Изменения возбудимости во время развития ПД

Возбудимость - это физиологичное свойство клетки, которое заключается в ее способности генерировать на мембране ПД при действии раздражителя. Мерой возбудимости является порог деполяризации мембраны. Во время развития одиночного ПД происходят периоды изменения возбудимости:

а) Абсолютный рефрактерный период. Это такой период, на протяжении которого второй ПД не может возникнуть даже при стимуляции большой силы, что обусловлено:

- в начале фазы деполяризации ПД - открыванием активационных ворот всех Na+-каналов;

- дальше - инактивацией Na+- каналов. ПД не может возникнуть до тех пор, пока не откроются инактивационные ворота Na+- каналов благодаря реполяризации мембраны.

Абсолютный рефрактерный период заканчивается тогда, когда количество инактивированных натриевых каналов уменьшается благодаря реполяризации мембраны: открываются h-ворота и больший за силой, чем пороговый, стимул может вызывать возникновение повторного ПД.

Длительность абсолютного рефрактерного периода почти равняется длительности ПД.

б) Относительный рефрактерный период.

Период начинается сразу по окончании абсолютного рефрактерного периода. В этот период повторный стимул может вызывать генерацию второго ПД, но сила этого стимула должна превышать пороговую величину, потому что некоторые натриевые каналы еще инактивированы, а калиевая проводимость превышает ту, что характерная для МПС.

ПД, который возникает при действии электрического стимула в относительный рефрактерный период, имеет меньшую амплитуду потенциала и меньшую скорость возникновения деполяризации. Это обусловлено меньшим количеством активированных натриевых каналов и большей проницаемостью для ионов калия.

Материалы для самоконтроля

Дайте ответы на вопрос

1) Под воздействием гуморальных факторов увеличилась проницаемость мембраны клетки для ионов натрия. Как это отразится на величине МПП этой клетки и почему?

2) В тканевой жидкости, которая окружает клетку, увеличилась концентрация ионов калия. Как это отразится на величине МПП этой клетки и почему?

3) В случае ухудшения кровообращения миокарда в межклеточной жидкости растет концентрация ионов калия. Как это отразится на генерации ПД в волокнах миокарда и почему?

4) Под воздействием внешнего раздражения в мембране клетки увеличилось число инактивированных натриевых каналов. Как это отразится на параметрах ПД, который возникает в клетке, и почему ?

5) Под воздействием химического фактора в мембране клетки увеличилось число калиевых каналов, которые могут активироваться в случае генерации ПД клетки. Как это отразится на параметрах ПД в клетке и почему?

6) Динитрофенол, действуя на клетки, блокирует метаболические процессы, которые поставляют энергию. Как изменится значение МПП в клетке во время действия на нее динитрофенола?

6.2 Выберите правильный ответ.

1.Внутриклеточная концентрация ионов натрия составляет 14 ммоль, внеклеточная концентрация – 140 ммоль, константа в формуле Нернста равняется 60 мВ (2.3 RT/F). Во время развития ПД этой клетки натриевый диффузионный равновесный потенциал будет составлять:

1. - 80 мВ
2. -:60 мВ
3. 0 мВ
4. + 60 мВ
5. + 80 мВ

2.МПС клетки составлял –80 мВ. Внутриклеточная концентрация ионов калия уменьшилась в 10 раз, константа в формуле Нернста равняется 60 мВ (2.3 RT/F). Новая величина МПС будет составлять:

1. -90 мВ
2. -80 мВ
3. -70 мВ
4. -60 мВ
5. -50 мВ

3.Проницаемость мембраны клетки для ионов калия увеличилась в 10 раз, концентрации ионов натрия и калия в клетке и вне ее не изменились, константа в формуле Нернста равняется 60 мВ (2.3 RT/F). МПП клетки будет составлять:

1. -90 мВ
2. -80 мВ
3. -70 мВ
4. -60 мВ
5. -50 мВ

4.Во время развития ПД нервного волокна нанесли второе раздражение электрическим током сверхпороговой величины в начале фазы реполяризации, На второе раздражение ПД:

1. имел обычную амплитуду
2. меньшую амплитуду
3. большую амплитуду
4. не имел реверсии потенциала
5. не возникал

5.Диффузионный равновесный потенциал для К⁺ составляет –90 мВ, для Na⁺ - +60мВ, если проводимость мембраны для К⁺ в 4 раза больше, чем для Na⁺, то МПП будет составлять

1. -50 мВ
2. -60 мВ
3. -70 мВ
4. -80 мВ
5. -90 мВ

6. Внутриклеточная концентрация ионов натрия в 10 раз больше, чем внеклеточная концентрация. Диффузионный равновесный потенциал для ионов кальция будет таким же, как и для ионов натрия, если внеклеточная концентрация Ca ²⁺ будет больше внутриклеточной в:

1. 2 раза
2. 10 раз
3. 20 раз
4. 100 раз
5. такой же

7.Значительное уменьшение внеклеточной концентрации калия приведет к одному из процессов:

1. увеличение активного транспорта Na⁺ из клетки
2. уменьшение МПП
3. увеличение проводимости мембраны для К⁺
4. увеличение силы раздражения для открытия активационных ворот Na⁺ каналов мембраны клетки
5. уменьшение отрицательного диффузионного равновесного потенциала К⁺

8.Во время развития ПД нервного волокна фаза инактивации натриевых каналов возникает в период

A. реверсии потенциала

B. местного потенциала

C. абсолютной рефрактерности

D. относительной рефрактерности

E. МПП

9.Увеличение проницаемости мембраны нервного волокна для ионов К+ во время развития ПД приведет к:

1. гиперполяризации мембраны
2. увеличению амплитуды ПД
3. уменьшению амплитуды ПД
4. увеличению длительности ПД
5. увеличению длительности фазы реполяризации

10.Некоторые виды рыб содержат токсины, которые блокируют активационные ворота натриевых каналов, это может привести после употребления такой рыбы человеком к возникновению одному из процессов на мембранах возбудимых структур:

1. увеличению возбудимости
2. уменьшению МПП
3. фазы абсолютной рефрактерности
4. фазы относительной рефрактерности
5. отсутствию генерации ПД