲስ በተደሰተ አካባቢ እና በአጎራባች ያልተደሰተ መካከል እንደገና ሊፈጠር የሚችል ልዩነት ይነሳል, ይህም ወደ ክብ ሞገዶች ይመራዋል. መነቃቃቱ ቀስ በቀስ የአክሲል ሲሊንደር አጎራባች አካባቢዎችን ይሸፍናል እናም እስከ አክሱ መጨረሻ ድረስ ይሰራጫል። በ myelin ፋይበር ውስጥ ፣ ለሥነ-ምግብ (metabolism) ፍጽምና ምስጋና ይግባውና ፣ ተነሳሽነት ሳይቀንስ ፣ ሳይቀንስ ያልፋል። በሚይሊን ሽፋን ምክንያት ባለው የነርቭ ፋይበር ትልቅ ራዲየስ ምክንያት የኤሌክትሪክ ፍሰት ወደ ቃጫው ውስጥ ሊገባ እና ሊወጣ የሚችለው በመጥለፍ አካባቢ ብቻ ነው። ማነቃቂያ በሚተገበርበት ጊዜ ዲፖላራይዜሽን በጠለፋ A አካባቢ ይከሰታል, እና የጎረቤት ጣልቃገብ B በዚህ ጊዜ ፖላራይዝድ ነው. በጠለፋዎች መካከል, ሊፈጠር የሚችል ልዩነት ይነሳል, እና ክብ ሞገዶች ይታያሉ. በክብ ሞገዶች ምክንያት፣ ሌሎች ጣልቃ ገብነቶች ይደሰታሉ፣ መነሳሳቱ ጨዋማ በሆነ መንገድ ይሰራጫል፣ ከአንዱ መጥለፍ ወደ ሌላው መዝለል። በነርቭ ፋይበር ላይ ማነቃቂያ ለማካሄድ ሶስት ህጎች አሉ። የአናቶሚካል እና የፊዚዮሎጂ ታማኝነት ህግ. በነርቭ ፋይበር ላይ ግፊትን ማካሄድ የሚቻለው ንጹሕ አቋሙ ካልተጣሰ ብቻ ነው። የመነጠል ማነሳሳት ህግ. በከባቢያዊ ፣ pulpal እና pulpate ያልሆኑ የነርቭ ፋይበር ውስጥ የመነቃቃት መስፋፋት በርካታ ገጽታዎች አሉ። በከባቢያዊ ነርቭ ፋይበር ውስጥ ፣ ተነሳሽነት የሚተላለፈው በነርቭ ፋይበር ብቻ ነው ፣ ግን በተመሳሳይ የነርቭ ግንድ ውስጥ ወደሚገኙት ጎረቤቶች አይተላለፍም። በ pulpy ነርቭ ፋይበር ውስጥ ፣ ማይሊን ሽፋን የኢንሱሌተር ሚና ይጫወታል። በ myelin ምክንያት የመቋቋም አቅም ይጨምራል እናም የሽፋኑ የኤሌክትሪክ አቅም ይቀንሳል። የ pulp ያልሆኑ የነርቭ ክሮች ውስጥ, excitation በተናጠል ይተላለፋል. የሁለት መንገድ የማነሳሳት ህግ. የነርቭ ፋይበር የነርቭ ግፊቶችን በሁለት አቅጣጫዎች ያካሂዳል - ሴንትሪፔታል እና ሴንትሪፉጋል።

14 ሲናፕሶች - ይህ የነርቭ ግፊትን ከነርቭ ፋይበር ወደ ተፅእኖ ሴል - የጡንቻ ፋይበር ፣ የነርቭ ወይም ሚስጥራዊ ሕዋስ ማስተላለፍን የሚያረጋግጥ ልዩ መዋቅር ነው።

ሲናፕሶች- እነዚህ የአንድ ነርቭ ሂደት (አክሰን) ከሌላው የነርቭ ሴል አካል ወይም ሂደት (dendrite, axon) ጋር (በነርቭ ሴሎች መካከል ያለው የማያቋርጥ ግንኙነት) መገናኛዎች ናቸው.

ከአንዱ የነርቭ መዋቅር ወደ ሌላው የምልክት ማስተላለፍን የሚያቀርቡ ሁሉም መዋቅሮች - ሲናፕሶች .

ትርጉም- የነርቭ ግፊቶችን ከአንድ የነርቭ ወደ ሌላ ያስተላልፋል => በነርቭ ፋይበር (የሲግናል ስርጭት) ላይ የስሜታዊነት ስርጭትን ያረጋግጣል።

ብዙ ቁጥር ያላቸው ሲናፕሶች ለመረጃ ማስተላለፍ ትልቅ ቦታ ይሰጣሉ።

የሲናፕስ መዋቅር;

1. Presynaptic ሽፋን- ምልክቱ የሚተላለፍበት የነርቭ ሴል ነው።

2. ሲናፕቲክ ስንጥቅ, ከፍተኛ መጠን ያለው የ Ca ions ይዘት ባለው ፈሳሽ የተሞላ.

3. Postsynaptic ሽፋን- ምልክቱ የሚተላለፍባቸው ሴሎች ናቸው.

በነርቭ ሴሎች መካከል ሁል ጊዜ በ interstitial ፈሳሽ የተሞላ ክፍተት አለ.

በሽፋኖቹ ውፍረት ላይ በመመስረት የሚከተሉትን ያካትታሉ:

- የተመጣጠነ(በተመሳሳይ የሽፋን ውፍረት)

- ያልተመጣጠነ(የአንዱ ሽፋን ጥግግት ከፍ ያለ ነው)

Presynaptic ሽፋን የሚያስተላልፈው የነርቭ ሴል አክሰን ማራዘምን ይሸፍናል.

ቅጥያ - ሲናፕቲክ አዝራር/ሲናፕቲክ ፕላክ.

በፕላስተር ላይ - ሲናፕቲክ ቬሴሎች (vesicles).

በቅድመ-ተህዋሲያን ሽፋን ውስጠኛው ክፍል ላይ - ፕሮቲን / ባለ ስድስት ጎን ጥልፍልፍ(ሸምጋዩ ለመልቀቅ አስፈላጊ ነው), ፕሮቲን የያዘው - ኒዩሪን . በያዘው የሲናፕቲክ ቬሶሴሎች ተሞልቷል አስታራቂ- በምልክት ስርጭት ውስጥ የሚሳተፍ ልዩ ንጥረ ነገር።

የ vesicle ሽፋን ጥንቅር የሚከተሉትን ያጠቃልላል ። ስቴኒን (ፕሮቲን)።

Postsynaptic ሽፋን ተፅዕኖ ፈጣሪውን ሕዋስ ይሸፍናል. ለአንድ የተወሰነ ሲናፕስ አስታራቂ የሚመረጡ የፕሮቲን ሞለኪውሎችን ይይዛል፣ ይህም መስተጋብርን ያረጋግጣል።

እነዚህ ሞለኪውሎች አስተላላፊውን ከተቀባዮች ጋር ያለውን ግንኙነት ሊያበላሹት የሚችሉት የፖስትሲናፕቲክ ሽፋን + ኢንዛይሞች (ብዙ) ሰርጦች አካል ናቸው።

የ postsynaptic ሽፋን መቀበያ.

የ Postsynaptic ገለፈት ከተሰጠ የሲናፕስ አስታራቂ ጋር የሚዛመዱ ተቀባይዎችን ይዟል.

በመካከላቸው አለ። ፈጣን ስንጥቅ . ከፍተኛ መጠን ያለው ካልሲየም በያዘ ኢንተርሴሉላር ፈሳሽ ተሞልቷል። በርካታ የመዋቅር ባህሪያት አሉት - ምልክቶችን ለሚያስተላልፉ አስታራቂዎች ስሜታዊ የሆኑ የፕሮቲን ሞለኪውሎችን ይዟል.

15 የሲናፕቲክ ማስተላለፊያ መዘግየት

መነቃቃቱ በ reflex arc ላይ እንዲሰራጭ የተወሰነ ጊዜ ይወስዳል። ይህ ጊዜ የሚከተሉትን ወቅቶች ያካትታል:

1. ተቀባይ ተቀባይ (ተቀባይ) ለማነሳሳት እና የመቀስቀሻ ግፊቶችን ከአፍራረንት ፋይበር ጋር ለማካሄድ ለጊዜው አስፈላጊው ጊዜ;

2. በነርቭ ማዕከሎች ውስጥ ተነሳሽነት ለማሰራጨት የሚያስፈልገው ጊዜ;

3. የፍላጎት ፋይበርን ወደ ሥራው አካል ለማሰራጨት የሚፈጀው ጊዜ;

4. የሥራ አካል ድብቅ ጊዜ.

