Понятие о мембранном потенциале покоя

Мембранным потенциалом покоя (МПП) или потенциалом покоя (ПП) называют разность потенциалов покоящейся клетки между внутренней и наружной сторонами мембраны. Внутренняя сторона мембраны клетки заряжена отрицательно по отношению к наружной. Принимая потенциал наружного раствора за нуль, МПП записывают со знаком «минус». Величина МПП зависит от вида ткани и варьирует от -9 до -100 мв. Следовательно, в состоянии покоя клеточная мембрана поляризована. Уменьшение величины МПП называют деполяризацией, увеличение — гиперполяризацией, восстановление исходного значения МПП — реполяризацией мембраны.

Наличие МПС можно доказать путем введения в клетку или в нервное волокно тонкого стеклянного микроэлектрода, заполненного раствором КС1. Кончик такого микроэлектрода очень тонкий (диаметр его составляет 0,5-1 мкм). Другой, индифферентный, электрод находится во внеклеточной среде. Когда мембрана еще не проколота, осциллограф не фиксирует тока, но как только микроэлектрод пройдет через мембрану, прибор покажет изменение напряжения.

Мембранный потенциал покоя характеризуется определенными параметрами: 1) постоянством, 2) полярностью (наружная поверхность мембраны положительная, внутренняя - отрицательный) 3) величине, что выражается в милливольтах (мВ).

Проницаемость мембраны для К + почти в 100 раз больше, чем для Na +, поэтому основную роль в генерации мембранного потенциала играет диффузия К + - калиевый диффузионный потенциал. К + диффундирует из клетки, но благодаря отрицательному заряду в ней эти ионы задерживаются "на внешней поверхности мембраны.

На величину МПС влияют небольшая диффузия Na + в противоположном направлении, наличие в клетке отрицательно заряженных белков, анионов фосфатов других веществ.

Существенную роль в механизме генерации МПС играет также N +-K +-Haсос, что виводитйлз клеток три ионы Na + на каждые два иона К +, вводимых в нее. Это ключевой процесс, который создает ионную асимметрию. Работа этого насоса зависит от метаболизма клетки и, в частности, от его энергоснабжения.

Таким образом, МПС формируется благодаря различным механизмам, но основным среди них является диффузия К +. Поддержание МПС на определенном уровне-один из основных показателей состояния относительного физиологического покоя клетки.