കോശത്തിലെ പൊട്ടാസ്യം, സോഡിയം അയോണുകളുടെ സാന്ദ്രത. ഉത്തേജിപ്പിക്കുന്ന കോശങ്ങളിലെ വൈദ്യുത പ്രതിഭാസങ്ങൾ വിശ്രമവേളയിൽ, കോശത്തിനുള്ളിലെ ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ പൊട്ടൻഷ്യൽ

സെല്ലിൻ്റെ പുറംഭാഗത്തിനും അതിൻ്റെ സൈറ്റോപ്ലാസത്തിനും ഇടയിൽ വിശ്രമവേളയിൽ ഏകദേശം 0.06-0.09 V ൻ്റെ പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസമുണ്ട്, കൂടാതെ കോശത്തിൻ്റെ ഉപരിതലം സൈറ്റോപ്ലാസവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് ഇലക്ട്രോപോസിറ്റീവ് ആയി ചാർജ് ചെയ്യപ്പെടുന്നു. ഈ പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസത്തെ വിളിക്കുന്നു വിശ്രമിക്കാനുള്ള സാധ്യതഅല്ലെങ്കിൽ മെംബ്രൻ സാധ്യത. ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ കറൻ്റ് ഡ്രെയിനേജ്, വളരെ ശക്തമായ ആംപ്ലിഫയറുകൾ, സെൻസിറ്റീവ് റെക്കോർഡിംഗ് ഉപകരണങ്ങൾ - ഓസില്ലോസ്കോപ്പുകൾ എന്നിവയ്ക്കായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത മൈക്രോ ഇലക്ട്രോഡുകളുടെ സഹായത്തോടെ മാത്രമേ വിശ്രമ സാധ്യതയുടെ കൃത്യമായ അളവ് സാധ്യമാകൂ.

മൈക്രോ ഇലക്ട്രോഡ് (ചിത്രം 67, 69) ഒരു നേർത്ത ഗ്ലാസ് കാപ്പിലറിയാണ്, അതിൻ്റെ അഗ്രഭാഗത്തിന് ഏകദേശം 1 മൈക്രോൺ വ്യാസമുണ്ട്. ഈ കാപ്പിലറി സലൈൻ ലായനിയിൽ നിറഞ്ഞിരിക്കുന്നു, ഒരു ലോഹ ഇലക്ട്രോഡ് അതിൽ മുഴുകുകയും ഒരു ആംപ്ലിഫയർ, ഒരു ഓസിലോസ്കോപ്പ് എന്നിവയുമായി ബന്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു (ചിത്രം 68). മൈക്രോ ഇലക്ട്രോഡ് സെല്ലിനെ മൂടുന്ന മെംബ്രണിൽ തുളച്ചുകയറുമ്പോൾ, ഓസിലോസ്കോപ്പ് ബീം അതിൻ്റെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്ത് നിന്ന് വ്യതിചലിക്കുകയും ഒരു പുതിയ തലത്തിൽ സ്ഥാപിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. കോശ സ്തരത്തിൻ്റെ ബാഹ്യവും ആന്തരികവുമായ ഉപരിതലങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള സാധ്യതയുള്ള വ്യത്യാസത്തിൻ്റെ സാന്നിധ്യം ഇത് സൂചിപ്പിക്കുന്നു.

വിശ്രമ സാധ്യതയുടെ ഉത്ഭവം മെംബ്രൻ-അയോൺ സിദ്ധാന്തം എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നവയാണ്. ഈ സിദ്ധാന്തമനുസരിച്ച്, എല്ലാ കോശങ്ങളും വ്യത്യസ്ത അയോണുകൾക്ക് തുല്യമായി പ്രവേശിക്കാൻ കഴിയാത്ത ഒരു മെംബ്രൺ കൊണ്ട് മൂടിയിരിക്കുന്നു. ഇക്കാര്യത്തിൽ, സൈറ്റോപ്ലാസത്തിലെ സെല്ലിനുള്ളിൽ ഉപരിതലത്തേക്കാൾ 30-50 മടങ്ങ് കൂടുതൽ പൊട്ടാസ്യം അയോണുകളും 8-10 മടങ്ങ് കുറവ് സോഡിയം അയോണുകളും 50 മടങ്ങ് കുറവ് ക്ലോറിൻ അയോണുകളും ഉണ്ട്. വിശ്രമവേളയിൽ, കോശ സ്തരത്തിന് സോഡിയം അയോണുകളേക്കാൾ പൊട്ടാസ്യം അയോണുകൾക്ക് കൂടുതൽ പ്രവേശനക്ഷമതയുണ്ട്. പോസിറ്റീവ് ചാർജുള്ള പൊട്ടാസ്യം അയോണുകളുടെ സൈറ്റോപ്ലാസത്തിൽ നിന്ന് സെൽ ഉപരിതലത്തിലേക്ക് വ്യാപിക്കുന്നത് മെംബ്രണിൻ്റെ പുറം ഉപരിതലത്തിന് പോസിറ്റീവ് ചാർജ് നൽകുന്നു.

അങ്ങനെ, വിശ്രമവേളയിൽ സെല്ലിൻ്റെ ഉപരിതലം പോസിറ്റീവ് ചാർജ് വഹിക്കുന്നു, അതേസമയം ക്ലോറിൻ അയോണുകൾ, അമിനോ ആസിഡുകൾ, മറ്റ് വലിയ ഓർഗാനിക് അയോണുകൾ എന്നിവ കാരണം മെംബ്രണിൻ്റെ ആന്തരിക വശം നെഗറ്റീവ് ചാർജായി മാറുന്നു (ചിത്രം 70). ).

പ്രവർത്തന സാധ്യത

ഒരു നാഡി അല്ലെങ്കിൽ പേശി നാരുകളുടെ ഒരു ഭാഗം വേണ്ടത്ര ശക്തമായ ഉത്തേജനത്തിന് വിധേയമാകുകയാണെങ്കിൽ, ഈ വിഭാഗത്തിൽ ആവേശം സംഭവിക്കുന്നു, ഇത് മെംബ്രൻ സാധ്യതയുടെ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള ആന്ദോളനത്തിൽ പ്രകടമാവുകയും വിളിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. പ്രവർത്തന സാധ്യത.

ഫൈബറിൻ്റെ പുറം പ്രതലത്തിൽ പ്രയോഗിക്കുന്ന ഇലക്‌ട്രോഡുകൾ (എക്‌സ്‌ട്രാ സെല്ലുലാർ ലെഡ്) അല്ലെങ്കിൽ സൈറ്റോപ്ലാസത്തിൽ (ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ ലെഡ്) ചേർത്ത ഒരു മൈക്രോ ഇലക്‌ട്രോഡ് ഉപയോഗിച്ച് പ്രവർത്തന സാധ്യത രേഖപ്പെടുത്താം.

എക്‌സ്‌ട്രാ സെല്ലുലാർ അബ്‌ഡക്ഷൻ ഉപയോഗിച്ച്, വളരെ ചുരുങ്ങിയ സമയത്തേക്കുള്ള ഉദ്വേഗജനകമായ പ്രദേശത്തിൻ്റെ ഉപരിതലം, ഒരു സെക്കൻഡിൻ്റെ ആയിരത്തിലൊരംശത്തിൽ അളക്കുന്നത്, വിശ്രമിക്കുന്ന സ്ഥലവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് ഇലക്‌ട്രോനെഗറ്റീവ് ആയി ചാർജ് ചെയ്യപ്പെടുന്നതായി കണ്ടെത്താനാകും.

മെംബ്രണിൻ്റെ അയോണിക് പെർമാറ്റിബിലിറ്റിയിലെ മാറ്റമാണ് പ്രവർത്തന സാധ്യത ഉണ്ടാകാനുള്ള കാരണം. പ്രകോപിപ്പിക്കുമ്പോൾ, സോഡിയം അയോണുകളിലേക്കുള്ള കോശ സ്തരത്തിൻ്റെ പ്രവേശനക്ഷമത വർദ്ധിക്കുന്നു. സോഡിയം അയോണുകൾ സെല്ലിലേക്ക് പ്രവേശിക്കാൻ പ്രവണത കാണിക്കുന്നു, കാരണം, ഒന്നാമതായി, അവ പോസിറ്റീവ് ചാർജ്ജ് ചെയ്യപ്പെടുകയും ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ശക്തികളാൽ അകത്തേക്ക് വലിച്ചെടുക്കപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു, രണ്ടാമതായി, കോശത്തിനുള്ളിലെ അവയുടെ സാന്ദ്രത കുറവാണ്. വിശ്രമവേളയിൽ, കോശ സ്തരത്തിന് സോഡിയം അയോണുകളിലേക്കുള്ള പ്രവേശനക്ഷമത കുറവാണ്. പ്രകോപനം മെംബ്രണിൻ്റെ പ്രവേശനക്ഷമതയെ മാറ്റി, സെല്ലിൻ്റെ ബാഹ്യ പരിതസ്ഥിതിയിൽ നിന്ന് സൈറ്റോപ്ലാസത്തിലേക്ക് പോസിറ്റീവ് ചാർജ്ജ് ചെയ്ത സോഡിയം അയോണുകളുടെ ഒഴുക്ക് സെല്ലിൽ നിന്ന് പുറത്തേക്കുള്ള പൊട്ടാസ്യം അയോണുകളുടെ ഒഴുക്കിനെ ഗണ്യമായി കവിയുന്നു. തൽഫലമായി, മെംബ്രണിൻ്റെ ആന്തരിക ഉപരിതലം പോസിറ്റീവ് ചാർജ്ജ് ആകുകയും, പോസിറ്റീവ് ചാർജുള്ള സോഡിയം അയോണുകളുടെ നഷ്ടം കാരണം പുറം ഉപരിതലം നെഗറ്റീവ് ചാർജ്ജ് ആകുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ നിമിഷം പ്രവർത്തന സാധ്യതയുടെ കൊടുമുടി രേഖപ്പെടുത്തുന്നു.

സോഡിയം അയോണുകളിലേക്കുള്ള മെംബ്രൺ പെർമാസബിലിറ്റിയിലെ വർദ്ധനവ് വളരെ കുറച്ച് സമയത്തേക്ക് നീണ്ടുനിൽക്കും. ഇതിനെത്തുടർന്ന്, സെല്ലിൽ റിഡക്ഷൻ പ്രക്രിയകൾ സംഭവിക്കുന്നു, ഇത് സോഡിയം അയോണുകൾക്കുള്ള മെംബ്രണിൻ്റെ പ്രവേശനക്ഷമത വീണ്ടും കുറയുന്നു, പൊട്ടാസ്യം അയോണുകൾ വർദ്ധിക്കുന്നു. പൊട്ടാസ്യം അയോണുകളും പോസിറ്റീവ് ചാർജുള്ളതിനാൽ, അവ സെല്ലിൽ നിന്ന് പുറത്തുപോകുമ്പോൾ, കോശത്തിൻ്റെ പുറത്തും അകത്തും തമ്മിലുള്ള യഥാർത്ഥ ബന്ധം പുനഃസ്ഥാപിക്കുന്നു.

"സോഡിയം പമ്പ്" എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന ഒരു പ്രത്യേക ബയോകെമിക്കൽ മെക്കാനിസത്തിൻ്റെ പ്രവർത്തനം കാരണം സോഡിയം അയോണുകൾ അതിൽ നിന്ന് നിരന്തരം പുറന്തള്ളപ്പെടുന്നതിനാൽ ആവർത്തിച്ചുള്ള ഉത്തേജന സമയത്ത് കോശത്തിനുള്ളിൽ സോഡിയം അയോണുകളുടെ ശേഖരണം സംഭവിക്കുന്നില്ല. "സോഡിയം-പൊട്ടാസ്യം പമ്പ്" ഉപയോഗിച്ച് പൊട്ടാസ്യം അയോണുകളുടെ സജീവ ഗതാഗതത്തിന് തെളിവുകളുണ്ട്.

