Orice celulă vie este acoperită de o membrană semipermeabilă prin care mișcarea de transport selectivă activă și pasivă a ionilor încărcați pozitiv și negativ. Datorită acestui transfer între membrana exterioară și suprafața interioară are o diferență de sarcină electrică (potențială) - potențial de membrană. Există trei manifestări diferite ale potențialului de membrană - potențialul de repaus al membranei, capacitatea locală. sau un răspuns local. și potențialul de acțiune.
În cazul în care o celulă nu este acționat de stimuli externi, potențialul de membrană rămâne constantă pentru o lungă perioadă de timp. potențial de membrană a unei celule se numește un potențial de repaus al membranei. Pe suprafața exterioară a potențialului de repaus a membranei celulare este întotdeauna pozitiv, și la suprafața interioară a membranei celulare este întotdeauna negativ. măsură Accepted potențial sprijinindu-se pe suprafața interioară a membranei, ca compoziția ionică a citoplasmei celulei este mai stabil decât lichidul interstițial. Valoarea potențialului de repaus este relativ constantă pentru fiecare tip de celule. Pentru celula muscular striat este -50--90 mV și celulele nervoase de la -50 la -80 mV.
Cauzele potențiale de repaus sunt diferite concentratii de cationi și anioni în afara și în interiorul celulei, precum și pentru permeabilitatea selectivă a membranelor celulare. celulele nervoase si musculare Quiescent citoplasmatice conține aproximativ 30-50 de ori mai mulți cationi de potasiu, 5-15 ori mai mici decât cationii de sodiu și 10-50 ori mai puțin anioni de clor decât fluidul extracelular.
In rest, aproape toate canalele membranei celulare de sodiu sunt închise, iar cele mai multe dintre canalele de potasiu deschise. De fiecare dată când ionii de potasiu întâlni canalul deschis, ele trec prin membrana. Deoarece ionii de potasiu din interiorul celulei este mult mai mare, forța osmotic le împinge afară din cușcă. cationii de potasiu la stânga crește încărcătura pozitivă pe suprafața exterioară a membranei celulare. Ca urmare, producția de ioni de potasiu din celula va avea în curând egaliza concentrația lor în interiorul și în exteriorul celulei. Cu toate acestea, acest lucru este împiedicat de ionii pozitivi electrici forță de potasiu respingătoare de suprafața exterioară încărcată pozitiv a membranei.
Cu cât mai mare devine valoarea sarcinii pozitive pe suprafața exterioară a membranei, ionii mai dificil de potasiu pentru a trece prin membrana din citoplasmă. Ionii de potasiu va fi eliberat din celulă, atâta timp cât forța de forță de respingere electrică devine egală cu presiunea osmotică a K +. La acest nivel al potențialului de membrană pe intrarea și ieșirea ionilor de potasiu din celule sunt în echilibru, astfel încât sarcina electrică pe membrana de la acest punct se numește potențialul de echilibru de potasiu. Pentru neuroni este -80--90 mV.
Deoarece aproape toate canalele membranei celulare de sodiu în repaus sunt închise, ionii de Na + intra în celulă prin gradient de concentrație într-o cantitate minoră. Acestea sunt doar o foarte mică măsură compensa pierderea de o sarcină pozitivă în interiorul mediului celulei cauzată de eliberarea de ioni de potasiu, dar nu pot compensa această pierdere în mod semnificativ. Prin urmare, penetrarea în celulă (scurgere) a ionilor de sodiu conduce la o ușoară scădere a potențialului de membrană, prin potențialul de repaus al membranei are o valoare ușor mai mică în comparație cu potențialul de echilibru de potasiu.
Astfel, se îndepărta de cationi celule de potasiu, împreună cu un exces de cationi de sodiu în fluidul extracelular creează un potențial pozitiv pe suprafața exterioară a membranei celulelor în repaus.
La repaus, membrana plasmatică a celulei este bine permeabile la anioni de clor. Anionii de clor, este mai mare decât în lichidul extracelular dispersează în celulă și poartă cu ei o sarcină negativă. concentrația de egalizare completă a ionilor de clor în afara și în interiorul celulei este scutit Acest lucru previne forța repulsiei electrică reciprocă a taxelor, cum ar fi. Generată de clor potențial echilibru la care intrarea ionilor de clor în celulă și din ea se află în echilibru.
membrana celulei este substanțial impermeabilă la anion mare de acid organic. Prin urmare, ele rămân în citoplasmă și în combinație cu anionii de clor de intrare furnizează un potențial negativ pe suprafața interioară a membranei celulelor nervoase Quiescent.
potențial de membrană critică este că se creează un câmp electric care acționează asupra membranei macromolecula si se ataseaza la grupurile încărcate cu o anumită poziție în spațiu. Deosebit de important este faptul că acest câmp electric determină starea închisă poarta de activare a canalului de sodiu și o stare deschisă inaktivatsionnyh porțile (Fig. 61, A). Acest lucru asigură că starea somnolența celulei și disponibilitatea sa de excitație. Chiar și o scădere relativ mică în repaus potențial de activare a membranei se deschide „porțile“ ale canalelor de sodiu, care afișează o celulă dintr-o stare de repaus, și dă naștere la excitație.