122
иона К
+
, содержит каналы, проницаемые для ионов Na
+
, K
+
, Са
2+
, Сl
-
. В невоз-
бужденной клетке часть К
+
-каналов находится в открытом состоянии, а потен-
циал-управляемые Na
+
, Са
2+
, Сl
-
-каналы закрыты (табл. 2.1).
Таблица 2.1
Источники формирования потенциала покоя
Ион
Концентрация
в цитоплазме, мМ
Концентрация
вне клетки, мМ
Коэффициент
проницаемости
10
9
, см/с
К
+
139
4
500
Na
+
12
145
5
Cl
-
4
116
10
Органические анионы 138
34
0
Ионы калия постоянно по градиенту концентрации диффундируют из ней-
рона во внеклеточное пространство. Пассивный транспорт ионов калия и ак-
тивный неравноценный по заряду транспорт ионов натрия и калия приводит к
формированию так называемого потенциала покоя, равного –60 мВ, то есть си-
наптическая мембрана со стороны цитозоля несет отрицательный заряд.
Возбуждение нейрона под действием химического сигнала (реже электри-
ческого импульса) приводит к возникновению потенциала действия. Процесс
возбуждения начинается с открывания Na
+
-каналов. Ионы натрия путем пас-
сивного транспорта по градиенту концентрации переходят в клетку, что вызы-
вает локальное обращение знака мембранного потенциала до значения +30 мВ
(рис. 2.14). Поток ионов натрия в клетку длится очень короткое время,
и Na
+
-каналы тотчас закрываются.
В связи с изменением мембранного потенциала, резко увеличивается про-
пускная способность потенциал-управляемых К
+
-каналов, и ионы К
+
перено-
сятся в обратном направлении – из нейрона во внеклеточную среду. В резуль-
тате мембранный потенциал принимает первоначальное значение, и даже на
короткое время может превышать потенциал покоя.
Потенциал действия быстро распространяется по поверхности нервной
клетки. Такое распространение потенциала действия основано на том, что ло-
кальное обращение мембранного потенциала стимулирует открывание сосед-
них потенциал-управляемых ионных каналов, в результате чего возбуждение
распространяется в виде деполяризационной волны на всю клетку.
Потенциал действия достигает пресинаптической мембраны, что вызывает
открывание потенциал-управляемых Са
2+
-каналов (рис. 2.15), и ионы кальция
транспортируются из внеклеточного пространства в цитоплазму нейрона.