16 መከልከል ወደ ማዕከላዊው የነርቭ ሥርዓት ውስጥ የሚገቡ መረጃዎችን በማቀነባበር ረገድ ትልቅ ሚና ይጫወታል. ይህ ሚና በተለይ በፕሬዚናፕቲክ እገዳ ውስጥ ይገለጻል. የግለሰብ የነርቭ ክሮች በዚህ እገዳ ሊታገዱ ስለሚችሉ የማነቃቂያ ሂደቱን በበለጠ በትክክል ይቆጣጠራል. በመቶ ሺዎች የሚቆጠሩ ግፊቶች ወደ አንድ አነቃቂ ነርቭ በተለያዩ ተርሚናሎች ሊቀርቡ ይችላሉ። በተመሳሳይ ጊዜ, ወደ ነርቭ ሴል የሚደርሱ ግፊቶች ቁጥር የሚወሰነው በቅድመ-መከልከል ነው. የጎን መንገዶችን መከልከል ከበስተጀርባ ጠቃሚ ምልክቶችን መምረጥን ያረጋግጣል. እገዳው ወደ ሰፊው የመረበሽ ስሜት እና የመደንዘዝ ስሜት ያስከትላል ፣ ለምሳሌ ፣ በ biculline presynaptic inhibition ሲጠፋ።

በኤሌክትሮክ አቅም (በቮልት ወይም ኤም ቪ) በአንደኛው የሽፋኑ ክፍል እና በሌላኛው በኩል ባለው ፈሳሽ መካከል ያለው ልዩነት ይባላል. ሽፋን እምቅ(MP) እና የተሰየመ ነው። ቪ.ኤም. የሕያዋን ሴሎች ኤምኤፍ መጠን ብዙውን ጊዜ ከ -30 እስከ -100 mV ነው እናም ይህ ሁሉ እምቅ ልዩነት በሁለቱም በኩል ከሴል ሽፋን አጠገብ ባሉ ቦታዎች ላይ ይፈጠራል. የ MP መጠን መቀነስ ይባላል ዲፖላራይዜሽንመጨመር - ሃይፖላራይዜሽን, ከዲፖላራይዜሽን በኋላ የመጀመሪያውን እሴት ወደነበረበት መመለስ - መልሶ ማቋቋም. Membrane አቅም በሁሉም ሴሎች ውስጥ አለ፣ ነገር ግን በሚያስደስቱ ቲሹዎች (የነርቭ፣ የጡንቻ፣ እጢ)፣ የሜምብ እምቅ አቅም፣ ወይም በእነዚህ ቲሹዎች ውስጥም እንደሚጠራው፣ የማረፊያ ሽፋን እምቅ, የፊዚዮሎጂ ተግባራቸውን ተግባራዊ ለማድረግ ቁልፍ ሚና ይጫወታል. የሽፋኑ እምቅ የሁሉም eukaryotic ሕዋሳት በሁለት መሠረታዊ ባህሪያት ይወሰናል. 1) በሜታቦሊክ ሂደቶች የተደገፈ ከውጪ እና ከሴሉላር ፈሳሽ መካከል ያለው ያልተመጣጠነ የ ions ስርጭት; 2) የሕዋስ ሽፋን ion ቻናሎች የመራጭነት ችሎታ።ኤምኤፍ እንዴት እንደሚከሰት ለመረዳት አንድ የተወሰነ መርከብ ወደ ፖታስየም ionዎች ብቻ በሚተላለፍ ሽፋን በሁለት ክፍሎች የተከፈለ ነው ብለን እናስብ። የመጀመሪያው ክፍል 0.1 M, እና ሁለተኛው 0.01 M KCl መፍትሄ እንዲይዝ ያድርጉ. በመጀመሪያው ክፍል ውስጥ ያለው የፖታስየም ion (K +) መጠን ከሁለተኛው በ 10 እጥፍ ከፍ ያለ ስለሆነ በመጀመሪያ ጊዜ ለእያንዳንዱ 10 K + ion ከክፍል 1 እስከ ሰከንድ ባለው ጊዜ ውስጥ አንድ ion ይሰራጫል ። አቅጣጫ. ክሎሪን አኒየኖች (Cl-) ከፖታስየም cations ጋር በሜዳው ውስጥ ማለፍ ስለማይችሉ በሁለተኛው ክፍል ውስጥ ከመጠን በላይ አዎንታዊ ኃይል ያላቸው ionዎች ይፈጠራሉ እና በተቃራኒው ደግሞ በክፍል 1 ውስጥ ከመጠን በላይ ክሊዮኖች ይታያሉ። በውጤቱም, አለ transmembrane እምቅ ልዩነት K + ወደ ሁለተኛው ክፍል እንዳይሰራጭ ይከላከላል ፣ለዚህም ከክፍል 1 ወደ ሽፋን በሚገቡበት ቅጽበት እና ከሽፋኑ ወደ ክፍል ውስጥ በሚወጡበት ጊዜ እንደ ionዎች የሚመጡትን አሉታዊ ክላዮኖች መሳብ ማሸነፍ አለባቸው። 2. ስለዚህ, እያንዳንዱ K ion + በዚህ ቅጽበት ገለፈት በኩል ማለፍ, ሁለት ኃይሎች እርምጃ - የኬሚካል ማጎሪያ ቅልመት (ወይም ኬሚካላዊ እምቅ ልዩነት), የፖታስየም ions ከመጀመሪያው ክፍል ወደ ሁለተኛው, እና የኤሌክትሪክ ሽግግር ማመቻቸት. ሊከሰት የሚችል ልዩነት, K + ions ወደ ተቃራኒው አቅጣጫ እንዲንቀሳቀሱ ያደርጋል. እነዚህ ሁለት ኃይሎች ከተመጣጣኝ በኋላ ከክፍል 1 ወደ ክፍል 2 እና ወደ ኋላ የሚንቀሳቀሱ የ K+ ions ብዛት እኩል ይሆናል እና ይመሰረታል. ኤሌክትሮኬሚካላዊ ሚዛን. ከዚህ ሁኔታ ጋር የሚዛመደው ትራንስሜምብራን እምቅ ልዩነት ይባላል የተመጣጠነ አቅምበዚህ ጉዳይ ላይ የፖታስየም ions ተመጣጣኝ አቅም ኢክ). በ 19 ኛው ክፍለ ዘመን መገባደጃ ላይ ዋልተር ኔርነስት የተመጣጠነ እምቅ አቅም በፍፁም የሙቀት መጠን ፣ በተንሰራፋው ion ቫልነት እና በተለያዩ የሽፋኑ ጎኖች ላይ ያለው የዚህ ion ንፅፅር ላይ የተመሠረተ መሆኑን አረጋግጠዋል ።

የት የቀድሞ፡-የ ion X ተመጣጣኝ አቅም ፣ አር -ሁለንተናዊ ጋዝ ቋሚ = 1.987 ካሎሪ / (ሞል ዲግ), ቲ- ፍጹም ሙቀት በዲግሪ ኬልቪን; ኤፍ- የፋራዳይ ቁጥር = 23060 ካሎሪ / ቪ, ዜድ- የተላለፈው ion ክፍያ; [X] 1እና [X] 2- በክፍል 1 እና 2 ውስጥ የ ion ትኩረት.

ከተፈጥሯዊ ሎጋሪዝም ወደ አስርዮሽ ከተሸጋገርን ለ 18˚C የሙቀት መጠን እና ሞኖቫለንት ion የኔርንስት እኩልታ እንደሚከተለው እንጽፋለን።

ምሳሌ = 0.058 lg

የኔርንስት እኩልታን በመጠቀም የፖታስየም እኩልነት አቅምን ለአንድ ሃሳባዊ ሴል እናሰላለን፣ ከሴሉላር ውጭ ያለው የፖታስየም ክምችት [K +] n = 0.01 M ነው፣ እና ውስጠ ሴሉላር ፖታስየም ትኩረት [K +]v = 0.1 M፡

ኢክ = 0.058 ሎግ = 0.058 መዝገብ = 0.058 (-1) = -0.058 = -58 mv

በዚህ ጉዳይ ላይ እ.ኤ.አ. ኢክአሉታዊ ምክንያቱም የፖታስየም አየኖች መላምታዊ ሕዋስን ይተዋል ፣ ከሽፋኑ ውስጠኛው ክፍል አጠገብ ያለውን የሳይቶፕላዝም ንጣፍ አሉታዊ በሆነ መልኩ ይሞላሉ። በዚህ መላምታዊ ሥርዓት ውስጥ አንድ የሚያሰራጭ ion ብቻ ስላለ፣ የፖታስየም ተመጣጣኝ እምቅ አቅም ከሽፋኑ አቅም ጋር እኩል ይሆናል። ኢክ = ቪም).