അതിനാൽ, മെംബ്രൻ-അയോൺ സിദ്ധാന്തമനുസരിച്ച്, ബയോഇലക്ട്രിക് പ്രതിഭാസങ്ങളുടെ ഉത്ഭവത്തിൽ കോശ സ്തരത്തിൻ്റെ സെലക്ടീവ് പെർമാസബിലിറ്റിക്ക് നിർണായക പ്രാധാന്യമുണ്ട്, ഇത് കോശത്തിനുള്ളിലെയും ഉപരിതലത്തിലെയും വ്യത്യസ്ത അയോണിക് ഘടനയെ നിർണ്ണയിക്കുന്നു, തൽഫലമായി, വ്യത്യസ്ത ചാർജും ഈ ഉപരിതലങ്ങൾ. മെംബ്രൻ-അയോൺ സിദ്ധാന്തത്തിൻ്റെ പല വ്യവസ്ഥകളും ഇപ്പോഴും ചർച്ചാവിഷയമാണെന്നും കൂടുതൽ വികസനം ആവശ്യമാണെന്നും ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്.

"ബയോ/മോൾ/ടെക്സ്റ്റ്" മത്സരത്തിനായുള്ള ലേഖനം: ശരീരത്തിലെ എല്ലാ കോശങ്ങളുടെയും ജീവിതത്തിലെ ഒരു പ്രധാന പ്രതിഭാസമാണ് വിശ്രമ സാദ്ധ്യത, അത് എങ്ങനെ രൂപപ്പെട്ടുവെന്ന് അറിയേണ്ടത് പ്രധാനമാണ്. എന്നിരുന്നാലും, ഇത് ഒരു സങ്കീർണ്ണമായ ചലനാത്മക പ്രക്രിയയാണ്, ഇത് പൂർണ്ണമായും മനസ്സിലാക്കാൻ പ്രയാസമാണ്, പ്രത്യേകിച്ച് ജൂനിയർ വിദ്യാർത്ഥികൾക്കും (ബയോളജിക്കൽ, മെഡിക്കൽ, സൈക്കോളജിക്കൽ സ്പെഷ്യാലിറ്റികൾ) തയ്യാറാകാത്ത വായനക്കാർക്കും. എന്നിരുന്നാലും, പോയിൻ്റ് ബൈ പോയിൻ്റ് പരിഗണിക്കുമ്പോൾ, അതിൻ്റെ പ്രധാന വിശദാംശങ്ങളും ഘട്ടങ്ങളും മനസ്സിലാക്കാൻ തികച്ചും സാദ്ധ്യമാണ്. ഈ കൃതി വിശ്രമ സാധ്യതയെക്കുറിച്ചുള്ള ആശയം അവതരിപ്പിക്കുകയും വിശ്രമ സാധ്യതയുടെ രൂപീകരണത്തിൻ്റെ തന്മാത്രാ സംവിധാനങ്ങൾ മനസിലാക്കാനും ഓർമ്മിക്കാനും സഹായിക്കുന്ന ആലങ്കാരിക രൂപകങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് അതിൻ്റെ രൂപീകരണത്തിൻ്റെ പ്രധാന ഘട്ടങ്ങൾ എടുത്തുകാണിക്കുന്നു.

മെംബ്രൻ ട്രാൻസ്പോർട്ട് ഘടനകൾ - സോഡിയം-പൊട്ടാസ്യം പമ്പുകൾ - ഒരു വിശ്രമ സാധ്യതയുടെ ആവിർഭാവത്തിന് മുൻവ്യവസ്ഥകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ഈ മുൻവ്യവസ്ഥകൾ കോശ സ്തരത്തിൻ്റെ ആന്തരികവും ബാഹ്യവുമായ വശങ്ങളിലെ അയോൺ സാന്ദ്രതയിലെ വ്യത്യാസമാണ്. സോഡിയം സാന്ദ്രതയിലെ വ്യത്യാസവും പൊട്ടാസ്യം സാന്ദ്രതയിലെ വ്യത്യാസവും വെവ്വേറെ പ്രകടമാണ്. പൊട്ടാസ്യം അയോണുകൾ (K+) സ്തരത്തിൻ്റെ ഇരുവശത്തുമുള്ള അവയുടെ സാന്ദ്രത തുല്യമാക്കാനുള്ള ശ്രമം സെല്ലിൽ നിന്നുള്ള ചോർച്ചയിലേക്കും അവയ്‌ക്കൊപ്പം പോസിറ്റീവ് വൈദ്യുത ചാർജുകൾ നഷ്‌ടപ്പെടുന്നതിലേക്കും നയിക്കുന്നു, ഇതുമൂലം കോശത്തിൻ്റെ ആന്തരിക ഉപരിതലത്തിൻ്റെ മൊത്തത്തിലുള്ള നെഗറ്റീവ് ചാർജ്. ഗണ്യമായി വർദ്ധിച്ചു. ഈ "പൊട്ടാസ്യം" നിഷേധാത്മകതയാണ് വിശ്രമ സാധ്യതയുടെ ഭൂരിഭാഗവും (ശരാശരി -60 mV), ഒരു ചെറിയ ഭാഗം (−10 mV) അയോൺ എക്സ്ചേഞ്ച് പമ്പിൻ്റെ ഇലക്ട്രോജെനിസിറ്റി മൂലമുണ്ടാകുന്ന "എക്സ്ചേഞ്ച്" നെഗറ്റീവ് ആണ്.

നമുക്ക് സൂക്ഷ്മമായി നോക്കാം.

വിശ്രമിക്കാനുള്ള സാധ്യത എന്താണെന്നും അത് എങ്ങനെ ഉണ്ടാകുന്നുവെന്നും നമ്മൾ അറിയേണ്ടത് എന്തുകൊണ്ട്?

"മൃഗ വൈദ്യുതി" എന്താണെന്ന് നിങ്ങൾക്കറിയാമോ? ശരീരത്തിൽ "ബയോകറൻ്റുകൾ" എവിടെ നിന്ന് വരുന്നു? ഒരു ജലാന്തരീക്ഷത്തിൽ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന ഒരു ജീവനുള്ള സെൽ എങ്ങനെയാണ് ഒരു "ഇലക്ട്രിക് ബാറ്ററി" ആയി മാറുന്നത്, എന്തുകൊണ്ട് അത് പെട്ടെന്ന് ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യപ്പെടുന്നില്ല?

മെംബ്രണിലുടനീളം കോശം അതിൻ്റെ വൈദ്യുത പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസം (വിശ്രമ സാധ്യത) സൃഷ്ടിക്കുന്നത് എങ്ങനെയെന്ന് അറിയാമെങ്കിൽ മാത്രമേ ഈ ചോദ്യങ്ങൾക്ക് ഉത്തരം നൽകാൻ കഴിയൂ.

നാഡീവ്യൂഹം എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നുവെന്ന് മനസിലാക്കാൻ, അതിൻ്റെ വ്യക്തിഗത നാഡീകോശമായ ന്യൂറോൺ എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നുവെന്ന് ആദ്യം മനസ്സിലാക്കേണ്ടത് വളരെ വ്യക്തമാണ്. ഒരു ന്യൂറോണിൻ്റെ പ്രവർത്തനത്തിന് അടിവരയിടുന്ന പ്രധാന കാര്യം അതിൻ്റെ മെംബ്രണിലൂടെ വൈദ്യുത ചാർജുകളുടെ ചലനവും അതിൻ്റെ ഫലമായി മെംബ്രണിലെ വൈദ്യുത സാധ്യതകളുടെ രൂപവുമാണ്. ഒരു ന്യൂറോൺ, അതിൻ്റെ നാഡീ പ്രവർത്തനത്തിനായി തയ്യാറെടുക്കുന്നു, ആദ്യം ഊർജ്ജം വൈദ്യുത രൂപത്തിൽ സംഭരിക്കുന്നു, തുടർന്ന് നാഡീ ആവേശം നടത്തുകയും കൈമാറുകയും ചെയ്യുന്ന പ്രക്രിയയിൽ അത് ഉപയോഗിക്കുന്നു.

അതിനാൽ, നാഡീവ്യവസ്ഥയുടെ പ്രവർത്തനത്തെക്കുറിച്ച് പഠിക്കുന്നതിനുള്ള നമ്മുടെ ആദ്യപടി, നാഡീകോശങ്ങളുടെ മെംബറേനിൽ വൈദ്യുത സാധ്യതകൾ എങ്ങനെ പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നുവെന്ന് മനസിലാക്കുക എന്നതാണ്. ഇതാണ് ഞങ്ങൾ ചെയ്യുന്നത്, ഞങ്ങൾ ഈ പ്രക്രിയയെ വിളിക്കും വിശ്രമ സാധ്യതയുടെ രൂപീകരണം.

"വിശ്രമ സാധ്യത" എന്ന ആശയത്തിൻ്റെ നിർവചനം

സാധാരണയായി, ഒരു നാഡീകോശം ഫിസിയോളജിക്കൽ വിശ്രമത്തിലായിരിക്കുകയും പ്രവർത്തിക്കാൻ തയ്യാറാകുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ, മെംബ്രണിൻ്റെ ആന്തരികവും ബാഹ്യവുമായ വശങ്ങൾക്കിടയിൽ വൈദ്യുത ചാർജുകളുടെ പുനർവിതരണം അത് ഇതിനകം അനുഭവിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഇതുമൂലം, ഒരു വൈദ്യുത മണ്ഡലം ഉടലെടുത്തു, മെംബറേനിൽ ഒരു വൈദ്യുത സാധ്യത പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ടു - വിശ്രമിക്കുന്ന മെംബ്രൻ സാധ്യത.

അങ്ങനെ, മെംബ്രൺ ധ്രുവീകരിക്കപ്പെടുന്നു. ഇതിനർത്ഥം ബാഹ്യവും ആന്തരികവുമായ പ്രതലങ്ങളിൽ ഇതിന് വ്യത്യസ്ത വൈദ്യുത സാധ്യതകളുണ്ടെന്നാണ്. ഈ സാധ്യതകൾ തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം രജിസ്റ്റർ ചെയ്യാൻ തികച്ചും സാദ്ധ്യമാണ്.

ഒരു റെക്കോർഡിംഗ് യൂണിറ്റുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിട്ടുള്ള ഒരു മൈക്രോ ഇലക്ട്രോഡ് സെല്ലിൽ ചേർത്താൽ ഇത് പരിശോധിക്കാവുന്നതാണ്. ഇലക്‌ട്രോഡ് സെല്ലിനുള്ളിൽ പ്രവേശിക്കുമ്പോൾ, കോശത്തിന് ചുറ്റുമുള്ള ദ്രാവകത്തിൽ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന ഇലക്‌ട്രോഡുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് ചില സ്ഥിരമായ ഇലക്ട്രോനെഗറ്റീവ് സാധ്യതകൾ അത് തൽക്ഷണം നേടുന്നു. നാഡീകോശങ്ങളിലെയും നാരുകളിലെയും ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ വൈദ്യുത സാധ്യതയുടെ മൂല്യം, ഉദാഹരണത്തിന്, കണവയുടെ ഭീമൻ നാഡി നാരുകൾ, വിശ്രമവേളയിൽ ഏകദേശം -70 mV ആണ്. ഈ മൂല്യത്തെ വിശ്രമ മെംബ്രൺ പൊട്ടൻഷ്യൽ (RMP) എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ആക്സോപ്ലാസ്മിൻ്റെ എല്ലാ പോയിൻ്റുകളിലും ഈ സാധ്യത ഏതാണ്ട് തുല്യമാണ്.

നോസ്ഡ്രാച്ചേവ് എ.ഡി. ഫിസിയോളജിയുടെ തുടക്കം.

