Локальный потенциал, особенности формирования и распространения.

Краткое описание:

Понятие локального потенциала мембраны и виды локальных потенциалов. Механизм формирования локального потенциала. "Каналы открываются - потенциал рождается".

Определение

Локальный потенциал (ЛП) - это местное нераспространяющееся подпороговое возбуждение, существующее в пределах от потенциала покоя (-70 мВ) до критического уровня деполяризации (-50 мВ).

В случае превышения критического уровня деполяризации локальный потенциал переходит в потенциал действия и порождает нервный импульс.

Критический уровень деполяризации (КУД) - это такой уровень электрического потенциала мембраны возбудимой клетки, от которого локальный потенциал переходит в потенциал действия. В основе этого явления лежит самонарастающее открытие потенциал-управляемых ионных каналов для натрия под действием нарастающей деполяризации.

КУД обычно составляет -50 мВ, но бывает разным у разных нейронов и может меняться при изменении возбудимости нейрона. Чем ближе КУД к потенциалу покоя (-70 мВ) и, наоборот, чем ближе потенциал покоя к КУД, тем более возбудимым является нейрон.Важно понять то, что процесс рождения локального потенциала начинается с открытия ионных каналов. Открытие ионных каналов - это самое главное! Их нужно открыть для того, чтобы в клетку пошёл поток ионов и принёс в неё электрические заряды. Эти ионные электрические заряды как раз и вызывают смещение электрического потенциала мембраны вверх или вниз, т.е. локальный потенциал.

Если открываются ионные каналы для натрия (Na+), то в клетку вместе с ионами натрия попадают положительные заряды, и её потенциал смещается вверх в сторону нуля. Это - деполяризация, и так рождается возбуждающий локальный потенциал. Можно сказать, что возбуждающие локальные потенциалы порождаются натриевыми ионными каналами, когда они открываются.

Где возникают локальные потенциалы (ЛП)?

Ответ прост: на сенсорных рецепторах, на рецепторных окончаниях нейронов и на постсинаптических мембранах синапсов. Там их и надо искать, чтобы привести примеры ЛП.

Места возникновения локальных потенциалов:

1. Сенсорные клеточные рецепторы (напримр, слуховые волосковые клетки, вкусовые рецепторы и т,д,).

2. Рецепторные окончания чувствительных (афферентных) нейронов (например, ноцицепторы болевых нейронов)..

3. Постсинаптические мембраны синаптических контактов.

Торможение в нейронных сетях.

Характерной особенностью нейронных сетей, способных к принятию решений, является взаимное торможение. Группы нейронов, «голосующие» за взаимно несовместимые варианты действий, посылают друг другу тормозящие сигналы (простейший пример: нейроны, управляющие мышцами-разгибателями конечности, при возбуждении посылают тормозящие сигналы нейронам, управляющим мышцами-сгибателями этой конечности).

Организация дыхательного центра ствола мозга.

Дыхательный центр расположен в области ствола мозга. Он состоит из нескольких отделов, именуемых нередко отдельными дыхательными центрами. В обеих половинах продолговатого мозга имеется не менее двух скоплений нейронов, проявляющих свою активность в момент совершения вдоха либо выдоха — дорсальное и вентральное ядра). Если возбуждение нейронов совпадает с вдохом, то такие нейроны относят к инспираторным, если с выдохом — к экспираторным. Нейроны этих ядер широко контактируют с ретикулярной формацией ствола, через которую к дыхательному центру поступают афферентные сигналы от периферических рецепторов. До сих пор отсутствует единая теория функционирования и строения дыхательного центра, поэтому ниже излагается лищь одна из гипотез. Выявлено около 6 типов нейронов, для каждого из которых характерен свой рисунок разрядов, зависимости от фазы дыхания, но в предлагаемой ниже схеме для удобства изложения количество и* несколько ограничено. Дорсальное ядро входит в состав серого вещества, окружающего одиночный пучок. Это ядро содержит нейроны, возбуждающиеся при инспирации (/). В нем можно выделить два основных типа нейронов: Ia-нейроны (возбуждаются только при вдохе); Ip-нейроны (возбуждаются одновременно с 1а и при паузе последних).