ከላይ ያለው ዘዴ በእውነተኛ ሴሎች ውስጥ የሜምቦል እምቅ እንዲፈጠርም ሃላፊነት አለበት, ነገር ግን ከቀላል አሰራር በተለየ መልኩ አንድ ion ብቻ "በጥሩ" ሽፋን ውስጥ ሊሰራጭ ይችላል, እውነተኛ የሴል ሽፋኖች ሁሉም ኦርጋኒክ ያልሆኑ ionዎች በአንድ ውስጥ እንዲያልፉ ያስችላቸዋል. መንገድ ወይም ሌላ. ነገር ግን፣ ሽፋኑ በትንሹ ወደ ማንኛውም ion ነው፣ በMP ላይ ያለው ተጽእኖ ያነሰ ነው። ይህንን ሁኔታ ግምት ውስጥ በማስገባት ጎልድማን በ1943 ዓ.ም. በፕላዝማ ሽፋን ውስጥ የሚገኙትን ሁሉንም የተበታተኑ ionዎች መጠን እና አንጻራዊ ቅልጥፍናን ከግምት ውስጥ በማስገባት የእውነተኛ ሴሎችን ኤምኤፍ ዋጋ ለማስላት ቀመር ቀርቧል።

ቪም = 0.058 lg

በ 1954 ሪቻርድ ኬይንስ የተሰየመውን የኢሶቶፕ ዘዴ በመጠቀም የእንቁራሪት ጡንቻ ሴሎችን ወደ ዋና ዋና ionዎች መተላለፍን ወስኗል። ለሶዲየም የመተላለፊያ ይዘት ከፖታስየም በግምት 100 እጥፍ ያነሰ ነው, እና ክሎሪን ለኤም.ፒ. መፍጠር ምንም አይነት አስተዋጽኦ አያደርግም. ስለዚህ፣ ለጡንቻ ሕዋስ ሽፋን፣ የጎልድማን እኩልታ በሚከተለው ቀለል ባለ መልኩ ሊፃፍ ይችላል።

ቪም = 0.058 lg

በሴሎች ውስጥ የሚገቡ ማይክሮኤሌክትሮዶችን በመጠቀም የተደረጉ ጥናቶች እንደሚያሳዩት የእንቁራሪት አጥንት ጡንቻ ሴሎች የማረፍ አቅም ከ -90 እስከ -100 mV ይደርሳል። በሙከራ መረጃ እና በንድፈ ሃሳባዊ መረጃ መካከል ያለው እንዲህ ያለ ጥሩ ስምምነት የማረፊያ አቅም የሚወሰነው በኦርጋኒክ ionዎች ስርጭት ፍሰቶች መሆኑን ያረጋግጣል። ከዚህም በላይ በእውነተኛ ሴሎች ውስጥ የሜምብራል እምቅ አቅም ወደ ion እኩልነት እምቅ ቅርብ ነው, እሱም በከፍተኛው ትራንስሜምብራን የመተላለፊያ ይዘት ተለይቶ ይታወቃል, ማለትም የፖታስየም ion ተመጣጣኝ አቅም.

የማረፊያ ሽፋን አቅም (RMP) ነው።ሕዋሱ በማይደሰትበት ጊዜ በውጫዊ እና ውስጣዊ ጎኖች መካከል ያለው ልዩነት ሊኖር ይችላል. የሴሉ ሳይቶፕላዝም ከሴሉላር ውጭ ባለው ፈሳሽ ላይ አሉታዊ በሆነ መልኩ እንዲከፍል የተደረገው በገለባው በሁለቱም በኩል በሚገኙት አኒዮኖች እና cations ያልተመጣጠነ ስርጭት ነው። ለተለያዩ ህዋሶች ያለው እምቅ ልዩነት (ቮልቴጅ) ከ -50 እስከ -200 mV ይደርሳል (ሲቀነስ የሴሉ ውስጠኛው ክፍል ከውጭው የበለጠ አሉታዊ ኃይል ይሞላል). የእረፍት ሽፋን እምቅ በሁሉም ሴሎች ሽፋን ላይ ይከሰታል - አነቃቂ (ነርቮች, ጡንቻዎች, ሚስጥራዊ ሴሎች) እና አስደሳች ያልሆኑ.

እንደ ጡንቻ እና የነርቭ ሴሎች ያሉ ሴሎችን አበረታችነት ለመጠበቅ MPS አስፈላጊ ነው. በተጨማሪም በማንኛውም አይነት ሕዋስ ውስጥ ያሉትን ሁሉንም የተሞሉ ቅንጣቶች ማጓጓዝ ላይ ተጽእኖ ያሳድራል፡- የአንዮኖች ከሴሉ እና cations ወደ ሴል የሚገቡትን ተገብሮ ማጓጓዝን ያበረታታል።

የሜምቦል እምቅ አሠራር እና ጥገና በተለያዩ የ ion ፓምፖች (በተለይ, ሶዲየም-ፖታስየም ፓምፕ ወይም ሶዲየም-ፖታስየም ATPase) እና ion ቻናሎች (ፖታስየም, ሶዲየም, ክሎራይድ ion ቻናል) ይረጋገጣል.

እምቅ ቀረጻን ማረፍ

የማረፊያ አቅምን ለመመዝገብ ልዩ ማይክሮኤሌክትሮድ ቴክኖሎጂ ጥቅም ላይ ይውላል. ማይክሮኤሌክትሮድ በኤሌክትሮላይት መፍትሄ (በተለምዶ ፖታስየም ክሎራይድ) የተሞላው ረዣዥም ጫፍ ያለው ከ1 ማይክሮን ያነሰ ዲያሜትር ያለው ቀጭን የመስታወት ቱቦ ነው። የማመሳከሪያው ኤሌክትሮድ ከሴሉላር ውጭ በሆነው ክፍተት ውስጥ የሚገኝ የብር ክሎሪን ያለው ሳህን ነው፡ ሁለቱም ኤሌክትሮዶች ከኦስቲሎስኮፕ ጋር የተገናኙ ናቸው። መጀመሪያ ላይ ሁለቱም ኤሌክትሮዶች በሴሉላር ክፍል ውስጥ ይገኛሉ እና በመካከላቸው ምንም አይነት ልዩነት የለም ። በሴሉ ውስጥ የሚቀዳ ማይክሮኤሌክትሮድ በሴሉ ውስጥ ካስገቡ ፣ oscilloscope በድንገት ወደ -80 mV ድንገተኛ ለውጥ ያሳያል ። ይህ እምቅ ለውጥ የማረፊያ ሽፋን አቅም ይባላል።

የማረፊያ አቅም መፈጠር

ሁለት ምክንያቶች የማረፊያ ሽፋን እምቅ ወደመሆን ያመራሉ-በመጀመሪያ የተለያዩ ionዎች ክምችት በውጫዊ እና በሴሉ ውስጥ ይለያያሉ, እና በሁለተኛ ደረጃ, ሽፋኑ ከፊል-የሚሰራጭ ነው: አንዳንድ ionዎች በእሱ ውስጥ ዘልቀው ሊገቡ ይችላሉ, ሌሎች ደግሞ አይችሉም. ሁለቱም እነዚህ ክስተቶች በገለባው ውስጥ ልዩ ፕሮቲኖች በመኖራቸው ላይ የተመረኮዙ ናቸው፡ የማጎሪያ ቅልጥፍናዎች ion ፓምፖችን ይፈጥራሉ፣ እና ion channels የሜምብሬን ስርጭት ወደ ions ይሰጣሉ። የሽፋን እምቅ መፈጠር በጣም አስፈላጊው ሚና የሚጫወተው በፖታስየም, ሶዲየም እና ክሎሪን ions ነው. የእነዚህ ionዎች ስብስቦች በሽፋኑ በሁለቱም በኩል ይለያያሉ. ለአጥቢ ነርቭ ነርቭ የK + ትኩረት በሴሉ ውስጥ 140 ሚሜል እና ከ 5 ሚሜ ውጭ ብቻ ነው ፣ የና + ማጎሪያ ቅልጥፍና ከሞላ ጎደል ተቃራኒ ነው - 150 ሚሜል ውጭ እና 15 ሚሜ ውስጥ። ይህ የ ion ስርጭት በፕላዝማ ሽፋን ውስጥ ባለው የሶዲየም-ፖታስየም ፓምፕ የተጠበቀ ነው ፣ ይህ ፕሮቲን የ ATP ሃይልን በመጠቀም K + ወደ ህዋሱ ያስገባ እና ና + ን ያውርዳል። ሌሎች አየኖች ለ የማጎሪያ ቅልመት ደግሞ አለ, ለምሳሌ, ክሎራይድ anion Cl -.

