Общая характеристика и непосредственная причина формирования ПП

Потенциал покоя — это разность между электрическими потенциалами внутри и вне клетки в состоянии покоя. Его величина обычно варьирует в пределах 30 — 90 мВ (в волокнах скелетной мышцы — 60 — 90 мВ, в нервных клетках — 50 — 80 мВ, в гладких мышцах — 30 — 70 мВ, в сердечной мышце — 80 — 90 мВ). При регистрации ПП луч осциллографа во время прокола мембраны клетки микроэлектродом скачком отклоняется и показывает отрицательный заряд внутри клетки.

ПП играет исключительно важную роль в жизнедеятельности самой клетки и организма в целом. В частности, он составляет основу возбуждения и переработки информации нервной клеткой, обеспечивает регуляцию деятельности внутренних органов и опорно-двигательного аппарата посредством запуска процессов возбуждения и сокращения в мышце. Нарушение процессов воз-оуждения в кардиомиоцитах ведет к остановке сердца.

Внутри- и внеклеточные концентрации ионов (ммоль-л"1) в мышечных клетках гомойотермных животных

Согласно мембранно-ионной теории (Бернштейн, Ходжкин, Хаксли, Катц) непосредственной причиной формирования ПП является неодинаковая концентрация анионов и катионов внутри и вне клетки.

В нервных и мышечных клетках концентрация К+ внутри клетки в 30 —40 раз больше, чем вне клетки; концентрация Na+ вне клетки в 10 — 12 раз больше, нежели в клетке. Ионов СГ вне клетки в 15 — 20 раз больше, чем внутри клетки. В клетке имеется небольшое количество ионов Mg2+. Кальций в свободном состоянии находится в основном вне клетки, он содержится также в эндоплазматичес-ком ретикулуме, в гиалоплазме его очень мало, что обусловливается отчасти активным транспортом Са2+ наружу через клеточную мембрану, отчасти поглощением его эндоплазматическим ретику-лумом (резервуар для Са2+) и другими органеллами, например митохондриями, связыванием Са2+ цитратом, глютаматом.

В клетке находятся также крупномолекулярные анионы, главным образом это отрицательно заряженные белковые молекулы, например глютамат, аспартат, а также органические фосфаты. Различные ионы распределены неравномерно по обе стороны клеточной мембраны, во-первых, вследствие неодинаковой проницаемости клеточной мембраны для различных ионов, во-вторых, в результате работы ионных насосов, транспортирующих ионы в клетку и из клетки вопреки концентрационному и электрическому градиентам.

Потенциал действия (ПД)