കുറച്ചുകൂടി ഭൗതികശാസ്ത്രം. മാക്രോസ്കോപ്പിക് ഫിസിക്കൽ ബോഡികൾ, ചട്ടം പോലെ, വൈദ്യുതപരമായി നിഷ്പക്ഷമാണ്, അതായത്. അവയിൽ പോസിറ്റീവ്, നെഗറ്റീവ് ചാർജുകൾ തുല്യ അളവിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഒരു ബോഡിയിൽ ഒരു തരത്തിലുള്ള ചാർജ്ജ് ചെയ്ത കണങ്ങൾ സൃഷ്ടിച്ചുകൊണ്ട് നിങ്ങൾക്ക് ഒരു ബോഡി ചാർജ് ചെയ്യാം, ഉദാഹരണത്തിന്, മറ്റൊരു ശരീരത്തിനെതിരായ ഘർഷണം വഴി, അതിൽ വിപരീത തരത്തിലുള്ള ചാർജുകൾ ഉണ്ടാകുന്നു. ഒരു പ്രാഥമിക ചാർജിൻ്റെ സാന്നിധ്യം കണക്കിലെടുക്കുമ്പോൾ ( ഇ), ഏതൊരു ശരീരത്തിൻ്റെയും മൊത്തം വൈദ്യുത ചാർജിനെ ഇങ്ങനെ പ്രതിനിധീകരിക്കാം q= ±N× ഇ, ഇവിടെ N ഒരു പൂർണ്ണസംഖ്യയാണ്.

വിശ്രമിക്കാനുള്ള സാധ്യത- സെൽ ഫിസിയോളജിക്കൽ റെസ്റ്റ് അവസ്ഥയിലായിരിക്കുമ്പോൾ മെംബ്രണിൻ്റെ അകവും പുറവും ഉള്ള വൈദ്യുത സാധ്യതകളിലെ വ്യത്യാസമാണിത്.അതിൻ്റെ മൂല്യം സെല്ലിനുള്ളിൽ നിന്ന് അളക്കുന്നു, ഇത് നെഗറ്റീവ് ആണ്, ശരാശരി -70 mV (മില്ലിവോൾട്ട്), എന്നിരുന്നാലും ഇത് വ്യത്യസ്ത സെല്ലുകളിൽ വ്യത്യാസപ്പെടാം: -35 mV മുതൽ -90 mV വരെ.

നാഡീവ്യവസ്ഥയിൽ, വൈദ്യുത ചാർജുകളെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നത് സാധാരണ മെറ്റൽ വയറുകളിലേതുപോലെ ഇലക്ട്രോണുകളല്ല, മറിച്ച് അയോണുകളാണ് - വൈദ്യുത ചാർജ് ഉള്ള രാസ കണങ്ങൾ. പൊതുവേ, ജലീയ ലായനികളിൽ, വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിൻ്റെ രൂപത്തിൽ ചലിക്കുന്നത് ഇലക്ട്രോണുകളല്ല, അയോണുകളാണ്. അതിനാൽ, കോശങ്ങളിലെയും അവയുടെ പരിസ്ഥിതിയിലെയും എല്ലാ വൈദ്യുത പ്രവാഹങ്ങളും അയോൺ പ്രവാഹങ്ങൾ.

അതിനാൽ, വിശ്രമിക്കുന്ന സെല്ലിൻ്റെ ഉള്ളിൽ നെഗറ്റീവ് ചാർജും പുറം പോസിറ്റീവ് ചാർജുമാണ്. ചുവന്ന രക്താണുക്കൾ ഒഴികെയുള്ള എല്ലാ ജീവകോശങ്ങളുടെയും സ്വഭാവമാണിത്, നേരെമറിച്ച്, പുറത്ത് നെഗറ്റീവ് ചാർജ്ജ് ചെയ്യുന്നു. കൂടുതൽ വ്യക്തമായി പറഞ്ഞാൽ, കോശത്തിന് ചുറ്റുമുള്ള സെല്ലിന് പുറത്ത് പോസിറ്റീവ് അയോണുകൾ (Na +, K + കാറ്റേഷനുകൾ) പ്രബലമാകുമെന്നും നെഗറ്റീവ് അയോണുകൾ (Na +, K എന്നിവ പോലെ മെംബ്രണിലൂടെ സ്വതന്ത്രമായി നീങ്ങാൻ കഴിയാത്ത ഓർഗാനിക് ആസിഡുകളുടെ അയോണുകൾ) ഉണ്ടെന്നും ഇത് മാറുന്നു. +) ഉള്ളിൽ നിലനിൽക്കും.

എല്ലാം ഈ രീതിയിൽ എങ്ങനെ സംഭവിച്ചുവെന്ന് ഇപ്പോൾ നമുക്ക് വിശദീകരിക്കേണ്ടതുണ്ട്. തീർച്ചയായും, ചുവന്ന രക്താണുക്കൾ ഒഴികെയുള്ള നമ്മുടെ എല്ലാ കോശങ്ങളും പുറത്ത് പോസിറ്റീവ് ആയി മാത്രമേ കാണപ്പെടുന്നുള്ളൂ, എന്നാൽ ഉള്ളിൽ അവ നെഗറ്റീവ് ആണെന്ന് മനസ്സിലാക്കുന്നത് അസുഖകരമാണ്.

സെല്ലിനുള്ളിലെ വൈദ്യുത സാധ്യതയെ ചിത്രീകരിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന "നെഗറ്റിവിറ്റി" എന്ന പദം, വിശ്രമ സാധ്യതയുടെ തലത്തിലുള്ള മാറ്റങ്ങൾ എളുപ്പത്തിൽ വിശദീകരിക്കാൻ നമുക്ക് ഉപയോഗപ്രദമാകും. ഈ പദത്തിൻ്റെ മൂല്യം എന്തെന്നാൽ, ഇനിപ്പറയുന്നവ അവബോധപൂർവ്വം വ്യക്തമാണ്: സെല്ലിനുള്ളിലെ നിഷേധാത്മകത കൂടുന്തോറും, കുറഞ്ഞ പൊട്ടൻഷ്യൽ പൂജ്യത്തിൽ നിന്ന് നെഗറ്റീവ് വശത്തേക്ക് മാറ്റുന്നു, കുറവ് നെഗറ്റീവ്, നെഗറ്റീവ് പൊട്ടൻഷ്യൽ പൂജ്യത്തിലേക്ക് അടുക്കുന്നു. ഓരോ തവണയും "പൊട്ടൻഷ്യൽ വർദ്ധനവ്" എന്ന പദപ്രയോഗം കൃത്യമായി എന്താണ് അർത്ഥമാക്കുന്നത് എന്ന് മനസിലാക്കുന്നതിനേക്കാൾ ഇത് മനസ്സിലാക്കുന്നത് വളരെ എളുപ്പമാണ് - കേവല മൂല്യത്തിലെ വർദ്ധനവ് (അല്ലെങ്കിൽ "മൊഡ്യൂളോ") പൂജ്യത്തിൽ നിന്ന് വിശ്രമ ശേഷിയുടെ വ്യതിയാനത്തെ അർത്ഥമാക്കും, കൂടാതെ "വർദ്ധന" പൂജ്യം വരെയുള്ള പൊട്ടൻഷ്യൽ ഷിഫ്റ്റ് എന്നാണ് അർത്ഥമാക്കുന്നത്. "നെഗറ്റിവിറ്റി" എന്ന പദം ധാരണയുടെ അവ്യക്തതയുടെ അത്തരം പ്രശ്നങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നില്ല.

വിശ്രമ സാധ്യതയുടെ രൂപീകരണത്തിൻ്റെ സാരാംശം

ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞർ വൈദ്യുത ചാർജുകൾ ഉപയോഗിച്ചുള്ള പരീക്ഷണങ്ങളിൽ ചെയ്യുന്നതുപോലെ, നാഡീകോശങ്ങളുടെ വൈദ്യുത ചാർജ് എവിടെ നിന്നാണ് വരുന്നതെന്ന് കണ്ടുപിടിക്കാൻ ശ്രമിക്കാം.

ഇവിടെ ലോജിക്കൽ കെണികളിലൊന്ന് ഗവേഷകനെയും വിദ്യാർത്ഥിയെയും കാത്തിരിക്കുന്നു: സെല്ലിൻ്റെ ആന്തരിക നിഷേധാത്മകത കാരണം ഉണ്ടാകില്ല അധിക നെഗറ്റീവ് കണങ്ങളുടെ രൂപം(അയോണുകൾ), പക്ഷേ, മറിച്ച്, കാരണം ഒരു നിശ്ചിത അളവിലുള്ള പോസിറ്റീവ് കണങ്ങളുടെ നഷ്ടം(കാറ്റേഷനുകൾ)!

അപ്പോൾ പോസിറ്റീവ് ചാർജുള്ള കണങ്ങൾ സെല്ലിൽ നിന്ന് എവിടേക്കാണ് പോകുന്നത്? ഇവ സോഡിയം അയോണുകൾ - Na + -, പൊട്ടാസ്യം - K + എന്നിവ കോശം വിട്ട് പുറത്ത് അടിഞ്ഞുകൂടിയതാണെന്ന് ഞാൻ നിങ്ങളെ ഓർമ്മിപ്പിക്കട്ടെ.

സെല്ലിനുള്ളിൽ നെഗറ്റീവ് പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നതിൻ്റെ പ്രധാന രഹസ്യം

നമുക്ക് ഈ രഹസ്യം ഉടനടി വെളിപ്പെടുത്താം, രണ്ട് പ്രക്രിയകൾ കാരണം സെല്ലിന് അതിൻ്റെ ചില പോസിറ്റീവ് കണങ്ങൾ നഷ്ടപ്പെടുകയും നെഗറ്റീവ് ചാർജ്ജ് ആകുകയും ചെയ്യുന്നു:

1. ആദ്യം, അവൾ "അവളുടെ" സോഡിയം "വിദേശ" പൊട്ടാസ്യത്തിന് കൈമാറുന്നു (അതെ, മറ്റുള്ളവർക്ക് ചില പോസിറ്റീവ് അയോണുകൾ, തുല്യ പോസിറ്റീവ്);
2. ഈ "മാറ്റിസ്ഥാപിച്ച" പോസിറ്റീവ് പൊട്ടാസ്യം അയോണുകൾ അതിൽ നിന്ന് പുറത്തേക്ക് ഒഴുകുന്നു, അതോടൊപ്പം പോസിറ്റീവ് ചാർജുകളും സെല്ലിൽ നിന്ന് പുറത്തേക്ക് ഒഴുകുന്നു.

ഈ രണ്ട് പ്രക്രിയകളും നമുക്ക് വിശദീകരിക്കേണ്ടതുണ്ട്.

ആന്തരിക നിഷേധാത്മകത സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനുള്ള ആദ്യ ഘട്ടം: K + ന് Na + ൻ്റെ കൈമാറ്റം

പ്രോട്ടീനുകൾ ഒരു നാഡീകോശത്തിൻ്റെ മെംബ്രണിൽ നിരന്തരം പ്രവർത്തിക്കുന്നു. എക്സ്ചേഞ്ചർ പമ്പുകൾ(adenosine triphosphatases, അല്ലെങ്കിൽ Na + /K + -ATPases) മെംബ്രണിൽ ഉൾച്ചേർത്തിരിക്കുന്നു. അവർ സെല്ലിൻ്റെ "സ്വന്തം" സോഡിയം ബാഹ്യ "വിദേശ" പൊട്ടാസ്യത്തിന് കൈമാറുന്നു.