የፖታስየም እና የሶዲየም cations የማጎሪያ ቀስቶች እምቅ ሃይል ኬሚካላዊ ቅርጽ ናቸው። የኢን ቻናሎች ኃይልን ወደ ኤሌክትሪክ ኃይል በመቀየር ውስጥ ይሳተፋሉ - ቀዳዳዎች የሚፈጠሩት በልዩ ትራንስሜምብራን ፕሮቲኖች ስብስቦች ነው። ionዎች በሰርጥ ውስጥ ሲሰራጭ አንድ አሃድ የኤሌክትሪክ ክፍያ ይይዛሉ። በገለባው ላይ ያለው ማንኛውም የአዎንታዊ ወይም አሉታዊ ion እንቅስቃሴ በሽፋኑ በሁለቱም በኩል የቮልቴጅ ወይም እምቅ ልዩነት ይፈጥራል።

በ MPS መመስረት ውስጥ የተካተቱት የ ion ቻናሎች የመራጭነት ችሎታ አላቸው, ማለትም, የተወሰነ አይነት ion ብቻ እንዲገባ ይፈቅዳሉ. በእረፍት ላይ ባለው የነርቭ ሽፋን ውስጥ የፖታስየም ቻናሎች ክፍት ናቸው (በዋነኛነት ፖታስየም እንዲገባ የሚፈቅደው) ፣ አብዛኛዎቹ የሶዲየም ቻናሎች ይዘጋሉ። የ K+ ions በፖታስየም ቻናሎች ማሰራጨት ለሜምብ እምቅ አቅም መፍጠር ወሳኝ ነው። የK+ መጠን በሴሉ ውስጥ በጣም ከፍ ያለ በመሆኑ የኬሚካል ቅልመት የእነዚህን cations ከሴሉ ውስጥ እንዲወጣ ስለሚያደርግ ሳይቶፕላዝም በፖታስየም ቻናሎች ውስጥ ማለፍ በማይችሉ አኒዮኖች ቁጥጥር ስር ይሆናል።

ከሴሉ ውስጥ የፖታስየም ions መውጣቱ በሴሉ እምቅ አቅም የተገደበ ነው, ምክንያቱም በተወሰነ ደረጃ በሳይቶፕላዝም ውስጥ አሉታዊ ክሶች መከማቸት ከሴሉ ውጭ ያለውን የኬቲስ እንቅስቃሴ ይገድባል. ስለዚህ በ MPS መከሰት ውስጥ ዋናው ምክንያት በኤሌክትሪክ እና በኬሚካላዊ እምቅ ተጽእኖ ስር ያሉ የፖታስየም ions ስርጭት ነው.

የተመጣጠነ አቅም

የአንድ የተወሰነ ion እንቅስቃሴ በሴሚፐርሚሚል ሽፋን አማካኝነት የሽፋን እምቅ መፈጠር የሚያስከትለውን ውጤት ለመወሰን ሞዴል ስርዓቶች ተገንብተዋል. እንዲህ ዓይነቱ ሞዴል ሥርዓት ion ቻናሎች የተገነቡበት ሰው ሰራሽ ከፊል-permeable ሽፋን በሁለት ሴሎች የተከፈለ ዕቃ ያካትታል. አንድ ኤሌክትሮድ በእያንዳንዱ ሕዋስ ውስጥ ሊጠመቅ ይችላል እና እምቅ ልዩነት ሊለካ ይችላል.

ሰው ሰራሽ ሽፋን ወደ ፖታስየም ብቻ የሚያልፍበትን ሁኔታ ተመልከት. በሁለቱም የአምሳያው ስርዓት ሽፋን ላይ ፣ ከኒውሮን ጋር ተመሳሳይ የሆነ የማጎሪያ ቅልመት ይፈጠራል-140 ሚሜ የፖታስየም ክሎራይድ (KCl) መፍትሄ ከሳይቶፕላዝም (ውስጣዊ ሴል) ጋር በሚዛመደው ህዋስ ውስጥ ይቀመጣል እና 5 የሞሞል መፍትሄ ከኢንተርሴሉላር ፈሳሽ (ውጫዊ ሴል) ጋር በሚዛመደው ሕዋስ ውስጥ ይቀመጣል. KCl.የፖታስየም ionዎች በማጎሪያ ቅልጥፍና ውስጥ በሜዳው ውስጥ ወደ ውጫዊው ሕዋስ ውስጥ ይሰራጫሉ። ነገር ግን Cl anions ወደ ሽፋኑ ውስጥ ዘልቆ መግባት ስለማይችል በውስጠኛው ሕዋስ ውስጥ ከመጠን በላይ የሆነ አሉታዊ ክፍያ ይታያል, ይህም የኬቲስ ፍሰትን ጣልቃ ይገባል. እንደነዚህ ያሉት ሞዴሎች የነርቭ ሴሎች ወደ ሚዛናዊነት ደረጃ ሲደርሱ የኬሚካላዊ እና የኤሌክትሪክ አቅም እርምጃ ሚዛናዊ ይሆናል, እና የ K+ የተጣራ ስርጭት አይታይም. በእንደዚህ ዓይነት ሁኔታዎች ውስጥ የሚታየው የሽፋን እምቅ እሴት ለአንድ የተወሰነ ion (E ion) ተመጣጣኝ አቅም ይባላል. የፖታስየም ተመጣጣኝ አቅም በግምት -90 mV ነው.

ለሶዲየም ተመሳሳይ ሙከራ በሴሎች መካከል ለዚህ cation ብቻ የሚያልፍ ገለፈት በመትከል እና የሶዲየም ክሎራይድ መፍትሄ በ 150 ሚሜ ውጫዊ ሴል ውስጥ እና 15 ሚሜ ውስጠኛው ሴል ውስጥ በማስቀመጥ ተመሳሳይ ሙከራ ማድረግ ይቻላል ። ሶዲየም ወደ ውስጠኛው ክፍል ይንቀሳቀሳል, እምቅ አቅሙ በግምት 62 mV ይሆናል.

የኤሌክትሪክ እምቅ ለማመንጨት መበተን ያለባቸው ionዎች ቁጥር በጣም ትንሽ ነው (በግምት 10 -12 mol K + በ 1 ሴ.ሜ 2 ሽፋን) ይህ እውነታ ሁለት አስፈላጊ ውጤቶች አሉት. በመጀመሪያ ደረጃ, ይህ ማለት ወደ ሽፋኑ ውስጥ ዘልቀው ሊገቡ የሚችሉት የ ions ውህዶች ከሴሉ ውጭ እና በሴሉ ውስጥ ተረጋግተው ይቆያሉ, ምንም እንኳን እንቅስቃሴያቸው በኤሌክትሪክ አቅም መመስረት ከተረጋገጠ በኋላ. በሁለተኛ ደረጃ የ ions ጥቃቅን ፍሰቶች በገለባው ውስጥ, እምቅ አቅምን ለመመስረት, የሳይቶፕላዝም እና የውጭ ሴሉላር ፈሳሾችን የኤሌክትሪክ ገለልተኝነታቸውን አይጥሱም, የክስ ስርጭት የሚከናወነው ወዲያውኑ ከፕላዝማ ሽፋን አጠገብ ባለው ቦታ ላይ ብቻ ነው.

የኔርነስት እኩልታ

ለአንድ የተወሰነ ion እንደ ፖታስየም ያለው ሚዛናዊ እምቅ አቅም የነርንስት እኩልታን በመጠቀም ሊሰላ ይችላል፣ይህም ይመስላል።

R ሁለንተናዊ ጋዝ ቋሚ በሆነበት ፣ ቲ ፍፁም የሙቀት መጠን (በኬልቪን ሚዛን) ነው ፣ z የ ion ክፍያ ነው ፣ F የፋራዳይ ቁጥር ነው ፣ o ፣ እኔ እንደየቅደም ተከተላቸው የፖታስየም ከውጭ እና ከሴሉ ውስጥ ነው። የተገለጹት ሂደቶች በ 310 ዲግሪ ሴንቲግሬድ የሰውነት ሙቀት ውስጥ ስለሚከሰቱ እና ከተፈጥሯዊው ይልቅ የአስርዮሽ ሎጋሪዝምን በካልኩለስ ለመጠቀም ቀላል ስለሆነ ይህ እኩልነት እንደሚከተለው ይቀየራል ።

የ K + ን ስብስቦችን ወደ ኔርነስት እኩልነት በመተካት, የፖታስየም ተመጣጣኝ አቅምን እናገኛለን, ይህም -90 mV ነው. የሽፋኑ ውጫዊ ጎን ወደ ዜሮ አቅም ስለሚወሰድ ፣ የመቀነስ ምልክት ማለት በተመጣጣኝ የፖታስየም አቅም ሁኔታዎች ውስጥ ፣ የሽፋኑ ውስጠኛው ክፍል በአንፃራዊነት የበለጠ ኤሌክትሮኔጅቲቭ ነው። ለተመጣጣኝ ናቲየቭ አቅም ተመሳሳይ ስሌቶች ሊደረጉ ይችላሉ, 62 mV ነው.

