Pobude neurona. Koncentracija iona na obe strane neurona

električni fenomeni, dešavaju u pobude neurona, oni su uglavnom proučavali u velikom motornih neurona prednjeg roga kičmene moždine, tako da događaji opisani u narednim poglavljima se uglavnom odnose na ove neurona. Sa izuzetkom kvantitativne razlike, ista stvar se dešava u drugim neuronima.

Odmara membranski potencijal neurona soma. Slika prikazuje kičmene motornog neurona soma, potencijal mirovanja membranu koja je približno jednaka -65 mV. Ovaj potencijal je manji od -90 mV, tipično velikih vlakana perifernih živaca i skeletnih mišićnih vlakana. Nižim nivoima potencijala mirovanja je važno, jer omogućava da se reguliše neurona razdražljivost prebacivanjem membranski potencijal ka i više pozitivnih i negativnih vrijednosti. Dakle, smanjenje odmora, odnosno prebaci ga prema manje negativne vrijednosti, povećava razdražljivost od neuronskih membrana, dok je pomak u membranskog potencijala za više negativne vrijednosti dovodi do smanjenja neurona razdražljivost. To dovodi do dva moguća funkcionalna stanja mreže: pobuda ili inhibicije, koji je detaljno objašnjen u sljedećim člancima.

Razlika između koncentracije ion na obje strane membrane neurona soma. Slika prikazuje koncentraciju razlika za tri ione (natrij, kalij i klor), najvažnija funkcija za neurona. Vidljivi visoke koncentracije Na jona u ekstracelularnog prostora (142 mEq / l), ali niska - unutar neurona (14 mEq / l). Ova koncentracija gradijent Na + jonima u vezi sa prisustvom jakog natrij pumpa koja neprestano ispumpa Na + iona iz neurona.

Ova cifra se vidi visoka koncentracija K + iona unutar soma neurona (120 mEq / l), ali niska - ekstracelularne tečnosti (4,5 mEq / L). Može se vidjeti da postoji pumpa kalijum, koji pumpe kalijum unutra.

Prema slici, Cl⁻ koncentracije jona u ekstracelularne tekućine je visoka, ali najmanji - u neurona. Također je pokazala da je membrana je dovoljno propusna da Cl- iona, i da bi moglo doći do blagog pumpa hlora. Do sada, glavni uzrok niskog Cl koncentracije jona u neuron smatra negativni naboj (-65 mV) u neurona. Ovaj negativni naboj odbija negativno naelektrisanih jona Cl-, prisiljavajući ih da prođu kroz pore ćelija dok je koncentracija tih iona neće biti mnogo niža unutra nego napolju.

transmembranski potencijal može odoljeti kretanje iona kroz membranu, ako potencijalni ima odgovarajući polaritet i veličine. Potencijal koji potpuno protivteze kretanje koncentraciju iona razlike se zove Nernstov potencijal za ovu iona- jednadžbe da ga izračunati na sljedeći način:

EMF (MV) = ± 61 x log (koncentracija unutar / koncentracija izvan) pri čemu je EMF - Nernst potencijal na unutrašnjoj strani membrane. Potencijal je negativan (-) za pozitivni ioni i pozitivnu (+) do negativnih iona.
Sada ćemo izračunati Nernst potencijal za svaku od tri jona: natrij, kalij i klor.

za razliku koncentracija Na + iona, prikazana na slici. 45-8 (142 mEq / l, a izvan 14 mEq / L u), membranskog potencijala, zaustavljanje smjera kretanja tih iona kroz natrijev kanala mora biti jednak na +61 mV. Međutim, pravi potencijal membrane je -65 mV i 61 mV ne. Shodno tome, one ione Na +, koji prodiru u ćeliju, odmah ispumpava natrij pumpa unazad, i.e. spolja, pri čemu se neuron podržan unutar negativan potencijal jednak -65 mV.

Za K + ion gradijent koncentracija od 120 mEq / L unutar neurona i 4,5 mEq / L izvan. Prema obračunu, Nersta potencijal u ovom slučaju iznosi -86 mV unutar neurona, i.e. to je više negativnih od stvarnog membranski potencijal jednak -65 mV. Shodno tome, zbog visoke intracelularne koncentracije kalija postoji opća tendencija ka difuzije K + iona iz neurona prema vani, ali to se protivi kontinuirano reinjection K + iona natrag u ćeliju.

konačno, Cl⁻ koncentracije jona gradijent(107 mEq / L unutra i 8 mEq / L unutra) daje Nernst potencijal jednak -70 mV unutar neurona, što je tek nešto više negativnih nego pravi mjerenje vrijednosti membranskog potencijala od -65 mV. Shodno tome, postoji vrlo malo tendencija kretanja iona unutar neurona Cl-, ali tih nekoliko Cl- iona koji zapravo prodre u sebi produžiti spolja vjerovatno preko aktivnog transporta, i.e. hlor pumpe.

Ne zaboravite ovih Tri potencijalna Nernst i pravac u kojoj različiti ioni imaju tendenciju da difuzne, jer ova informacija je važna za razumijevanje procesa pobude i inhibicije sinaptičkih neurona kada aktivacije ili inaktivacije ionskih kanala.

ravnomjernom raspodjelom električni potencijal unutar soma. Soma (tijelo) neurona sastoji intracelularne tekućine, što je rješenje elektrolita sa visoke vodljivosti. Osim toga, neuron soma ima velikog promjera (10-80 mikrona), pri čemu gotovo nikakav otpor prilikom obavljanja struja iz jednog unutrašnjeg dijela soma na drugu. Stoga, bilo kakve potencijalne promjene na bilo kojoj lokaciji u Soma neurona odmah dovodi do iste potencijalne promjene u svim drugim dijelovima to. Ova važna funkcija igra glavnu ulogu u zbir signale koji dolaze na neuron iz različitih izvora.