എന്നാൽ ഒരു പോസിറ്റീവ് ചാർജിനെ (Na +) അതേ പോസിറ്റീവ് ചാർജിൻ്റെ (K +) മറ്റൊന്നിലേക്ക് മാറ്റുമ്പോൾ, സെല്ലിൽ പോസിറ്റീവ് ചാർജുകളുടെ ഒരു കുറവും ഉണ്ടാകില്ല! ശരിയാണ്. എന്നിരുന്നാലും, ഈ കൈമാറ്റം കാരണം, വളരെ കുറച്ച് സോഡിയം അയോണുകൾ സെല്ലിൽ അവശേഷിക്കുന്നു, കാരണം അവയെല്ലാം മിക്കവാറും പുറത്തേക്ക് പോയി. അതേ സമയം, സെൽ പൊട്ടാസ്യം അയോണുകളാൽ നിറഞ്ഞിരിക്കുന്നു, അവ തന്മാത്രാ പമ്പുകൾ വഴി പമ്പ് ചെയ്യപ്പെടുന്നു. സെല്ലിൻ്റെ സൈറ്റോപ്ലാസം നമുക്ക് ആസ്വദിക്കാൻ കഴിയുമെങ്കിൽ, എക്സ്ചേഞ്ച് പമ്പുകളുടെ പ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ ഫലമായി അത് ഉപ്പിൽ നിന്ന് കയ്പുള്ള-ഉപ്പ്-പുളിച്ചതായി മാറുന്നത് ഞങ്ങൾ ശ്രദ്ധിക്കും, കാരണം സോഡിയം ക്ലോറൈഡിൻ്റെ ഉപ്പിട്ട രുചിക്ക് പകരം സങ്കീർണ്ണമായ രുചി വന്നു. പൊട്ടാസ്യം ക്ലോറൈഡിൻ്റെ സാന്ദ്രീകൃത പരിഹാരം. സെല്ലിൽ, പൊട്ടാസ്യം സാന്ദ്രത 0.4 mol / l ൽ എത്തുന്നു. 0.009-0.02 mol/l പരിധിയിലുള്ള പൊട്ടാസ്യം ക്ലോറൈഡിൻ്റെ ലായനികൾക്ക് മധുരമുള്ള രുചിയുണ്ട്, 0.03-0.04 - കയ്പേറിയ, 0.05-0.1 - കയ്പേറിയ-ഉപ്പ്, 0.2 മുതൽ ആരംഭിക്കുന്നു - ഉപ്പും കയ്പും പുളിയും അടങ്ങുന്ന സങ്കീർണ്ണമായ രുചി. .

ഇവിടെ പ്രധാനം അതാണ് പൊട്ടാസ്യത്തിനായുള്ള സോഡിയം കൈമാറ്റം - അസമത്വം. നൽകിയിരിക്കുന്ന ഓരോ സെല്ലിനും മൂന്ന് സോഡിയം അയോണുകൾഅവൾക്ക് എല്ലാം ലഭിക്കുന്നു രണ്ട് പൊട്ടാസ്യം അയോണുകൾ. ഓരോ അയോൺ എക്സ്ചേഞ്ച് ഇവൻ്റിലും ഒരു പോസിറ്റീവ് ചാർജ് നഷ്ടപ്പെടുന്നതിന് ഇത് കാരണമാകുന്നു. അതിനാൽ ഇതിനകം ഈ ഘട്ടത്തിൽ, അസമമായ കൈമാറ്റം കാരണം, സെല്ലിന് പ്രതിഫലമായി ലഭിക്കുന്നതിനേക്കാൾ കൂടുതൽ "പ്ലസുകൾ" നഷ്ടപ്പെടുന്നു. വൈദ്യുതപരമായി പറഞ്ഞാൽ, ഇത് സെല്ലിനുള്ളിൽ ഏകദേശം −10 mV നെഗറ്റിവിറ്റിയാണ്. (എന്നാൽ ബാക്കിയുള്ള −60 mV ന് ഇനിയും ഒരു വിശദീകരണം കണ്ടെത്തേണ്ടതുണ്ടെന്ന് ഓർക്കുക!)

എക്സ്ചേഞ്ചർ പമ്പുകളുടെ പ്രവർത്തനം ഓർത്തുവയ്ക്കുന്നത് എളുപ്പമാക്കുന്നതിന്, നമുക്ക് ഇത് ആലങ്കാരികമായി ഇങ്ങനെ വയ്ക്കാം: "കോശം പൊട്ടാസ്യം ഇഷ്ടപ്പെടുന്നു!"അതിനാൽ, സെൽ പൊട്ടാസ്യം തന്നിലേക്ക് വലിച്ചിടുന്നു, അത് ഇതിനകം നിറഞ്ഞിട്ടുണ്ടെങ്കിലും. അതിനാൽ, ഇത് സോഡിയത്തിന് ലാഭകരമല്ലാത്ത രീതിയിൽ കൈമാറ്റം ചെയ്യുന്നു, 2 പൊട്ടാസ്യം അയോണുകൾക്ക് 3 സോഡിയം അയോണുകൾ നൽകുന്നു. അതിനാൽ ഇത് ഈ എക്സ്ചേഞ്ചിൽ ATP ഊർജ്ജം ചെലവഴിക്കുന്നു. അവൻ അത് എങ്ങനെ ചെലവഴിക്കുന്നു! ഒരു ന്യൂറോണിൻ്റെ മൊത്തം ഊർജ്ജ ചെലവിൻ്റെ 70% വരെ സോഡിയം-പൊട്ടാസ്യം പമ്പുകളുടെ പ്രവർത്തനത്തിനായി ചെലവഴിക്കാം. (സ്‌നേഹം അതാണ് ചെയ്യുന്നത്, അത് യഥാർത്ഥമല്ലെങ്കിലും!)

വഴിയിൽ, സെൽ ഒരു റെഡിമെയ്ഡ് വിശ്രമ സാധ്യതയോടെ ജനിക്കുന്നില്ല എന്നത് രസകരമാണ്. അവൾ ഇപ്പോഴും അത് സൃഷ്ടിക്കേണ്ടതുണ്ട്. ഉദാഹരണത്തിന്, മയോബ്ലാസ്റ്റുകളുടെ വേർതിരിവിലും സംയോജനത്തിലും, അവയുടെ മെംബ്രൺ പൊട്ടൻഷ്യൽ -10 മുതൽ −70 mV വരെ മാറുന്നു, അതായത്. അവയുടെ മെംബ്രൺ കൂടുതൽ നെഗറ്റീവ് ആയി മാറുന്നു - വേർതിരിക്കൽ പ്രക്രിയയിൽ ധ്രുവീകരിക്കപ്പെടുന്നു. മനുഷ്യൻ്റെ അസ്ഥിമജ്ജയിലെ മൾട്ടിപോട്ടൻ്റ് മെസെൻചൈമൽ സ്ട്രോമൽ കോശങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള പരീക്ഷണങ്ങളിൽ, കൃത്രിമ ഡിപോളറൈസേഷൻ, വിശ്രമ സാധ്യതയെ പ്രതിരോധിക്കുകയും സെൽ നെഗറ്റീവ് കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, കോശങ്ങളുടെ വ്യത്യാസം പോലും തടയുന്നു.

ആലങ്കാരികമായി പറഞ്ഞാൽ, നമുക്ക് അതിനെ ഇങ്ങനെ നിർവചിക്കാം: ഒരു വിശ്രമ സാധ്യത സൃഷ്ടിക്കുന്നതിലൂടെ, കോശം "സ്നേഹത്താൽ ചാർജ് ചെയ്യപ്പെടുന്നു." ഇത് രണ്ട് കാര്യങ്ങളോടുള്ള സ്നേഹമാണ്:

1. പൊട്ടാസ്യത്തോടുള്ള സെല്ലിൻ്റെ സ്നേഹം (അതിനാൽ കോശം അതിനെ ബലമായി തന്നിലേക്ക് വലിച്ചിടുന്നു);
2. സ്വാതന്ത്ര്യത്തോടുള്ള പൊട്ടാസ്യത്തിൻ്റെ സ്നേഹം (അതിനാൽ പൊട്ടാസ്യം അതിനെ പിടിച്ചടക്കിയ സെല്ലിൽ നിന്ന് പുറത്തുപോകുന്നു).

സെല്ലിനെ പൊട്ടാസ്യം ഉപയോഗിച്ച് പൂരിതമാക്കുന്നതിനുള്ള സംവിധാനം ഞങ്ങൾ ഇതിനകം വിശദീകരിച്ചിട്ടുണ്ട് (ഇത് എക്സ്ചേഞ്ച് പമ്പുകളുടെ പ്രവർത്തനമാണ്), കൂടാതെ സെല്ലിൽ നിന്ന് പുറത്തുപോകുന്ന പൊട്ടാസ്യത്തിൻ്റെ സംവിധാനം ചുവടെ വിശദീകരിക്കും, ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ നെഗറ്റീവ് സൃഷ്ടിക്കുന്നതിൻ്റെ രണ്ടാം ഘട്ടം വിവരിക്കുമ്പോൾ. അതിനാൽ, വിശ്രമ സാധ്യതയുടെ രൂപീകരണത്തിൻ്റെ ആദ്യ ഘട്ടത്തിൽ മെംബ്രൻ അയോൺ എക്സ്ചേഞ്ചർ പമ്പുകളുടെ പ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ ഫലം ഇപ്രകാരമാണ്:

1. കോശത്തിലെ സോഡിയം (Na+) കുറവ്.
2. സെല്ലിലെ അധിക പൊട്ടാസ്യം (K+).
3. മെംബറേനിൽ ദുർബലമായ വൈദ്യുത സാധ്യതയുടെ (-10 mV) രൂപം.

നമുക്ക് ഇത് പറയാൻ കഴിയും: ആദ്യ ഘട്ടത്തിൽ, മെംബ്രൻ അയോൺ പമ്പുകൾ അയോൺ സാന്ദ്രതകളിൽ വ്യത്യാസം സൃഷ്ടിക്കുന്നു, അല്ലെങ്കിൽ ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ, എക്സ്ട്രാ സെല്ലുലാർ പരിതസ്ഥിതികൾക്കിടയിൽ ഒരു കോൺസൺട്രേഷൻ ഗ്രേഡിയൻ്റ് (വ്യത്യാസം).

നിഷേധാത്മകത സൃഷ്ടിക്കുന്നതിൻ്റെ രണ്ടാം ഘട്ടം: സെല്ലിൽ നിന്നുള്ള കെ+ അയോണുകളുടെ ചോർച്ച

സോഡിയം-പൊട്ടാസ്യം എക്‌സ്‌ചേഞ്ചർ പമ്പുകൾ അയോണുകളുമായി പ്രവർത്തിച്ചതിന് ശേഷം സെല്ലിൽ എന്താണ് ആരംഭിക്കുന്നത്?

കോശത്തിനുള്ളിലെ സോഡിയത്തിൻ്റെ കുറവ് കാരണം, ഈ അയോൺ പരിശ്രമിക്കുന്നു തിരക്കിട്ട് അകത്തേക്ക്: അലിഞ്ഞുപോയ പദാർത്ഥങ്ങൾ എല്ലായ്പ്പോഴും ലായനിയുടെ മുഴുവൻ അളവിലും അവയുടെ ഏകാഗ്രത തുല്യമാക്കാൻ ശ്രമിക്കുന്നു. എന്നാൽ സോഡിയം ഇത് മോശമായി ചെയ്യുന്നു, കാരണം സോഡിയം അയോൺ ചാനലുകൾ സാധാരണയായി അടച്ച് ചില വ്യവസ്ഥകളിൽ മാത്രം തുറക്കുന്നു: പ്രത്യേക പദാർത്ഥങ്ങളുടെ (ട്രാൻസ്മിറ്ററുകൾ) സ്വാധീനത്തിൽ അല്ലെങ്കിൽ സെല്ലിലെ നെഗറ്റീവ് കുറയുമ്പോൾ (മെംബ്രൺ ഡിപോളറൈസേഷൻ).

അതേസമയം, ബാഹ്യ പരിതസ്ഥിതിയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ സെല്ലിൽ പൊട്ടാസ്യം അയോണുകളുടെ അധികമുണ്ട് - കാരണം മെംബ്രൺ പമ്പുകൾ അത് സെല്ലിലേക്ക് നിർബന്ധിതമായി പമ്പ് ചെയ്യുന്നു. അവൻ, അകത്തും പുറത്തും തൻ്റെ ഏകാഗ്രത തുല്യമാക്കാൻ ശ്രമിക്കുന്നു, നേരെമറിച്ച്, കൂട്ടിൽ നിന്ന് പുറത്തുകടക്കുക. അവൻ വിജയിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു!

പൊട്ടാസ്യം അയോണുകൾ കെ + സ്തരത്തിൻ്റെ വിവിധ വശങ്ങളിൽ അവയുടെ സാന്ദ്രതയുടെ കെമിക്കൽ ഗ്രേഡിയൻ്റിൻ്റെ സ്വാധീനത്തിൽ കോശം ഉപേക്ഷിക്കുന്നു (മെംബ്രൺ Na + നേക്കാൾ K + ലേക്ക് കൂടുതൽ പ്രവേശനക്ഷമതയുള്ളതാണ്) കൂടാതെ പോസിറ്റീവ് ചാർജുകൾ അവയ്‌ക്കൊപ്പം കൊണ്ടുപോകുന്നു. ഇക്കാരണത്താൽ, കോശത്തിനുള്ളിൽ നിഷേധാത്മകത വളരുന്നു.