የጎልድማን እኩልታዎች

ምንም እንኳን የፖታስየም ions ተመጣጣኝ አቅም -90 mV ቢሆንም፣ የነርቭ ሴል ኤምቪሲ በመጠኑ ያነሰ አሉታዊ ነው። ይህ ልዩነት በእረፍቱ ሁኔታ ውስጥ ያለውን የናኦ + ions ትንሽ ነገር ግን የማያቋርጥ ፍሰት ያንፀባርቃል። የሶዲየም የማጎሪያ ቅልመት ከፖታስየም ጋር ተቃራኒ ስለሆነ ና + ወደ ሴል ውስጥ ይንቀሳቀሳል እና በሽፋኑ ውስጠኛው ክፍል ላይ ያለውን የተጣራ ክፍያ ወደ አዎንታዊ ጎን ይለውጠዋል። እንደ እውነቱ ከሆነ የነርቭ ሴል ኤምቪሲ በ -60 እና -80 mV መካከል ነው. ይህ ዋጋ ከ E ና ይልቅ ወደ E K በጣም የቀረበ ነው, ምክንያቱም በእረፍት ጊዜ የነርቭ ሴል ብዙ የፖታስየም ቻናሎች ክፍት እና በጣም ጥቂት የሶዲየም ቻናሎች አሉት. የ MPS መትከል በክሎሪን ions እንቅስቃሴም ይጎዳል. እ.ኤ.አ. በ 1943 ፣ ዴቪድ ጎልዳማን የኔርነስት እኩልታን ለማሻሻል የተለያዩ ionዎችን በሜምብራል እምቅ አቅም ላይ ለማንፀባረቅ ሀሳብ አቅርበዋል ።

R ሁለንተናዊ ጋዝ ቋሚ በሆነበት ፣ ቲ ፍፁም የሙቀት መጠን (በኬልቪን ሚዛን) ፣ z የ ion ክፍያ ነው ፣ F የፋራዳይ ቁጥር ነው ፣ [ion] o ፣ [ion] i በውስጣቸው የ ions ውህዶች ናቸው እና ከሴሎች ውጭ, P ለተዛማጅ ion የሽፋን አንጻራዊ መተላለፍ ነው. የክፍያ ዋጋው በዚህ ስሌት ውስጥ አልተጠበቀም, ነገር ግን ግምት ውስጥ ይገባል - ለክሎሪን, ውጫዊ እና ውስጣዊ ውህዶች ይለዋወጣሉ, ክፍያው 1 ስለሆነ.

ለተለያዩ ሕብረ ሕዋሳት የማረፊያ ሽፋን እምቅ ዋጋ

የተለዩ ጡንቻዎች -95 mV;
ችላ የተባሉ ጡንቻዎች -50 mV;
Astroglia ከ -80 እስከ -90 mV;
ነርቮች -70 ሚ.ቮ.

በ MPS ምስረታ ውስጥ የሶዲየም-ፖታስየም ፓምፕ ሚና

የማረፊያ ሽፋን እምቅ አቅም ሊኖር የሚችለው ያልተመጣጠነ የ ions ስርጭት ሲኖር ብቻ ነው, ይህም በሶዲየም-ፖታስየም ፓምፕ አሠራር የተረጋገጠ ነው. በተጨማሪም ይህ ፕሮቲን የኤሌክትሮጅካዊ ኃይልን ያመጣል - ወደ ሴል ውስጥ ለሚገቡ 2 የፖታስየም ionዎች ምትክ 3 የሶዲየም cations ያስተላልፋል. ስለዚህም Na + -K + -ATPase MPS በ5-10 mV ይቀንሳል። የዚህ ፕሮቲን እንቅስቃሴ መገደብ የሽፋኑ እምቅ ትንሽ (5-10 mV) ፈጣን ጭማሪ ያስከትላል ፣ ከዚያ በኋላ የና + እና ኬ + የማጎሪያ ቅልጥፍናዎች በሚቆዩበት ጊዜ በተረጋጋ ሁኔታ ለተወሰነ ጊዜ ይኖራል። በመቀጠል እነዚህ ቅልመት ወደ ሽፋኑ ወደ ionዎች ዘልቆ በመግባቱ ምክንያት መቀነስ ይጀምራሉ እና ከጥቂት አስር ደቂቃዎች በኋላ በሽፋኑ ላይ ያለው የኤሌክትሪክ አቅም ይጠፋል.

የእረፍት አቅም ምን እንደሆነ ማወቅ ለምን ያስፈልገናል?

"የእንስሳት ኤሌክትሪክ" ምንድን ነው? ከሰውነት ውስጥ "ባዮኬር" የሚመጡት ከየት ነው? በውኃ ውስጥ በሚገኝ አካባቢ ውስጥ ያለ ሕያው ሕዋስ እንዴት ወደ "ኤሌክትሪክ ባትሪ" ሊለወጥ ይችላል?

እንደገና በማሰራጨት ምክንያት ሴል እንዴት እንደሆነ ካወቅን ለእነዚህ ጥያቄዎች መልስ ልንሰጥ እንችላለንየኤሌክትሪክ ክፍያዎች ለራሱ ይፈጥራል የኤሌክትሪክ አቅም በሽፋኑ ላይ.

የነርቭ ሥርዓቱ እንዴት ይሠራል? ሁሉም የሚጀምረው ከየት ነው? ለነርቭ ግፊቶች ኤሌክትሪክ የሚመጣው ከየት ነው?

የነርቭ ሴል በሜዳው ላይ የኤሌክትሪክ አቅም እንዴት እንደሚፈጥር ካወቅን እነዚህን ጥያቄዎች መመለስ እንችላለን።

ስለዚህ, የነርቭ ሥርዓቱ እንዴት እንደሚሰራ መረዳት የሚጀምረው የግለሰብ የነርቭ ሴል, የነርቭ ሴል እንዴት እንደሚሰራ በመረዳት ነው.

እና የነርቭ ግፊቶች ያሉት የነርቭ ሴል ሥራ መሠረት ነው። እንደገና ማከፋፈልየኤሌክትሪክ ክፍያዎችበእሱ ሽፋን ላይ እና በኤሌክትሪክ እምቅ መጠን ላይ ለውጥ. ነገር ግን አቅምን ለመለወጥ መጀመሪያ ሊኖርዎት ይገባል. ስለዚህ, የነርቭ ሴል, የነርቭ ሥራውን ለማዘጋጀት, ኤሌክትሪክን ይፈጥራል ማለት እንችላለን አቅም, ለእንደዚህ አይነት ስራ እንደ እድል ሆኖ.

ስለዚህ የነርቭ ሥርዓትን ሥራ ለማጥናት የመጀመሪያ እርምጃችን የኤሌክትሪክ ክፍያዎች በነርቭ ሴሎች ላይ እንዴት እንደሚንቀሳቀሱ እና በዚህ ምክንያት የኤሌክትሪክ እምቅ ሽፋን ላይ እንዴት እንደሚታይ መረዳት ነው. እኛ የምናደርገው ይህ ነው ፣ እናም ይህንን ሂደት በነርቭ ሴሎች ውስጥ የኤሌክትሪክ እምቅ ገጽታ ብለን እንጠራዋለን - የማረፊያ እምቅ ምስረታ.

ፍቺ

በተለምዶ አንድ ሴል ለመሥራት ዝግጁ በሚሆንበት ጊዜ በሜዳው ወለል ላይ የኤሌክትሪክ ኃይል መሙላት አለበት። ይባላል የማረፊያ ሽፋን እምቅ .

የማረፊያ አቅም ሴሉ ፊዚዮሎጂያዊ እረፍት ላይ በሚሆንበት ጊዜ በሜዳው ውስጣዊ እና ውጫዊ ጎኖች መካከል ያለው የኤሌክትሪክ እምቅ ልዩነት ነው. አማካይ ዋጋው -70 mV (ሚሊቮልት) ነው.

"እምቅ" ዕድል ነው, ከ "አቅም" ጽንሰ-ሐሳብ ጋር ተመሳሳይ ነው. የአንድ ሽፋን የኤሌክትሪክ አቅም የኤሌክትሪክ ክፍያዎችን, አወንታዊ ወይም አሉታዊ, የማንቀሳቀስ ችሎታው ነው. ክሶቹ የሚጫወቱት በተሞሉ የኬሚካል ቅንጣቶች - ሶዲየም እና ፖታስየም ions እንዲሁም ካልሲየም እና ክሎሪን ነው። ከእነዚህ ውስጥ ክሎሪን ionዎች ብቻ አሉታዊ በሆነ መልኩ የሚሞሉ (-) ሲሆኑ የተቀሩት ደግሞ አዎንታዊ በሆነ መልኩ (+) ይሞላሉ።

ስለዚህ, የኤሌክትሪክ አቅም ያለው, ሽፋኑ ከላይ የተሞሉ ionዎችን ወደ ሴል ወይም ወደ ሴል ሊያንቀሳቅስ ይችላል.

