Критический уровень деполяризации (или пороговый потенциал) – это ключевое понятие в нейрофизиологии, которое обозначает определенное значение мембранного потенциала, при достижении которого нейрон генерирует потенциал действия.
Что такое деполяризация?
- Деполяризация – это процесс уменьшения разности электрических потенциалов между внутренней и внешней сторонами клеточной мембраны.
- В состоянии покоя нейрон имеет отрицательный заряд внутри клетки относительно внешней среды.
- При деполяризации этот заряд становится менее отрицательным (или даже положительным).
Почему важен критический уровень?
- Порог возбуждения: Когда деполяризация достигает критического уровня, открываются большое количество натриевых каналов в мембране нейрона. Это приводит к быстрому входу натриевых ионов внутрь клетки и резкому изменению мембранного потенциала – возникает потенциал действия.
- "Все или ничего": Принцип "все или ничего" означает, что если деполяризация достигла критического уровня, потенциал действия будет сгенерирован с максимальной амплитудой. Если же деполяризация не достигла этого уровня, потенциал действия не возникнет.
Факторы, влияющие на критический уровень:
- Тип нейрона: Разные типы нейронов имеют различные пороговые значения.
- Температура: Изменение температуры может влиять на проницаемость ионных каналов и, следовательно, на пороговый потенциал.
- Влияние лекарственных веществ: Некоторые вещества могут изменять проницаемость ионных каналов и сдвигать пороговый потенциал в ту или иную сторону.
Значение критического уровня деполяризации
- Нервная проводимость: Понимание критического уровня деполяризации необходимо для изучения процессов передачи нервных импульсов.
- Фармакология: Многие лекарственные препараты действуют на ионные каналы нейронов и, таким образом, влияют на возбудимость нейронов.
- Физиология: Пороговый потенциал играет важную роль в таких процессах, как синаптическая передача, мышечное сокращение и высшие мозговые функции.
Дополнительная информация:
- Реполяризация: После генерации потенциала действия происходит процесс восстановления исходного мембранного потенциала, называемый реполяризацией.
- Абсолютная и относительная рефрактерность: Период после генерации потенциала действия, когда нейрон не может генерировать новый потенциал действия, называется абсолютной рефрактерностью. Период, когда для генерации нового потенциала действия требуется более сильный стимул, называется относительной рефрактерностью.