സോഡിയം, പൊട്ടാസ്യം അയോണുകൾ പരസ്പരം "ശ്രദ്ധിക്കുന്നതായി" തോന്നുന്നില്ല, അവ "തങ്ങളോടുതന്നെ" മാത്രമേ പ്രതികരിക്കുകയുള്ളൂവെന്നും മനസ്സിലാക്കേണ്ടത് പ്രധാനമാണ്. ആ. സോഡിയം ഒരേ സോഡിയത്തിൻ്റെ സാന്ദ്രതയോട് പ്രതികരിക്കുന്നു, പക്ഷേ പൊട്ടാസ്യം എത്രത്തോളം ഉണ്ടെന്ന് "ശ്രദ്ധിക്കുന്നില്ല". നേരെമറിച്ച്, പൊട്ടാസ്യം പൊട്ടാസ്യം സാന്ദ്രതയോട് പ്രതികരിക്കുകയും സോഡിയത്തെ "അവഗണിക്കുകയും" ചെയ്യുന്നു. അയോണുകളുടെ സ്വഭാവം മനസിലാക്കാൻ, സോഡിയം, പൊട്ടാസ്യം അയോണുകളുടെ സാന്ദ്രത പ്രത്യേകം പരിഗണിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. ആ. സെല്ലിനുള്ളിലും പുറത്തുമുള്ള സോഡിയത്തിൻ്റെ സാന്ദ്രത വെവ്വേറെ താരതമ്യം ചെയ്യേണ്ടത് ആവശ്യമാണ് - സെല്ലിനുള്ളിലും പുറത്തുമുള്ള പൊട്ടാസ്യത്തിൻ്റെ സാന്ദ്രത, എന്നാൽ സോഡിയത്തെ പൊട്ടാസ്യവുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുന്നതിൽ അർത്ഥമില്ല, ചിലപ്പോൾ പാഠപുസ്തകങ്ങളിൽ ചെയ്യുന്നത് പോലെ.

ലായനികളിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന രാസ സാന്ദ്രീകരണങ്ങളുടെ തുല്യത നിയമം അനുസരിച്ച്, സോഡിയം പുറത്ത് നിന്ന് സെല്ലിൽ പ്രവേശിക്കാൻ "ആഗ്രഹിക്കുന്നു"; അത് വൈദ്യുതബലത്താൽ അവിടെയും വലിച്ചെടുക്കപ്പെടുന്നു (ഞങ്ങൾ ഓർക്കുന്നതുപോലെ, സൈറ്റോപ്ലാസം നെഗറ്റീവ് ചാർജാണ്). അവൻ ആഗ്രഹിക്കുന്നു, പക്ഷേ അവന് കഴിയില്ല, കാരണം മെംബ്രൺ അതിൻ്റെ സാധാരണ അവസ്ഥയിൽ നന്നായി കടന്നുപോകാൻ അവനെ അനുവദിക്കുന്നില്ല. മെംബ്രണിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന സോഡിയം അയോൺ ചാനലുകൾ സാധാരണയായി അടച്ചിരിക്കും. എന്നിരുന്നാലും, അതിൽ അൽപ്പം വന്നാൽ, സെൽ ഉടനടി അതിൻ്റെ സോഡിയം-പൊട്ടാസ്യം എക്സ്ചേഞ്ചർ പമ്പുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ബാഹ്യ പൊട്ടാസ്യത്തിലേക്ക് മാറ്റുന്നു. സോഡിയം അയോണുകൾ ട്രാൻസിറ്റിലെന്നപോലെ സെല്ലിലൂടെ കടന്നുപോകുന്നുവെന്നും അതിൽ തങ്ങിനിൽക്കില്ലെന്നും ഇത് മാറുന്നു. അതിനാൽ, ന്യൂറോണുകളിൽ സോഡിയം എല്ലായ്പ്പോഴും കുറവായിരിക്കും.

എന്നാൽ പൊട്ടാസ്യത്തിന് കോശത്തെ പുറത്തേക്ക് എളുപ്പത്തിൽ വിടാൻ കഴിയും! കൂട്ടിൽ അവൻ നിറഞ്ഞിരിക്കുന്നു, അവൾക്ക് അവനെ പിടിക്കാൻ കഴിയില്ല. ഇത് മെംബ്രണിലെ പ്രത്യേക ചാനലുകളിലൂടെ പുറത്തുകടക്കുന്നു - "പൊട്ടാസ്യം ലീക്ക് ചാനലുകൾ", അവ സാധാരണയായി തുറന്ന് പൊട്ടാസ്യം പുറത്തുവിടുന്നു.

വിശ്രമിക്കുന്ന മെംബ്രൻ സാധ്യതയുടെ സാധാരണ മൂല്യങ്ങളിൽ K + -ലീക്ക് ചാനലുകൾ നിരന്തരം തുറക്കുകയും മെംബ്രൺ പൊട്ടൻഷ്യൽ ഷിഫ്റ്റുകളിൽ പ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ പൊട്ടിത്തെറികൾ പ്രകടിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് കുറച്ച് മിനിറ്റ് നീണ്ടുനിൽക്കുകയും എല്ലാ സാധ്യതയുള്ള മൂല്യങ്ങളിലും നിരീക്ഷിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. കെ+ ലീക്കേജ് പ്രവാഹങ്ങളുടെ വർദ്ധനവ് മെംബ്രണിൻ്റെ ഹൈപ്പർപോളറൈസേഷനിലേക്ക് നയിക്കുന്നു, അതേസമയം അവയുടെ അടിച്ചമർത്തൽ ഡിപോളറൈസേഷനിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. ...എന്നിരുന്നാലും, ചോർച്ച പ്രവാഹങ്ങൾക്ക് ഉത്തരവാദിയായ ഒരു ചാനൽ മെക്കാനിസത്തിൻ്റെ അസ്തിത്വം വളരെക്കാലമായി ചോദ്യം ചെയ്യപ്പെട്ടു. പൊട്ടാസ്യം ചോർച്ച പ്രത്യേക പൊട്ടാസ്യം ചാനലുകൾ വഴിയുള്ള ഒരു വൈദ്യുതധാരയാണെന്ന് ഇപ്പോൾ മാത്രമാണ് വ്യക്തമായത്.

സെഫിറോവ് എ.എൽ. സിറ്റിക്കോവ ജി.എഫ്. ഒരു ആവേശകരമായ സെല്ലിൻ്റെ അയോൺ ചാനലുകൾ (ഘടന, പ്രവർത്തനം, പാത്തോളജി).

കെമിക്കൽ മുതൽ ഇലക്ട്രിക്കൽ വരെ

ഇപ്പോൾ - ഒരിക്കൽ കൂടി ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട കാര്യം. നാം ബോധപൂർവ്വം ചലനത്തിൽ നിന്ന് മാറണം രാസകണങ്ങൾപ്രസ്ഥാനത്തിലേക്ക് വൈദ്യുത ചാർജുകൾ.

പൊട്ടാസ്യം (കെ+) പോസിറ്റീവ് ചാർജാണ്, അതിനാൽ, അത് സെല്ലിൽ നിന്ന് പുറത്തുപോകുമ്പോൾ, അത് സ്വയം മാത്രമല്ല, പോസിറ്റീവ് ചാർജും വഹിക്കുന്നു. അതിനു പിന്നിൽ, “മൈനസ്” - നെഗറ്റീവ് ചാർജുകൾ - സെല്ലിനുള്ളിൽ നിന്ന് മെംബ്രണിലേക്ക് നീട്ടുക. എന്നാൽ പൊട്ടാസ്യം അയോണുകളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി അവയ്ക്ക് മെംബ്രണിലൂടെ ഒഴുകാൻ കഴിയില്ല - കാരണം... അവയ്ക്ക് അനുയോജ്യമായ അയോൺ ചാനലുകൾ ഇല്ല, കൂടാതെ മെംബ്രൺ അവയെ കടന്നുപോകാൻ അനുവദിക്കുന്നില്ല. നമുക്ക് വിശദീകരിക്കാനാകാത്ത −60 mV നെഗറ്റിവിറ്റിയെക്കുറിച്ച് ഓർക്കുന്നുണ്ടോ? സെല്ലിൽ നിന്നുള്ള പൊട്ടാസ്യം അയോണുകൾ ചോർന്ന് സൃഷ്ടിക്കുന്ന വിശ്രമ മെംബ്രൻ സാധ്യതയുടെ ഭാഗമാണിത്! ഇത് വിശ്രമ സാധ്യതയുടെ വലിയൊരു ഭാഗമാണ്.

വിശ്രമ സാധ്യതയുടെ ഈ ഘടകത്തിന് ഒരു പ്രത്യേക പേര് പോലും ഉണ്ട് - ഏകാഗ്രത സാധ്യത. ഏകാഗ്രത സാധ്യത - കോശത്തിനുള്ളിലെ പോസിറ്റീവ് ചാർജുകളുടെ കുറവ് സൃഷ്ടിച്ച വിശ്രമ സാധ്യതയുടെ ഭാഗമാണിത്, അതിൽ നിന്നുള്ള പോസിറ്റീവ് പൊട്ടാസ്യം അയോണുകളുടെ ചോർച്ച കാരണം രൂപം കൊള്ളുന്നു..

ശരി, ഇപ്പോൾ കൃത്യത ഇഷ്ടപ്പെടുന്നവർക്കായി ഒരു ചെറിയ ഭൗതികശാസ്ത്രം, രസതന്ത്രം, ഗണിതശാസ്ത്രം.

ഗോൾഡ്മാൻ സമവാക്യം അനുസരിച്ച് വൈദ്യുതബലങ്ങൾ രാസശക്തികളുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. മെംബ്രണിൻ്റെ വിവിധ വശങ്ങളിലുള്ള ഒരേ തരത്തിലുള്ള അയോണുകളുടെ വ്യത്യസ്ത സാന്ദ്രതയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ട്രാൻസ്മെംബ്രെൻ ഡിഫ്യൂഷൻ പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസം കണക്കാക്കാൻ ഇതിൻ്റെ സൂത്രവാക്യം ഉപയോഗിക്കാവുന്ന ലളിതമായ നേർൻസ്റ്റ് സമവാക്യമാണ് ഇതിൻ്റെ പ്രത്യേക കേസ്. അതിനാൽ, കോശത്തിന് പുറത്തും അകത്തും ഉള്ള പൊട്ടാസ്യം അയോണുകളുടെ സാന്ദ്രത അറിയുന്നതിലൂടെ, നമുക്ക് പൊട്ടാസ്യം സന്തുലിത സാധ്യത കണക്കാക്കാം. ഇകെ:

എവിടെ ഇകെ - സന്തുലിത സാധ്യത, ആർ- വാതക സ്ഥിരത, ടി- കേവല താപനില, എഫ്- ഫാരഡെയുടെ സ്ഥിരാങ്കം, K + ext, K + int - യഥാക്രമം സെല്ലിന് പുറത്തും അകത്തും ഉള്ള കെ + അയോണുകളുടെ സാന്ദ്രത. സാധ്യതകൾ കണക്കാക്കാൻ, ഒരേ തരത്തിലുള്ള അയോണുകളുടെ സാന്ദ്രത - K + - പരസ്പരം താരതമ്യം ചെയ്യുന്നുവെന്ന് ഫോർമുല കാണിക്കുന്നു.