በነርቭ ሥርዓት ውስጥ የኤሌክትሪክ ክፍያዎች የሚፈጠሩት በኤሌክትሮኖች ሳይሆን እንደ ብረት ሽቦዎች ነው, ነገር ግን በ ions - የኤሌክትሪክ ኃይል ያላቸው የኬሚካል ቅንጣቶች. በሰውነት እና በሴሎች ውስጥ ያለው የኤሌክትሪክ ፍሰት እንደ ሽቦዎች ኤሌክትሮኖች ሳይሆን የ ion ፍሰት ነው. የሜምብራል ክፍያው እንደሚለካም ልብ ይበሉ ከውስጥሴሎች እንጂ ውጪ አይደሉም።

በጣም ጥንታዊ በሆነ መንገድ ለማስቀመጥ, "ፕላስ" በሴሉ ውጫዊ ክፍል ዙሪያ ይበዛሉ, ማለትም. በአዎንታዊ የተሞሉ ionዎች, እና በውስጡ "መቀነስ" ምልክቶች አሉ, ማለትም. አሉታዊ የተከሰሱ ions. ከውስጥ ጓዳ አለ ማለት ትችላለህ ኤሌክትሮኔጋቲቭ . እና አሁን ይህ እንዴት እንደተከሰተ ማብራራት ብቻ ያስፈልገናል. ምንም እንኳን በእርግጥ ሁሉም ሴሎቻችን አሉታዊ "ገጸ-ባህሪያት" መሆናቸውን መገንዘብ ደስ የማይል ነው. ((

ማንነት

የማረፊያ እምቅ ይዘት በገለባው ውስጠኛው ክፍል ላይ በ anions መልክ አሉታዊ የኤሌክትሪክ ክፍያዎች የበላይነት እና በ cations መልክ አወንታዊ የኤሌክትሪክ ክፍያዎች አለመኖር በውጫዊው ጎን ላይ ያተኮሩ ናቸው ፣ እና በ ውስጣዊ.

በሴሉ ውስጥ "አሉታዊነት" አለ, እና ከውጭ "አዎንታዊነት" አለ.

ይህ ሁኔታ በሦስት ክስተቶች የተገኘ ነው፡- (1) የገለባ ባህሪ፣ (2) የአዎንታዊ ፖታስየም እና ሶዲየም ionዎች ባህሪ እና (3) የኬሚካል እና የኤሌትሪክ ሃይሎች ግንኙነት።

1. የሜምብራን ባህሪ

ለማረፊያ አቅም ሶስት ሂደቶች በሽፋኑ ባህሪ ውስጥ አስፈላጊ ናቸው-

1) መለዋወጥ ውስጣዊ የሶዲየም ions ወደ ውጫዊ ፖታስየም ions. ልውውጡ የሚከናወነው በልዩ ሽፋን ማጓጓዣ መዋቅሮች ነው-ion exchanger pumps. በዚህ መንገድ ሽፋኑ ህዋሱን በፖታስየም ይሞላል, ነገር ግን በሶዲየም ያጠፋል.

2) ፖታስየም ክፈት ion ቻናሎች. በእነሱ አማካኝነት ፖታስየም ወደ ሴሉ ውስጥ ሊገባ እና ሊወጣ ይችላል. በብዛት ይወጣል.

3) የተዘጋ ሶዲየም ion ቻናሎች. በዚህ ምክንያት ከሴሉ ውስጥ በተለዋዋጭ ፓምፖች የተወገደው ሶዲየም ወደ እሱ መመለስ አይችልም። የሶዲየም ቻናሎች የሚከፈቱት በልዩ ሁኔታዎች ውስጥ ብቻ ነው - ከዚያም የማረፊያ አቅም ተበላሽቶ ወደ ዜሮ ይቀየራል (ይህ ይባላል) ዲፖላራይዜሽንሽፋኖች, ማለትም. polarity እየቀነሰ).

2. የፖታስየም እና የሶዲየም ions ባህሪ

ፖታስየም እና ሶዲየም ionዎች በተለያየ መንገድ ይንቀሳቀሳሉ.

1) በ ion ልውውጥ ፓምፖች, ሶዲየም ከሴሉ ውስጥ በግዳጅ ይወገዳል, እና ፖታስየም ወደ ሴል ውስጥ ይጎትታል.

2) ፖታስየም በየጊዜው ክፍት በሆነው የፖታስየም ቻናሎች አማካኝነት ከሴሉ ውስጥ ይወጣል, ነገር ግን በእነሱ በኩል ተመልሶ ሊመለስ ይችላል.

3) ሶዲየም ወደ ሴል ውስጥ ለመግባት "ይፈልጋል", ግን "አይችልም", ምክንያቱም ቻናሎች ለእሱ ዝግ ናቸው።

3. በኬሚካል እና በኤሌክትሪክ ኃይል መካከል ያለው ግንኙነት

ከፖታስየም ions ጋር በተገናኘ በኬሚካላዊ እና በኤሌክትሪክ ሃይሎች መካከል ሚዛን - 70 ሚ.ቮ.

1) ኬሚካል ኃይሉ ፖታስየምን ከሴሉ ውስጥ ያስወጣል, ነገር ግን ሶዲየም ወደ ውስጥ የመሳብ አዝማሚያ አለው.

2) ኤሌክትሪክ ኃይሉ አዎንታዊ የተሞሉ ionዎችን (ሁለቱም ሶዲየም እና ፖታሲየም) ወደ ሴል ውስጥ የመሳብ አዝማሚያ አለው.

የማረፊያ አቅም መፈጠር

በነርቭ ሴሎች ውስጥ ያለው የማረፊያ ሽፋን አቅም - ነርቭ - ከየት እንደሚመጣ በአጭሩ ልነግርዎ እሞክራለሁ። ከሁሉም በላይ, ሁሉም ሰው አሁን እንደሚያውቀው, ሴሎቻችን በውጭ ብቻ አዎንታዊ ናቸው, ከውስጥ ግን በጣም አሉታዊ ናቸው, እና በውስጣቸው ከመጠን በላይ አሉታዊ ቅንጣቶች - አኒዮኖች እና የአዎንታዊ ቅንጣቶች እጥረት - cations.

እና እዚህ ከሎጂካዊ ወጥመዶች ውስጥ አንዱ ተመራማሪውን እና ተማሪውን ይጠብቃል-የሴሉ ውስጣዊ ኤሌክትሮኔክቲቭ ተጨማሪ አሉታዊ ቅንጣቶች (አንዮኖች) በመታየታቸው ምክንያት አይነሱም ፣ ግን በተቃራኒው ፣ የተወሰኑ አዎንታዊ ቁጥሮች በማጣት ምክንያት። ቅንጣቶች (cations).

እና ስለዚህ የታሪካችን ይዘት በሴል ውስጥ ያሉት አሉታዊ ቅንጣቶች ከየት እንደመጡ በምንገልጽበት እውነታ ላይ አይሆንም, ነገር ግን በአዎንታዊ መልኩ የተከሰቱ ionዎች - cations - በነርቭ ሴሎች ውስጥ እንዴት እንደሚከሰት እንገልፃለን.

በአዎንታዊ ኃይል የተሞሉ ቅንጣቶች ከሴሉ ወዴት ይሄዳሉ? እነዚህ ሶዲየም ions - ና + እና ፖታሲየም - K + መሆናቸውን ላስታውስህ።

ሶዲየም-ፖታስየም ፓምፕ

እና ጠቅላላው ነጥብ በነርቭ ሴል ሽፋን ውስጥ ያለማቋረጥ ይሠራሉ መለዋወጫ ፓምፖች , በገለባው ውስጥ በተካተቱ ልዩ ፕሮቲኖች የተሰራ. ምን እየሰሩ ነው? የሴሉን "የራሱ" ሶዲየም ከውጭ "የውጭ" ፖታስየም ይለውጣሉ. በዚህ ምክንያት ሴል ለሜታቦሊዝም ጥቅም ላይ የሚውል የሶዲየም እጥረት ያበቃል. እና በተመሳሳይ ጊዜ ሴሉ በፖታስየም ions ተሞልቷል, እነዚህ ሞለኪውላዊ ፓምፖች ወደ ውስጥ ያመጡታል.

ለማስታወስ ቀላል ለማድረግ፣ በምሳሌያዊ ሁኔታ እንዲህ ማለት እንችላለን፡- " ሴል ፖታስየም ይወዳል!"(ስለ እውነተኛ ፍቅር እዚህ ምንም ማውራት ባይቻልም!) ለዚህ ነው ፖታስየምን ወደ ራሷ የምትጎትተው ምንም እንኳን ብዙ ነገር ቢኖርም ፣ ስለሆነም ያለ ፋይዳ ወደ ሶዲየም ትለውጣለች ፣ 3 ሶዲየም ionዎችን ለ 2 ፖታስየም ions ትሰጣለች። ስለዚህ የ ATP ሃይልን በዚህ ልውውጥ ላይ ያጠፋል እና እንዴት እንደሚያጠፋው! እስከ 70% የሚሆነው የነርቭ ሴል አጠቃላይ የኃይል ወጪ በሶዲየም-ፖታስየም ፓምፖች ሥራ ላይ ሊውል ይችላል ። ይህ ነው ፍቅር ምንም እንኳን እውነተኛ ባይሆንም!

