літуду, яка не є ймовірнісної величиною. Це має велике значення в обробці інформації нервовою системою. Кодування інтенсивності роздратування здійснюється числом потенціалів дії і частотою, з якою потенціали дії слідують один за одним.
Біофізичні основи потенціалу дії
Потенціал дії виникає через специфічних змін іонної проникності в плазматичної мембрані. Англійський фізіолог Ходжкин показав, що основний механізм потенціалу дії полягає в короткочасному і дуже специфічному зміні проникності мембрани для іонів натрію. Іони натрію при цьому надходять у клітку до моменту, поки мембранний потенціал не досягне потенціалу електрохімічного рівноваги іонів натрію.
Рис. 3. Зміна проникності мембрани для іонів натрію і калію під час потенціалу дії
Проникність мембрани для натрію при дії на клітину електричного стимулу зростає приблизно в 500 разів і стає значно більше, ніж проникність мембрани для іонів калію. У клітці різко підвищується концентрація іонів натрію. В результаті мембранний потенціал приймає позитивне значення, і потік іонів натрію в клітину сповільнюється.
Під час виникнення потенціалу дії відбувається деполяризація плазматичної мембрани. Швидка деполяризація мембрани під дією електричного стимулу викликає збільшення її проникності для іонів натрію. Зрослий надходження іонів натрію в клітину підсилює деполяризацію мембрани, що, в свою чергу, викликає подальше збільшення проникності мембрани для натрію і т.д.
Але величина мембранного потенціалу при деполяризації не досягає рівня потенціалу електрохімічного рівноваги іонів натрію. Причиною цьому є зниження проникності мембрани для іонів натрію через інактивації натрієвого трансмембранного переносу. Цей процес різко зменшує проникність мембрани для іонів натрію і зупиняє наплив натрію в клітку.
У цей момент відбувається збільшення проникності мембрани для іонів калію, що призводить до швидкого зниження величини мембранного потенціалу до рівня потенціалу спокою. Проникність мембрани для іонів калію також знижується до свого нормального значення. Таким чином, інактивація вхідного натрієвого струму і підвищення проникності мембрани для іонів калію (виходить струм) обмежують тривалість потенціалу дії і призводять до реполяризації мембрани.
Таким чином, в?? Ечень потенціалу дії деяка кількість іонів натрію надходять в клітину. Але ця кількість досить невелике. Зміна концентрації іонів у великих нервових клітинах становить лише близько 1/300000 початкової величини.
Основний механізм змін проникності мембрани обумовлений подіями в натрієвих і калієвих каналах мембрани. Стан їх воріт управляється величиною мембранного потенціалу. Натрієві канали мають два типи воріт. Один з них, звані активаційними воротами закриті в стані спокою і відкриваються при деполяризації мембрани. Надходження іонів натрію в клітину викликає відкриття все більшої кількості активаційних воріт. Другий тип воріт натрієвих каналів - інактіваціонние при посилюється деполяризаціїмембрани поступово закриваються, що зупиняє приплив натрію в клітку. Деполяризація мембрани також служить причиною відкриття додаткового числа калі...