കൂടുതൽ കൃത്യമായി പറഞ്ഞാൽ, നിരവധി തരം അയോണുകളുടെ ചോർച്ചയാൽ സൃഷ്ടിക്കപ്പെട്ട മൊത്തം വ്യാപന സാധ്യതയുടെ അന്തിമ മൂല്യം ഗോൾഡ്മാൻ-ഹോഡ്ജ്കിൻ-കാറ്റ്സ് ഫോർമുല ഉപയോഗിച്ച് കണക്കാക്കുന്നു. വിശ്രമ സാധ്യത മൂന്ന് ഘടകങ്ങളെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു എന്നത് കണക്കിലെടുക്കുന്നു: (1) ഓരോ അയോണിൻ്റെയും വൈദ്യുത ചാർജിൻ്റെ ധ്രുവത; (2) membrane permeability ആർഓരോ അയോണിനും; (3) [അനുബന്ധ അയോണുകളുടെ സാന്ദ്രത] മെംബ്രണിനുള്ളിലും (ആന്തരികം) പുറത്തും (പുറം). നിശ്ചലാവസ്ഥയിലുള്ള സ്ക്വിഡ് ആക്സൺ മെംബ്രണിന്, ചാലക അനുപാതം ആർകെ: പി.എൻ.എ :പി Cl = 1: 0.04: 0.45.

ഉപസംഹാരം

അതിനാൽ, വിശ്രമ സാധ്യത രണ്ട് ഭാഗങ്ങൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു:

1. -10 എം.വി, മെംബ്രൻ പമ്പ് എക്സ്ചേഞ്ചറിൻ്റെ "അസിമട്രിക്" പ്രവർത്തനത്തിൽ നിന്ന് ലഭിക്കുന്നത് (എല്ലാത്തിനുമുപരി, ഇത് പൊട്ടാസ്യം ഉപയോഗിച്ച് തിരികെ പമ്പ് ചെയ്യുന്നതിനേക്കാൾ കൂടുതൽ പോസിറ്റീവ് ചാർജുകൾ (Na +) സെല്ലിൽ നിന്ന് പമ്പ് ചെയ്യുന്നു).
2. പോസിറ്റീവ് ചാർജുകൾ കൊണ്ടുപോകുന്ന പൊട്ടാസ്യം കോശത്തിൽ നിന്ന് എല്ലായ്‌പ്പോഴും പുറത്തേക്ക് ഒഴുകുന്നതാണ് രണ്ടാമത്തെ ഭാഗം. അദ്ദേഹത്തിൻ്റെ പ്രധാന സംഭാവന ഇതാണ്: -60 എം.വി. മൊത്തത്തിൽ, ഇത് ആവശ്യമുള്ള −70 mV നൽകുന്നു.

രസകരമെന്നു പറയട്ടെ, പൊട്ടാസ്യം സെല്ലിൽ നിന്ന് പുറത്തുപോകുന്നത് നിർത്തും (കൂടുതൽ കൃത്യമായി പറഞ്ഞാൽ, അതിൻ്റെ ഇൻപുട്ടും ഔട്ട്പുട്ടും തുല്യമാണ്) സെൽ നെഗറ്റീവ് ലെവലിൽ −90 mV. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, മെംബ്രണിലൂടെ പൊട്ടാസ്യത്തെ തള്ളുന്ന രാസ, വൈദ്യുത ശക്തികൾ തുല്യമാണ്, പക്ഷേ അതിനെ വിപരീത ദിശകളിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. എന്നാൽ സോഡിയം കോശത്തിലേക്ക് നിരന്തരം ചോർന്നൊലിക്കുന്നത് ഇതിന് തടസ്സമാകുന്നു, ഇത് പോസിറ്റീവ് ചാർജുകൾ വഹിക്കുകയും പൊട്ടാസ്യം "പോരാടുന്ന" നെഗറ്റീവ് കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. തൽഫലമായി, സെൽ −70 mV തലത്തിൽ ഒരു സന്തുലിതാവസ്ഥ നിലനിർത്തുന്നു.

ഇപ്പോൾ വിശ്രമിക്കുന്ന മെംബ്രൺ സാധ്യതകൾ ഒടുവിൽ രൂപം കൊള്ളുന്നു.

Na + /K + -ATPase-ൻ്റെ പ്രവർത്തന പദ്ധതി K + നുള്ള Na + ൻ്റെ "അസിമട്രിക്" എക്സ്ചേഞ്ച് വ്യക്തമായി ചിത്രീകരിക്കുന്നു: എൻസൈമിൻ്റെ ഓരോ ചക്രത്തിലും അധികമായ "പ്ലസ്" പമ്പ് ചെയ്യുന്നത് മെംബ്രണിൻ്റെ ആന്തരിക ഉപരിതലത്തിൻ്റെ നെഗറ്റീവ് ചാർജ്ജിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. ഈ വീഡിയോ പറയാത്തത്, വിശ്രമ സാധ്യതയുടെ (−10 mV) 20%-ൽ താഴെയാണ് ATPase ഉത്തരവാദിയെന്ന്: ശേഷിക്കുന്ന "നെഗറ്റിവിറ്റി" (−60 mV) "പൊട്ടാസ്യം ലീക്ക് ചാനലുകൾ" വഴി സെല്ലിൽ നിന്ന് പുറപ്പെടുന്ന കെ അയോണുകളിൽ നിന്നാണ്. "+, സെല്ലിന് അകത്തും പുറത്തും അവരുടെ ഏകാഗ്രത തുല്യമാക്കാൻ ശ്രമിക്കുന്നു.

സാഹിത്യം

1. ജാക്വലിൻ ഫിഷർ-ലൗഹീഡ്, ജിയാൻ-ഹുയി ലിയു, എസ്റ്റെല്ലെ എസ്പിനോസ്, ഡേവിഡ് മൊർദാസിനി, ചാൾസ് ആർ. ബാഡർ, തുടങ്ങിയവർ. അൽ.. (2001). ഹ്യൂമൻ മയോബ്ലാസ്റ്റ് ഫ്യൂഷന് ഫങ്ഷണൽ ഇൻവേർഡ് റക്റ്റിഫയർ Kir2.1 ചാനലുകളുടെ എക്സ്പ്രഷൻ ആവശ്യമാണ്. ജെ സെൽ ബയോൾ. 153 , 677-686;
2. ലിയു ജെ.എച്ച്., ബിജ്ലെംഗ പി., ഫിഷർ-ലൗഹീദ് ജെ. തുടങ്ങിയവർ. (1998). ഹ്യൂമൻ മയോബ്ലാസ്റ്റ് ഫ്യൂഷനിൽ ഇൻവേർഡ് റക്റ്റിഫയർ K+ കറൻ്റിൻ്റെയും ഹൈപ്പർപോളറൈസേഷൻ്റെയും പങ്ക്. ജെ. ഫിസിയോൾ. 510 , 467–476;
3. സാറാ സൺഡെലക്രൂസ്, മൈക്കൽ ലെവിൻ, ഡേവിഡ് എൽ. കപ്ലാൻ. (2008). മെംബ്രെൻ പൊട്ടൻഷ്യൽ മെസെൻചൈമൽ സ്റ്റെം സെല്ലുകളുടെ അഡിപൊജെനിക്, ഓസ്റ്റിയോജനിക് വ്യത്യാസങ്ങൾ നിയന്ത്രിക്കുന്നു. പ്ലോസ് വൺ. 3 , e3737;
4. പാവ്ലോവ്സ്കയ എം.വി. ഒപ്പം മാമിക്കിൻ എ.ഐ. ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക്സ്. വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിലെ വൈദ്യുതകണങ്ങളും കണ്ടക്ടറുകളും. ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിൻ്റെ പൊതു കോഴ്‌സിനായുള്ള ഡയറക്‌ട് കറൻ്റ് / ഇലക്ട്രോണിക് മാനുവൽ. SPb: സെൻ്റ് പീറ്റേഴ്സ്ബർഗ് സ്റ്റേറ്റ് ഇലക്ട്രോ ടെക്നിക്കൽ യൂണിവേഴ്സിറ്റി;
5. Nozdrachev A.D., Bazhenov Yu.I., Barannikova I.A., Batuev A.S. ഫിസിയോളജിയുടെ തുടക്കം: സർവ്വകലാശാലകൾക്കുള്ള പാഠപുസ്തകം / എഡ്. acad. നരകം. നോസ്ഡ്രാച്ചേവ. സെൻ്റ് പീറ്റേഴ്സ്ബർഗ്: ലാൻ, 2001. - 1088 പേജ്.;
6. മകരോവ് എ.എം. ഒപ്പം ലുനേവ എൽ.എ. ഒരു സാങ്കേതിക സർവ്വകലാശാലയിലെ വൈദ്യുതകാന്തികത / ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിൻ്റെ അടിസ്ഥാനങ്ങൾ. ടി. 3;
7. സെഫിറോവ് എ.എൽ. സിറ്റിക്കോവ ജി.എഫ്. ഒരു ആവേശകരമായ സെല്ലിൻ്റെ അയോൺ ചാനലുകൾ (ഘടന, പ്രവർത്തനം, പാത്തോളജി). കസാൻ: ആർട്ട് കഫേ, 2010. - 271 പേ.;
8. റോഡിന ടി.ജി. ഭക്ഷ്യ ഉൽപന്നങ്ങളുടെ സെൻസറി വിശകലനം. യൂണിവേഴ്സിറ്റി വിദ്യാർത്ഥികൾക്കുള്ള പാഠപുസ്തകം. എം.: അക്കാദമി, 2004. - 208 പേജ്.;
9. കോൾമാൻ, ജെ. ആൻഡ് റെഹം, കെ.-ജി. വിഷ്വൽ ബയോകെമിസ്ട്രി. എം.: മിർ, 2004. - 469 പേജ്.;
10. ഷുൽഗോവ്സ്കി വി.വി. ന്യൂറോഫിസിയോളജിയുടെ അടിസ്ഥാനകാര്യങ്ങൾ: യൂണിവേഴ്സിറ്റി വിദ്യാർത്ഥികൾക്കുള്ള ഒരു പാഠപുസ്തകം. എം.: ആസ്പെക്റ്റ് പ്രസ്സ്, 2000. - 277 പേജ്..

പ്രഭാഷണം 2. ആവേശകരമായ ടിഷ്യൂകളുടെ പൊതുവായ ഫിസിയോളജി. വിശ്രമിക്കാനുള്ള സാധ്യത. പ്രവർത്തന സാധ്യത.

۩ ആവേശകരമായ പ്രക്രിയയുടെ സാരാംശം. ആവേശകരമായ പ്രക്രിയയുടെ സാരാംശം ഇനിപ്പറയുന്ന രീതിയിൽ രൂപപ്പെടുത്താം. ശരീരത്തിലെ എല്ലാ കോശങ്ങൾക്കും ഒരു വൈദ്യുത ചാർജ് ഉണ്ട്, ഇത് സെല്ലിനുള്ളിലും പുറത്തും അയോണുകളുടെയും കാറ്റേഷനുകളുടെയും അസമമായ സാന്ദ്രതയാൽ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു. സെല്ലിനുള്ളിലും പുറത്തുമുള്ള അയോണുകളുടെയും കാറ്റേഷനുകളുടെയും വ്യത്യസ്ത സാന്ദ്രത, കോശ സ്തരത്തിൻ്റെ വിവിധ അയോണുകളിലേക്കുള്ള അസമമായ പ്രവേശനക്ഷമതയുടെയും അയോൺ പമ്പുകളുടെ പ്രവർത്തനത്തിൻ്റെയും അനന്തരഫലമാണ്. ആവേശകരമായ സെല്ലിൽ ഒരു ഉത്തേജനത്തിൻ്റെ പ്രവർത്തനത്തോടെയാണ് ഉത്തേജന പ്രക്രിയ ആരംഭിക്കുന്നത്. ആദ്യം, സോഡിയം അയോണുകൾക്കായുള്ള അതിൻ്റെ മെംബ്രണിൻ്റെ പ്രവേശനക്ഷമത വളരെ വേഗത്തിൽ വർദ്ധിക്കുകയും വേഗത്തിൽ സാധാരണ നിലയിലേക്ക് മടങ്ങുകയും ചെയ്യുന്നു, തുടർന്ന് പൊട്ടാസ്യം അയോണുകൾക്കും വേഗത്തിലും, എന്നാൽ കുറച്ച് കാലതാമസത്തോടെ, സാധാരണ നിലയിലേക്ക് മടങ്ങുന്നു. തൽഫലമായി, ഒരു ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ ഗ്രേഡിയൻ്റ് അനുസരിച്ച് അയോണുകൾ കോശത്തിനകത്തും പുറത്തും നീങ്ങുന്നു - ഇതാണ് ഉത്തേജന പ്രക്രിയ. കോശം നിരന്തരം വിശ്രമ സാധ്യത (മെംബ്രൺ പൊട്ടൻഷ്യൽ) നിലനിർത്തുകയും അത് പ്രകോപിപ്പിക്കപ്പെടുമ്പോൾ, കോശ സ്തരത്തിൻ്റെ പ്രവേശനക്ഷമത പെട്ടെന്ന് മാറുകയും ചെയ്താൽ മാത്രമേ ആവേശം സാധ്യമാകൂ.