በነገራችን ላይ አንድ ሴል ከተዘጋጀ የእረፍት አቅም ጋር አለመወለዱ ትኩረት የሚስብ ነው. ለምሳሌ, በ myoblasts ልዩነት እና ውህደት ወቅት, የእነሱ ሽፋን እምቅ ከ -10 ወደ -70 mV, ማለትም ይለወጣል. የእነሱ ሽፋን በሚለያይበት ጊዜ የበለጠ ኤሌክትሮኔጋቲቭ እና ፖላራይዝድ ይሆናል። እና በሙከራዎች ላይ ባለብዙ ሃይል ሜሴንቺማል ስትሮማል ሴሎች (MMSC) ከሰው አጥንት መቅኒአርቲፊሻል ዲፖላራይዜሽን ተከልክሏል ልዩነት ሴሎች (Fischer-Lougheed J., Liu J.H., Espinos E. et al. Human myoblast ውህድ ተግባራዊ ውስጣዊ ማስተካከያ Kir2.1 ሰርጦችን መግለጥ ያስፈልገዋል. ጆርናል ኦቭ ሴል ባዮሎጂ 2001; 153: 677-85; Liu J.H., Bijlenga P., Fischer-Lougheed J. et al. የውስጣዊ ማስተካከያ ኬ+ አሁኑ እና ሃይፐርፖላራይዜሽን በሰው ማይቦብላስት ውህድ ውስጥ የሚጫወተው ሚና። የሜዲካል ሴል ሴሎች ልዩነት Plos One 2008; 3).

በምሳሌያዊ አነጋገር፣ በዚህ መንገድ ልናስቀምጠው እንችላለን፡-

የእረፍት አቅም በመፍጠር ሕዋሱ “በፍቅር ተሞልቷል።

ይህ ለሁለት ነገሮች ፍቅር ነው.

1) ሴል ለፖታስየም ያለው ፍቅር;

2) የፖታስየም የነፃነት ፍቅር።

በሚገርም ሁኔታ የእነዚህ ሁለት የፍቅር ዓይነቶች ውጤት ባዶነት ነው!

በሴል ውስጥ አሉታዊ የኤሌክትሪክ ክፍያ የሚፈጥረው ይህ ባዶነት ነው - የእረፍት አቅም. ይበልጥ በትክክል, አሉታዊ አቅም ተፈጥሯልከሴሉ የወጣ ፖታስየም የተረፈ ባዶ ቦታዎች።

ስለዚህ ፣ የሜምበር ion መለዋወጫ ፓምፖች እንቅስቃሴ ውጤት እንደሚከተለው ነው ።

የሶዲየም-ፖታስየም ion መለዋወጫ ፓምፕ ሶስት እምቅ ችሎታዎችን ይፈጥራል (እድሎችን)

1. የኤሌክትሪክ አቅም - በአዎንታዊ ሁኔታ የተሞሉ ቅንጣቶችን (ions) ወደ ሴል ውስጥ የመሳብ ችሎታ.

2. የሶዲየም ion እምቅ - የሶዲየም ionዎችን ወደ ሴል (እና ሶዲየም ions, እና ሌሎች አይደሉም) የመሳብ ችሎታ.

3. አዮኒክ ፖታስየም እምቅ - የፖታስየም ionዎችን ከሴሉ ውስጥ ማስወጣት ይቻላል (እና ፖታስየም ions, እና ሌሎች አይደሉም).

1. በሴል ውስጥ የሶዲየም (ናኦ +) እጥረት.

2. በሴል ውስጥ ከመጠን በላይ ፖታስየም (K+).

እኛ እንዲህ ማለት እንችላለን-ሜምፕል ion ፓምፖች ይፈጥራሉ የትኩረት ልዩነት ions, ወይም ቀስ በቀስ (ልዩነት)ትኩረት, በሴሉላር እና ከሴሉላር ውጭ ባለው አካባቢ መካከል.

በተፈጠረው የሶዲየም እጥረት ምክንያት ይህ ተመሳሳይ ሶዲየም አሁን ከውጭ ወደ ሴል ውስጥ "የሚገባው" ነው. ንጥረ ነገሮች ሁል ጊዜ የሚያሳዩት እንደዚህ ነው-በጠቅላላው የመፍትሄው መጠን ውስጥ ትኩረታቸውን እኩል ለማድረግ ይጥራሉ ።

እና በተመሳሳይ ጊዜ ሴል ከውጭው አካባቢ ጋር ሲነፃፀር ከመጠን በላይ የፖታስየም ions አለው. ገለፈት ፓምፖች ወደ ሴል ውስጥ ስላስገቡት። እና በውስጥም ሆነ በውጭ ያለውን ትኩረትን እኩል ለማድረግ ይጥራል, እና ስለዚህ ከሴሉ ለመውጣት ይጥራል.

እዚህ ላይ ደግሞ የሶዲየም እና የፖታስየም ionዎች እርስ በእርሳቸው "የሚገነዘቡ" አይመስሉም, ምላሽ የሚሰጡት "ለራሳቸው" ብቻ መሆኑን መረዳት አስፈላጊ ነው. እነዚያ። ሶዲየም ለተመሳሳይ የሶዲየም ክምችት ምላሽ ይሰጣል ፣ ግን ምን ያህል የፖታስየም አከባቢ እንዳለ “ትኩረት አይሰጥም”። በተቃራኒው ፖታስየም ለፖታስየም ውህዶች ብቻ ምላሽ ይሰጣል እና ሶዲየምን "ቸል ይላል". በሴል ውስጥ የ ionዎችን ባህሪ ለመረዳት የሶዲየም እና የፖታስየም ionዎችን መጠን በተናጠል ማወዳደር አስፈላጊ ነው. እነዚያ። በሴሉ ውስጥ እና በውጭው ውስጥ ያለውን የሶዲየም ክምችት በተናጥል ማነፃፀር አስፈላጊ ነው - በሴሉ ውስጥ እና ከውጭ ውስጥ ያለው የፖታስየም ክምችት ፣ ግን ሶዲየምን ከፖታስየም ጋር ማነፃፀር ምንም ትርጉም የለውም ፣ ብዙውን ጊዜ በመማሪያ መጽሐፍት ውስጥ።

በመፍትሄዎች ውስጥ በሚሰራው የስብስብ እኩልነት ህግ መሰረት, ሶዲየም ከውጭ ወደ ሴል ውስጥ ለመግባት "ይፈልጋል". ነገር ግን በተለመደው ሁኔታ ውስጥ ያለው ሽፋን በደንብ እንዲያልፍ ስለማይፈቅድ አይችልም. በጥቂቱ ይመጣል እና ሴሉ እንደገና ወዲያውኑ ወደ ውጫዊ ፖታስየም ይለውጠዋል. ስለዚህ በነርቭ ሴሎች ውስጥ ያለው ሶዲየም ሁል ጊዜ እጥረት አለበት።

ነገር ግን ፖታስየም በቀላሉ ሴሉን ወደ ውጭ ሊተው ይችላል! መከለያው በእሱ የተሞላ ነው, እና እሷን መያዝ አልቻለችም. ስለዚህ በሜዳው (ion channels) ውስጥ በሚገኙ ልዩ የፕሮቲን ቀዳዳዎች በኩል ይወጣል.

ትንተና

ከኬሚካል ወደ ኤሌክትሪክ

እና አሁን - ከሁሉም በላይ, የተገለፀውን ሀሳብ ይከተሉ! ከኬሚካላዊ ቅንጣቶች እንቅስቃሴ ወደ ኤሌክትሪክ ክፍያዎች እንቅስቃሴ መሄድ አለብን.

ፖታስየም በአዎንታዊ ክፍያ ይሞላል, እና ስለዚህ, ከሴሉ ሲወጣ, እራሱን ብቻ ሳይሆን "ፕላስ" (አዎንታዊ ክፍያዎች) ያስወጣል. በእነሱ ቦታ, "minuses" (አሉታዊ ክፍያዎች) በሴል ውስጥ ይቀራሉ. ይህ የማረፊያ ሽፋን አቅም ነው!

የማረፊያ ሽፋን አቅም በሴሉ ውስጥ አዎንታዊ ክፍያዎች እጥረት ነው, ይህም ከሴል ውስጥ በአዎንታዊ ፖታስየም ionዎች መፍሰስ ምክንያት የተፈጠረው.

መደምደሚያ

ሩዝ. የእረፍት አቅም (RP) ምስረታ እቅድ. ደራሲው Ekaterina Yuryevna Popova ስዕሉን ለመፍጠር ስላደረገችው እርዳታ አመሰግናለሁ.

የማረፊያ አቅም አካላት

የማረፊያ አቅም ከሴሉ ጎን አሉታዊ ነው እና ሁለት ክፍሎችን ያቀፈ ነው.

1. የመጀመሪያው ክፍል በግምት -10 ሚሊ ቮልት ነው, ይህም የሚገኘው ከሜምፕል ፓምፕ-ልውውጡ ያልተስተካከለ አሠራር ነው (ከሁሉም በኋላ, በፖታስየም ከሚቀዳው ይልቅ በሶዲየም ተጨማሪ "ፕላስ" ያወጣል).

