Мембранный потенциал, равновесный потенциал и потенциал покоя, анимация скачать в хорошем качестве

Мембранный потенциал, равновесный потенциал и потенциал покоя, анимация

(Темы USMLE) Понимание основ движения ионов, мембранного напряжения, равновесного потенциала и потенциала покоя. Приобретите лицензию на скачивание версии этого видео без водяных знаков на AlilaMedicalMedia(точка)com Ознакомьтесь с нашей новой Академией Alila - AlilaAcademy(точка)com - полными видеокурсами с тестами, PDF-файлами и изображениями для скачивания. ©Alila Medical Media. Все права защищены. Озвучивание: Эшли Флеминг Все изображения/видео Alila Medical Media предназначены ТОЛЬКО для информационных целей и НЕ заменяют профессиональную медицинскую консультацию, диагностику или лечение. По любым вопросам, касающимся вашего заболевания, всегда обращайтесь за консультацией к квалифицированному медицинскому работнику. Мембранный потенциал, или мембранное напряжение, определяется РАЗНИЦЕЙ электрических зарядов на клеточной мембране. Большинство клеток имеют ОТРИЦАТЕЛЬНЫЙ трансмембранный потенциал. Поскольку мембранный потенциал определяется ОТНОСИТЕЛЬНО внешней поверхности клетки, знак «минус» означает, что внутри клетки находится БОЛЬШЕ отрицательных зарядов. Существует два основных правила, регулирующих движение ионов: они перемещаются от более высокой к более низкой концентрации, как и любые другие молекулы; будучи частицами, несущими ЗАРЯД, ионы также перемещаются ОТ одноимённых зарядов к противоположным. В случае клеточной мембраны существует ТРЕТИЙ фактор, контролирующий движение ионов: ПРОНИЦАЕМОСТЬ мембраны для различных ионов. Проницаемость достигается за счёт ОТКРЫТИЯ или ЗАКРЫТИЯ проходов для определённых ионов, называемых ИОННЫМИ КАНАЛАМИ. Проницаемость может меняться при изменении физиологического состояния клетки. Рассмотрим следующий пример: два раствора хлорида натрия с различной концентрацией разделены мембраной. Если мембрана ОДИНАКОВО проницаема как для натрия, так и для хлорида, оба иона будут диффундировать из области более высокой концентрации в область более низкой, и в конечном итоге оба раствора будут иметь одинаковую концентрацию. Обратите внимание, что электрические заряды остаются одинаковыми с обеих сторон, а мембранный потенциал равен нулю. Теперь предположим, что мембрана проницаема ТОЛЬКО для положительно заряженных ионов натрия, позволяя им течь по градиенту концентрации, и блокируя отрицательно заряженные ионы хлорида, переходящие на другую сторону. Это приведет к тому, что один раствор станет ВСЕ БОЛЬШЕ положительным, а другой ВСЕ БОЛЬШЕ отрицательным. Поскольку противоположные заряды притягиваются, а одноименные отталкиваются, положительные ионы натрия теперь находятся под действием ДВУХ сил: ДИФФУЗИОННАЯ сила движет их в одном направлении, в то время как ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКАЯ сила движет их в ПРОТИВОПОЛОЖНОМ направлении. Равновесие достигается, когда эти две силы ПОЛНОСТЬЮ противодействуют, и в этот момент ЧИСТОЕ перемещение натрия равно НУЛЮ. Обратите внимание, что ТЕПЕРЬ существует РАЗНИЦА электрических зарядов на мембране; ТАКЖЕ существует градиент концентрации натрия. Эти два градиента движут натрий в ПРОТИВОПОЛОЖНЫХ направлениях с ОДИНАКОВОЙ силой. Напряжение, устанавливающееся в этой точке, называется РАВНОВЕСНЫМ потенциалом для натрия. Это напряжение, необходимое для ПОДДЕРЖАНИЯ данного градиента концентрации, и его можно рассчитать как его функцию. Типичный покоящийся нейрон поддерживает НЕРАВНОЕ распределение различных ионов по клеточной мембране. Эти градиенты используются для расчета их равновесных потенциалов. Положительный и отрицательный знаки представляют НАПРАВЛЕНИЕ мембранного потенциала. Поскольку градиент натрия направлен ВНУТРЬ клетки, его равновесный потенциал должен быть ПОЛОЖИТЕЛЬНЫМ, чтобы вытеснять натрий ВЫХОД. Калий имеет ОБРАТНЫЙ градиент концентрации, следовательно, ОТРИЦАТЕЛЬНЫЙ равновесный потенциал. Хлорид имеет такое же направление концентрации ВНУТРЬ, как и натрий, но, поскольку он имеет отрицательный заряд, для его выталкивания ВЫХОДА требуется ОТРИЦАТЕЛЬНАЯ среда внутри клетки. Мембранный потенциал покоя нейрона составляет около -70 мВ. Обратите внимание, что ТОЛЬКО хлорид имеет равновесный потенциал, близкий к этому значению. Это означает, что хлорид находится в состоянии равновесия в покоящихся нейронах, а натрий и калий — нет. Это объясняется АКТИВНЫМ транспортом, поддерживающим равновесие натрия и калия. Этот процесс осуществляется натрий-калиевым насосом, который постоянно вводит калий в клетку и выводит натрий из неё. Поддержание результирующего потенциала покоя, хотя и требует больших затрат, необходимо для генерации потенциалов действия при стимуляции клетки.