۩ വിശ്രമിക്കാനുള്ള സാധ്യത. വിശ്രമ സാധ്യത (RP) - സെല്ലിൻ്റെ വിശ്രമാവസ്ഥയിലുള്ള ആന്തരികവും ബാഹ്യവുമായ പരിതസ്ഥിതികൾ തമ്മിലുള്ള വൈദ്യുത സാധ്യതയിലെ വ്യത്യാസമാണിത്. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, സെല്ലിനുള്ളിൽ ഒരു നെഗറ്റീവ് ചാർജ് രജിസ്റ്റർ ചെയ്യപ്പെടുന്നു. വ്യത്യസ്ത സെല്ലുകളിലെ പിപിയുടെ അളവ് വ്യത്യസ്തമാണ്. അങ്ങനെ, എല്ലിൻറെ പേശി നാരുകളിൽ 60-90 mV യുടെ പിപി രേഖപ്പെടുത്തുന്നു, ന്യൂറോണുകളിൽ - 50-80 mV, മിനുസമാർന്ന പേശികളിൽ - 30-70 mV, കാർഡിയാക് പേശികളിൽ - 80-90 mV. കോശ അവയവങ്ങൾക്ക് അവരുടേതായ വേരിയബിൾ മെംബ്രൻ സാധ്യതകളുണ്ട്.

സെല്ലിന് അകത്തും പുറത്തുമുള്ള അയോണുകളുടെയും കാറ്റേഷനുകളുടെയും അസമമായ സാന്ദ്രതയാണ് വിശ്രമ സാധ്യതയുടെ അസ്തിത്വത്തിൻ്റെ ഉടനടി കാരണം (പട്ടിക 1 കാണുക!).

പട്ടിക 1. പേശി കോശങ്ങളിലെ ഇൻട്രാ, എക്സ്ട്രാ സെല്ലുലാർ അയോൺ സാന്ദ്രത.

ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ കോൺസൺട്രേഷൻ, mM	എക്സ്ട്രാ സെല്ലുലാർ കോൺസൺട്രേഷൻ, mM
A- (വലിയ മോളിക്യുലാർ ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ അയോണുകൾ)			A- (വലിയ മോളിക്യുലാർ ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ അയോണുകൾ)
		ഒരു ചെറിയ തുക		ഒരു ചെറിയ തുക
		വളരെ കുറച്ച്		അടിസ്ഥാന അളവ്

സെല്ലിന് അകത്തും പുറത്തുമുള്ള അയോണുകളുടെ അസമമായ വിതരണം വിവിധ അയോണുകളിലേക്കുള്ള കോശ സ്തരത്തിൻ്റെ അസമമായ പ്രവേശനക്ഷമതയുടെയും ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ ഗ്രേഡിയൻ്റിനെതിരെ സെല്ലിലേക്കും പുറത്തേക്കും അയോണുകളെ കൊണ്ടുപോകുന്ന അയോൺ പമ്പുകളുടെ പ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ അനന്തരഫലമാണ്. പ്രവേശനക്ഷമത - വ്യാപനത്തിൻ്റെയും ഫിൽട്ടറേഷൻ്റെയും നിയമങ്ങൾക്കനുസൃതമായി വെള്ളം, ചാർജ് ചെയ്യാത്തതും ചാർജ്ജ് ചെയ്തതുമായ കണങ്ങൾ എന്നിവ കടത്താനുള്ള കഴിവാണിത്. ഇത് നിർവചിച്ചിരിക്കുന്നത്:

ചാനൽ വലുപ്പങ്ങളും കണികാ വലിപ്പങ്ങളും;

മെംബ്രണിലെ കണികകളുടെ സോളിബിലിറ്റി (സെൽ മെംബ്രൺ അതിൽ ലയിക്കുന്ന ലിപിഡുകളിലേക്ക് കടക്കാവുന്നതും പെപ്റ്റൈഡുകളിലേക്ക് പ്രവേശിക്കാൻ കഴിയാത്തതുമാണ്).

ചാലകത - ഒരു ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ ഗ്രേഡിയൻ്റ് അനുസരിച്ച് ഒരു കോശ സ്തരത്തിലൂടെ കടന്നുപോകാനുള്ള ചാർജുള്ള കണങ്ങളുടെ കഴിവാണ്.

വ്യത്യസ്ത അയോണുകളുടെ വ്യത്യസ്ത പ്രവേശനക്ഷമത പിപി രൂപീകരണത്തിൽ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു:

പിപിയുടെ രൂപീകരണം ഉറപ്പാക്കുന്ന പ്രധാന അയോണാണ് പൊട്ടാസ്യം, കാരണം അതിൻ്റെ പ്രവേശനക്ഷമത സോഡിയത്തിൻ്റെ പ്രവേശനക്ഷമതയേക്കാൾ 100 മടങ്ങ് കൂടുതലാണ്. സെല്ലിലെ പൊട്ടാസ്യം സാന്ദ്രത കുറയുമ്പോൾ, പിപി കുറയുന്നു, അത് വർദ്ധിക്കുമ്പോൾ അത് വർദ്ധിക്കുന്നു. അയാൾക്ക് സെല്ലിനുള്ളിലും പുറത്തും നീങ്ങാൻ കഴിയും. വിശ്രമവേളയിൽ, ഇൻകമിംഗ് പൊട്ടാസ്യം അയോണുകളുടെയും ഔട്ട്‌ഗോയിംഗ് പൊട്ടാസ്യം അയോണുകളുടെയും എണ്ണം സന്തുലിതമാവുകയും പൊട്ടാസ്യം സന്തുലിതാവസ്ഥ എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നവ സ്ഥാപിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് നെർനസ്റ്റ് സമവാക്യം ഉപയോഗിച്ച് കണക്കാക്കുന്നു. അതിൻ്റെ സംവിധാനം ഇപ്രകാരമാണ്: വൈദ്യുതവും കോൺസൺട്രേഷൻ ഗ്രേഡിയൻ്റും പരസ്പരം എതിർക്കുന്നതിനാൽ, പൊട്ടാസ്യം കോൺസൺട്രേഷൻ ഗ്രേഡിയൻ്റിനൊപ്പം പുറത്തേക്ക് പോകുന്നു, സെല്ലിനുള്ളിലെ നെഗറ്റീവ് ചാർജും സെല്ലിന് പുറത്തുള്ള പോസിറ്റീവ് ചാർജും ഇത് തടയുന്നു. അപ്പോൾ ഇൻകമിംഗ് അയോണുകളുടെ എണ്ണം ഔട്ട്ഗോയിംഗ് അയോണുകളുടെ എണ്ണത്തിന് തുല്യമാകും.

സോഡിയം കോശത്തിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നു. പൊട്ടാസ്യത്തിൻ്റെ പെർമാസബിലിറ്റിയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ അതിൻ്റെ പെർമാസബിലിറ്റി ചെറുതാണ്, അതിനാൽ പിപിയുടെ രൂപീകരണത്തിന് അതിൻ്റെ സംഭാവന ചെറുതാണ്.

ക്ലോറിൻ ചെറിയ അളവിൽ സെല്ലിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നു, കാരണം അതിനുള്ള മെംബ്രണിൻ്റെ പ്രവേശനക്ഷമത ചെറുതാണ്, മാത്രമല്ല ഇത് സോഡിയം അയോണുകളുടെ അളവ് കൊണ്ട് സന്തുലിതമാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു (വിപരീത ചാർജുകൾ ആകർഷിക്കുന്നു). തൽഫലമായി, പിപിയുടെ രൂപീകരണത്തിന് അതിൻ്റെ സംഭാവന ചെറുതാണ്.

ഓർഗാനിക് അയോണുകൾക്ക് (ഗ്ലൂട്ടാമേറ്റ്, അസ്പാർട്ടേറ്റ്, ഓർഗാനിക് ഫോസ്ഫേറ്റുകൾ, സൾഫേറ്റുകൾ) സെല്ലിൽ നിന്ന് പുറത്തുപോകാൻ കഴിയില്ല, കാരണം അവ വലുതാണ്. അതിനാൽ, അവ കാരണം, സെല്ലിനുള്ളിൽ ഒരു നെഗറ്റീവ് ചാർജ് രൂപം കൊള്ളുന്നു.

പിപിയുടെ രൂപീകരണത്തിൽ കാൽസ്യം അയോണുകളുടെ പങ്ക്, അവ കോശ സ്തരത്തിൻ്റെ ബാഹ്യ നെഗറ്റീവ് ചാർജുകളുമായും ഇൻ്റർസ്റ്റീഷ്യത്തിൻ്റെ നെഗറ്റീവ് കാർബോക്‌സിൽ ഗ്രൂപ്പുകളുമായും ഇടപഴകുകയും അവയെ നിർവീര്യമാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് പിപിയുടെ സ്ഥിരതയിലേക്ക് നയിക്കുന്നു.

മേൽപ്പറഞ്ഞ അയോണുകൾക്ക് പുറമേ, മെംബ്രണിൻ്റെ ഉപരിതല ചാർജുകളും (മിക്കവാറും നെഗറ്റീവ്) പിപി രൂപീകരണത്തിൽ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. ഗ്ലൈക്കോപ്രോട്ടീനുകൾ, ഗ്ലൈക്കോളിപിഡുകൾ, ഫോസ്ഫോളിപ്പിഡുകൾ എന്നിവയാൽ അവ രൂപം കൊള്ളുന്നു: നിശ്ചിത ബാഹ്യ നെഗറ്റീവ് ചാർജുകൾ, മെംബ്രണിൻ്റെ പുറം ഉപരിതലത്തിൻ്റെ പോസിറ്റീവ് ചാർജുകൾ നിർവീര്യമാക്കുക, പിപി കുറയ്ക്കുക, മെംബ്രണിൻ്റെ സ്ഥിരമായ ആന്തരിക നെഗറ്റീവ് ചാർജുകൾ, നേരെമറിച്ച്, പിപി വർദ്ധിപ്പിക്കുക, സംഗ്രഹിക്കുക. കോശത്തിനുള്ളിൽ അയോണുകൾ. അങ്ങനെ, സെല്ലിന് പുറത്തും അകത്തും ഉള്ള അയോണുകളുടെ എല്ലാ പോസിറ്റീവ്, നെഗറ്റീവ് ചാർജുകളുടെയും കോശ സ്തരത്തിൻ്റെ ഉപരിതല ചാർജുകളുടെയും ബീജഗണിത തുകയാണ് വിശ്രമ സാധ്യത..

പിപിയുടെ രൂപീകരണത്തിൽ അയോൺ പമ്പുകളുടെ പങ്ക്. അയോൺ പമ്പ് വൈദ്യുത, ​​കോൺസൺട്രേഷൻ ഗ്രേഡിയൻ്റുകൾക്ക് വിരുദ്ധമായി ഊർജ്ജത്തിൻ്റെ നേരിട്ടുള്ള ചെലവുള്ള ഒരു അയോണിൻ്റെ കൈമാറ്റം ഉറപ്പാക്കുന്ന ഒരു പ്രോട്ടീൻ തന്മാത്രയാണ്. സോഡിയം, പൊട്ടാസ്യം എന്നിവയുടെ സംയോജിത ഗതാഗതത്തിൻ്റെ ഫലമായി, ഈ അയോണുകളുടെ സാന്ദ്രതയിൽ സ്ഥിരമായ വ്യത്യാസം കോശത്തിനകത്തും പുറത്തും നിലനിർത്തുന്നു. ഒരു ATP തന്മാത്ര Na/K പമ്പിൻ്റെ ഒരു ചക്രം നൽകുന്നു - സെല്ലിന് പുറത്ത് മൂന്ന് സോഡിയം അയോണുകളും സെല്ലിനുള്ളിൽ രണ്ട് പൊട്ടാസ്യം അയോണുകളും കൈമാറുന്നു. അങ്ങനെ, പിപി വർദ്ധിക്കുന്നു. വിശ്രമ സാധ്യതയുടെ സാധാരണ മൂല്യം ഒരു പ്രവർത്തന സാധ്യതയുടെ രൂപീകരണത്തിന് ആവശ്യമായ വ്യവസ്ഥയാണ്, അതായത്, ആവേശ പ്രക്രിയയുടെ രൂപീകരണത്തിന്.

