Что вы знаете о двух ионах из таблицы Менделеева Na и K? Возможно, что совсем не много, а ведь именно благодаря в большинстве своем именно этим ионам мы и обязаны своим чувствам, эмоциям, мыслям.
Как вы наверняка знаете наименьшей структурно функциональной единицей живого организма является клетка, клетка в свою очередь состоит из ядра, органелл, цитоплазмы и мембраны, которая ограничивает клетку и придает ей форму.
Теперь начинается самое интересное, внутри клетки находится большое количество калия, примерно 150 мМоль/л ,а снаружи клетки, калия содержится примерно 5 мМоль/л, так же внутри и снаружи клетки находятся ионы натрия ,ионов натрия внутри клетки намного меньше чем снаружи, вследствие этого снаружи клетки накапливается избыточный положительный заряд, возникает разница потенциалов ,это достигается при помощи натрий – калиевых насосов которые на 3 выкаченных из клетки иона натрия закачивается 2 иона калия. Также есть еще силы, которые поддерживают мембранный потенциал, такие как натриевые и калиевые каналы, эти каналы пронизывают всю клеточную мембрану на всем ее протяжении, но находятся в большинстве своем в закрытом состоянии, когда они будут открываться я расскажу чуть позже. Так же внутри и снаружи клетки находятся отрицательно заряженные молекулы анионов, это могут быть разнообразные молекулы белка или ионы хлора, и все ионы находятся в связанном состоянии.
Как вы знаете возбуждение передается нервными клетками, начинается все со стимуляции рецепторов, пусть к примеру это будет рецепторы кожи на которые действует тепло, после стимуляции этого рецептора он выделяет нейромедиаторы которые стимулируют нервную клетку, что же в этот момент происходит с мембраной, а в этот момент(передачи нервного импульса) происходит реверс зарядов мембраны, в этот момент открываются натриевые и калиевые каналы которые до этого были в большинстве своем закрыты и ионы калия которых мало на наружной стороне мембраны выходят из клетки по градиенту концентрации (по тепловому движению молекул, вообще заряженные ионы двигаются в пространстве хаотично, как писал еще Шредингер если бы можно было покрасить все молекулы воды в одном стакане и вылить его в океан, потом прийти домой и налить себе воды из краны вы найдете там свои крашенные молекулы, так же и тут, молекулы находятся в постоянно и хаотичном движении и шанс того что одна из 150 молекул выйдет наружу намного выше чем шанс что 5 молекул попадут внутрь) во время выхода из клетки ионов калия внутрь проникает огромное количество ионов натрия, как уже писалось ранее на наружной мембране был положительный заряд, а внутри отрицательный вследствие реверса мембраны при достаточном потенциале действие раздражителя данный реверс передается на другие клетки постепенно достигая головного мозга который воспринимает и анализирует полученную информацию.