2. ሁለተኛው ክፍል ፖታስየም ከሴሉ ውስጥ ሁል ጊዜ ይፈስሳል, አዎንታዊ ክፍያዎችን ከሴሉ ውስጥ ይጎትታል. ወደ -70 ሚሊቮት በማውረድ አብዛኛው የሜምቦል እምቅ አቅምን ይሰጣል።

ፖታስየም በሴል ኤሌክትሮኔጋቲቭ -90 ሚሊቮልት ደረጃ ላይ ብቻ ከሴሉ መውጣት ያቆማል (በተጨማሪ በትክክል, ግብዓቱ እና ውጤቱ እኩል ይሆናል). ነገር ግን ይህ ሶዲየም ያለማቋረጥ ወደ ሴል ውስጥ በመግባቱ እንቅፋት ሆኗል ፣ ይህም በውስጡ አዎንታዊ ክፍያዎችን ይይዛል። እና ሴሉ በ -70 ሚሊቮት ደረጃ ላይ ሚዛናዊ ሁኔታን ይይዛል.

እባክህ የእረፍት አቅም ለመፍጠር ሃይል እንደሚያስፈልግ አስተውል። እነዚህ ወጪዎች በ ion ፓምፖች ይመረታሉ, "የእነሱ" ውስጣዊ ሶዲየም (Na + ions) "የውጭ" ውጫዊ ፖታስየም (K +) ይለውጣሉ. ion ፓምፖች ATPase ኢንዛይሞች መሆናቸውን እናስታውስ እና ኤቲፒን ይሰብራሉ ፣ ይህም ኃይልን በመቀበል ለተለያዩ ዓይነቶች ionዎች መለዋወጥ እርስ በእርስ ይለዋወጣሉ ። 2 አቅም በአንድ ጊዜ ከሽፋን ጋር “ይሰራሉ” የሚለውን መረዳት በጣም አስፈላጊ ነው-ኬሚካል (የ ions የማጎሪያ ቅልመት) እና ኤሌክትሪክ (በገለባው በተቃራኒ ጎኖች ላይ የኤሌክትሪክ አቅም ልዩነት). ionዎች በአንድ አቅጣጫ ወይም በሌላ አቅጣጫ ይንቀሳቀሳሉ በነዚህ ሁለቱም ኃይሎች ተጽእኖ ስር ነው, ይህም ጉልበት ይባክናል. በዚህ ሁኔታ, ከሁለቱ እምቅ (ኬሚካል ወይም ኤሌክትሪክ) አንዱ ይቀንሳል, ሌላኛው ደግሞ ይጨምራል. እርግጥ ነው, የኤሌክትሪክ እምቅ (እምቅ ልዩነት) በተናጠል ከተመለከትን, ionዎችን የሚያንቀሳቅሱ "ኬሚካላዊ" ኃይሎች ግምት ውስጥ አይገቡም. እና ከዚያ ለ ion እንቅስቃሴ ጉልበት ከየትኛውም ቦታ እንደማይመጣ የተሳሳተ ግንዛቤ ሊያገኙ ይችላሉ. ግን ያ እውነት አይደለም። ሁለቱም ኃይሎች ግምት ውስጥ መግባት አለባቸው-ኬሚካል እና ኤሌክትሪክ. በዚህ ሁኔታ በሴል ውስጥ የሚገኙ አሉታዊ ክፍያዎች ያላቸው ትላልቅ ሞለኪውሎች የ "ተጨማሪ" ሚና ይጫወታሉ, ምክንያቱም በኬሚካላዊም ሆነ በኤሌክትሪክ ሃይሎች በሽፋኑ ላይ አይንቀሳቀሱም. ስለዚህ, እነዚህ አሉታዊ ቅንጣቶች በአብዛኛው ግምት ውስጥ አይገቡም, ምንም እንኳን ቢኖሩም እና በሽፋኑ ውስጣዊ እና ውጫዊ ጎኖች መካከል ያለውን ልዩነት አሉታዊ ጎኖች ያቀርባሉ. ነገር ግን የኒብል ፖታስየም ionዎች በትክክል መንቀሳቀስ የሚችሉ ናቸው እና በኬሚካላዊ ሃይሎች ተጽእኖ ስር ከሴሉ የሚወጣው ልቅሶ ነው የኤሌክትሪክ እምቅ አቅም የአንበሳውን ድርሻ የሚፈጥረው (አቅም ልዩነት)። ከሁሉም በላይ, ፖታስየም ions ነው አዎንታዊ የኤሌክትሪክ ክፍያዎችን ወደ ሽፋኑ ውጫዊ ክፍል የሚያንቀሳቅሱት, አዎንታዊ የተሞሉ ቅንጣቶች ናቸው.

ስለዚህ ሁሉም ስለ ሶዲየም-ፖታስየም ሽፋን ልውውጥ ፓምፕ እና ከሴሉ ውስጥ የ "ተጨማሪ" ፖታስየም ፈሳሽ መፍሰስ ነው. በዚህ ፍሰት ወቅት አወንታዊ ክፍያዎች በመጥፋታቸው በሴል ውስጥ ኤሌክትሮኔጋቲቭነት ይጨምራል። ይህ "የማረፊያ ሽፋን እምቅ" ነው. የሚለካው በሴል ውስጥ ሲሆን በተለምዶ -70 mV ነው.

መደምደሚያዎች

በምሳሌያዊ አነጋገር፣ “ገለባው ionክ ፍሰቶችን በመቆጣጠር ህዋሱን ወደ “ኤሌክትሪክ ባትሪ” ይለውጠዋል።

የማረፊያ ሽፋን እምቅ የተፈጠረው በሁለት ሂደቶች ምክንያት ነው-

1. የሶዲየም-ፖታስየም ሽፋን ፓምፕ አሠራር.

የፖታስየም-ሶዲየም ፓምፕ አሠራር በተራው, 2 ውጤቶች አሉት.

1.1. የ ion መለዋወጫ ፓምፕ ቀጥተኛ ኤሌክትሮጂካዊ (የኤሌክትሪክ ክስተቶችን ማመንጨት). ይህ በሴል ውስጥ (-10 mV) ውስጥ ትንሽ ኤሌክትሮኔጋቲቭ መፍጠር ነው.

ለዚህ ተጠያቂው የሶዲየም እኩል ያልሆነ የፖታስየም ልውውጥ ነው። ፖታስየም ከመለዋወጥ የበለጠ ሶዲየም ከሴል ውስጥ ይወጣል. እና ከሶዲየም ጋር, ከፖታስየም ጋር ከመመለስ ይልቅ ብዙ "ፕላስ" (አዎንታዊ ክፍያዎች) ይወገዳሉ. የአዎንታዊ ክፍያዎች መጠነኛ እጥረት አለ። ሽፋኑ ከውስጥ (በግምት -10 mV) አሉታዊ ተሞልቷል.

1.2. ከፍተኛ ኤሌክትሮኔጋቲቭ (ኤሌክትሮኒካዊነት) እንዲፈጠር ቅድመ ሁኔታዎችን መፍጠር.

እነዚህ ቅድመ-ሁኔታዎች በሴሉ ውስጥ እና በውጭ ውስጥ ያለው የፖታስየም ionዎች እኩል ያልሆነ ክምችት ናቸው። ከመጠን በላይ ፖታስየም ከሴሉ ውስጥ ለመውጣት እና አዎንታዊ ክፍያዎችን ለማስወገድ ዝግጁ ነው. ከዚህ በታች ስለዚህ ጉዳይ እንነጋገራለን.

2. ከሴሉ ውስጥ የፖታስየም ions መፍሰስ.

በሴሉ ውስጥ ከፍተኛ ትኩረትን ከሚጨምር ዞን ፣ የፖታስየም ions ወደ ውጭ ዝቅተኛ ትኩረት ወደሚገኝበት ዞን ይንቀሳቀሳሉ ፣ በተመሳሳይ ጊዜ አዎንታዊ የኤሌክትሪክ ክፍያዎችን ያከናውናሉ። በሴል ውስጥ ከፍተኛ የአዎንታዊ ክፍያዎች እጥረት አለ. በውጤቱም, ሽፋኑ በተጨማሪ ከውስጥ (እስከ -70 mV) አሉታዊ በሆነ መልኩ ይሞላል.

የመጨረሻው

የፖታስየም-ሶዲየም ፓምፕ የማረፊያ እምቅ መፈጠር ቅድመ ሁኔታዎችን ይፈጥራል. ይህ በሴል ውስጣዊ እና ውጫዊ አካባቢ መካከል ያለው የ ion ትኩረት ልዩነት ነው. የሶዲየም ክምችት ልዩነት እና የፖታስየም ክምችት ልዩነት እራሳቸውን ለይተው ያሳያሉ. የሕዋሱ የ ions ክምችት ከፖታስየም ጋር ለማመጣጠን የሚያደርገው ሙከራ ፖታሲየም መጥፋትን፣ አወንታዊ ክፍያዎችን ማጣት እና በሴሉ ውስጥ ኤሌክትሮኔጋቲቭነትን ይፈጥራል። ይህ ኤሌክትሮኔጋቲቭ አብዛኛውን የማረፊያ አቅምን ይይዛል። የእሱ ትንሽ ክፍል የ ion ፓምፕ ቀጥተኛ ኤሌክትሮጅካዊነት ነው, ማለትም. ለፖታስየም በሚለዋወጥበት ጊዜ ዋነኛው የሶዲየም ኪሳራ።

ቪዲዮ፡ የማረፊያ ሽፋን አቅም