۩പ്രവർത്തന സാധ്യത. പ്രവർത്തന സാധ്യത മെംബ്രൺ പെർമാസബിലിറ്റിയിലെ മാറ്റങ്ങളും കോശത്തിനകത്തും പുറത്തും അയോണുകളുടെ വ്യാപനവും കാരണം മെംബ്രൻ സാധ്യതയിലെ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകളിൽ പ്രകടമാകുന്ന ഒരു ഇലക്ട്രോഫിസിയോളജിക്കൽ പ്രക്രിയയാണ്. പിഡിയുടെ പങ്ക് നാഡീകോശങ്ങൾ, നാഡീ കേന്ദ്രങ്ങൾ, ജോലി ചെയ്യുന്ന അവയവങ്ങൾ എന്നിവയ്ക്കിടയിൽ സിഗ്നലുകളുടെ സംപ്രേക്ഷണം ഉറപ്പാക്കുക എന്നതാണ്; പേശികളിൽ, പിഡി ഇലക്ട്രോ മെക്കാനിക്കൽ കപ്ലിംഗ് പ്രക്രിയ ഉറപ്പാക്കുന്നു. PD "എല്ലാം അല്ലെങ്കിൽ ഒന്നുമില്ല" നിയമത്തിന് വിധേയമാണ്. ഉത്തേജനത്തിൻ്റെ ശക്തി ചെറുതാണെങ്കിൽ, വ്യാപിക്കാത്ത ഒരു പ്രാദേശിക സാധ്യത ഉയർന്നുവരുന്നു.

പ്രവർത്തന സാധ്യത മൂന്ന് ഘട്ടങ്ങൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു: ഡിപോളറൈസേഷൻ, അതായത്, പിപിയുടെ തിരോധാനം; വിപരീതം - സെൽ ചാർജിൻ്റെ അടയാളം വിപരീതമായി മാറ്റുന്നു; റീപോളറൈസേഷൻ - യഥാർത്ഥ എംപിയുടെ പുനഃസ്ഥാപനം.

പ്രവർത്തന സാധ്യതയുള്ള സംഭവത്തിൻ്റെ മെക്കാനിസം.

ഡിപോളറൈസേഷൻ ഘട്ടം . ഒരു കോശത്തിൽ ഒരു ഉത്തേജനം പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ, അയോണുകളിലേക്കുള്ള പ്രവേശനക്ഷമത മാറ്റാതെ തന്നെ കോശ സ്തരത്തിൻ്റെ പ്രാരംഭ ഭാഗിക ഡിപോളറൈസേഷൻ സംഭവിക്കുന്നു. ഡിപോളറൈസേഷൻ പരിധി മൂല്യത്തിൻ്റെ ഏകദേശം 50% എത്തുമ്പോൾ, Na + ലേക്കുള്ള മെംബ്രണിൻ്റെ പ്രവേശനക്ഷമത വർദ്ധിക്കുന്നു, ആദ്യം താരതമ്യേന സാവധാനം. ഈ കാലയളവിൽ, സെല്ലിലേക്ക് Na + ൻ്റെ ചലനം ഉറപ്പാക്കുന്ന ചാലകശക്തി ഏകാഗ്രതയും വൈദ്യുത ഗ്രേഡിയൻ്റുകളുമാണ്. സെല്ലിൻ്റെ ഉൾഭാഗം നെഗറ്റീവ് ചാർജുള്ളതാണെന്നും (എതിർ ചാർജുകൾ ആകർഷിക്കുന്നു) സെല്ലിന് പുറത്തുള്ള Na + ൻ്റെ സാന്ദ്രത സെല്ലിനുള്ളിലെതിനേക്കാൾ 12 മടങ്ങ് കൂടുതലാണെന്നും നമുക്ക് ഓർക്കാം. സെല്ലിലേക്ക് Na + ൻ്റെ കൂടുതൽ പ്രവേശനം ഉറപ്പാക്കുന്ന അവസ്ഥ കോശ സ്തരത്തിൻ്റെ പ്രവേശനക്ഷമതയിലെ വർദ്ധനവാണ്, ഇത് സോഡിയം ചാനലുകളുടെ ഗേറ്റ് മെക്കാനിസത്തിൻ്റെ അവസ്ഥയാൽ നിർണ്ണയിക്കപ്പെടുന്നു. സോഡിയം ചാനലുകളുടെ ഗേറ്റിംഗ് സംവിധാനം കോശ സ്തരത്തിൻ്റെ പുറം, അകത്തെ വശങ്ങളിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു, പൊട്ടാസ്യം ചാനലുകളുടെ ഗേറ്റിംഗ് സംവിധാനം മെംബ്രണിൻ്റെ ആന്തരിക വശത്ത് മാത്രം സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു. സോഡിയം ചാനലുകൾക്ക് ഒരു ആക്ടിവേഷൻ എം-ഗേറ്റ് ഉണ്ട്, അത് കോശ സ്തരത്തിൻ്റെ പുറത്ത് സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ മെംബ്രണിൻ്റെ ഉള്ളിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന ഒരു നിഷ്ക്രിയ എച്ച്-ഗേറ്റും ഉണ്ട്. വിശ്രമ സാഹചര്യങ്ങളിൽ, ആക്ടിവേഷൻ എം-ഗേറ്റ് അടച്ചിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ നിഷ്ക്രിയത്വ എച്ച്-ഗേറ്റ് തുറന്നിരിക്കുന്നു. പൊട്ടാസ്യം ആക്ടിവേഷൻ ഗേറ്റ് അടച്ചിട്ടുണ്ടെങ്കിലും പൊട്ടാസ്യം പ്രവർത്തനരഹിതമാക്കാനുള്ള ഗേറ്റ് അടച്ചിട്ടില്ല. സെൽ ഡിപോളറൈസേഷൻ ഒരു നിർണായക മൂല്യത്തിൽ എത്തുമ്പോൾ, സാധാരണയായി 50 mV ആണ്, മെംബ്രണിൻ്റെ Na + യിലേക്കുള്ള പ്രവേശനക്ഷമത കുത്തനെ വർദ്ധിക്കുന്നു, കാരണം ധാരാളം വോൾട്ടേജ്-ആശ്രിത സോഡിയം ചാനലുകളുടെ m-ഗേറ്റുകൾ തുറക്കുകയും സോഡിയം അയോണുകൾ ഒരു ഹിമപാതത്തിൽ സെല്ലിലേക്ക് കുതിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. . കോശ സ്തരത്തിൻ്റെ വികസ്വര ഡിപോളറൈസേഷൻ അതിൻ്റെ പെർമാസബിലിറ്റിയിൽ അധിക വർദ്ധനവിന് കാരണമാകുന്നു, അതനുസരിച്ച് സോഡിയം ചാലകത: കൂടുതൽ കൂടുതൽ സജീവമാക്കൽ എം-ഗേറ്റുകൾ തുറക്കുന്നു. തൽഫലമായി, പിപി അപ്രത്യക്ഷമാകുന്നു, അതായത്, അത് പൂജ്യത്തിന് തുല്യമായി മാറുന്നു. ഡിപോളറൈസേഷൻ ഘട്ടം ഇവിടെ അവസാനിക്കുന്നു. ഇതിൻ്റെ ദൈർഘ്യം ഏകദേശം 0.2-0.5 എംഎസ് ആണ്.

വിപരീത ഘട്ടം . മെംബ്രൺ റീചാർജ് ചെയ്യുന്ന പ്രക്രിയ എപിയുടെ രണ്ടാം ഘട്ടത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു - വിപരീത ഘട്ടം. വിപരീത ഘട്ടം ആരോഹണ, അവരോഹണ ഘടകങ്ങളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. ഉയരുന്ന ഭാഗം . പിപി അപ്രത്യക്ഷമായതിനുശേഷം, സോഡിയം ആക്ടിവേഷൻ എം-ഗേറ്റ് ഇപ്പോഴും തുറന്നിരിക്കുന്നതിനാൽ, സെല്ലിലേക്കുള്ള സോഡിയം അയോണുകളുടെ പ്രവേശനം തുടരുന്നു. തൽഫലമായി, കോശത്തിനുള്ളിലെ ചാർജ് പോസിറ്റീവും പുറത്തുള്ള ചാർജ് നെഗറ്റീവ് ആയി മാറുന്നു. ഒരു മില്ലിസെക്കൻഡിൻ്റെ ഒരു ഭാഗത്തിനുള്ളിൽ, സോഡിയം അയോണുകൾ സെല്ലിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നത് തുടരുന്നു. അങ്ങനെ, AP കൊടുമുടിയുടെ മുഴുവൻ ആരോഹണ ഭാഗവും പ്രധാനമായും Na + സെല്ലിലേക്കുള്ള പ്രവേശനത്തിലൂടെയാണ് നൽകുന്നത്. വിപരീത ഘട്ടത്തിൻ്റെ അവരോഹണ ഘടകം . ഡിപോളറൈസേഷൻ ആരംഭിച്ചതിന് ശേഷം ഏകദേശം 0.2-0.5 എംഎസ്, സോഡിയം നിഷ്ക്രിയമാക്കൽ എച്ച്-ഗേറ്റ് അടയ്ക്കുന്നതിൻ്റെയും പൊട്ടാസ്യം ആക്ടിവേഷൻ ഗേറ്റ് തുറക്കുന്നതിൻ്റെയും ഫലമായി എപിയുടെ വർദ്ധനവ് നിർത്തുന്നു. പൊട്ടാസ്യം പ്രധാനമായും സെല്ലിനുള്ളിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്നതിനാൽ, കോൺസൺട്രേഷൻ ഗ്രേഡിയൻ്റ് അനുസരിച്ച് അത് വേഗത്തിൽ ഉപേക്ഷിക്കാൻ തുടങ്ങുന്നു, അതിൻ്റെ ഫലമായി സെല്ലിലെ പോസിറ്റീവ് ചാർജുള്ള അയോണുകളുടെ എണ്ണം കുറയുന്നു. സെല്ലിൻ്റെ ചാർജ് വീണ്ടും കുറയാൻ തുടങ്ങുന്നു. വിപരീത ഘട്ടത്തിൻ്റെ താഴേക്കുള്ള ഘടകത്തിൽ, കോശത്തിൽ നിന്ന് പൊട്ടാസ്യം അയോണുകൾ പുറത്തുകടക്കുന്നതും വൈദ്യുത ഗ്രേഡിയൻ്റ് വഴി സുഗമമാക്കുന്നു. പോസിറ്റീവ് ചാർജിൽ കെ+ പുറത്തേക്ക് തള്ളപ്പെടുകയും സെല്ലിന് പുറത്ത് നിന്നുള്ള നെഗറ്റീവ് ചാർജിൽ ആകർഷിക്കപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. സെല്ലിനുള്ളിലെ പോസിറ്റീവ് ചാർജ് പൂർണ്ണമായും അപ്രത്യക്ഷമാകുന്നതുവരെ ഇത് തുടരുന്നു. നിയന്ത്രിത ചാനലുകളിലൂടെ മാത്രമല്ല, അനിയന്ത്രിതമായ ചാനലുകളിലൂടെയും പൊട്ടാസ്യം സെല്ലിൽ നിന്ന് പുറത്തുപോകുന്നു - ചോർച്ച ചാനലുകൾ. AP വ്യാപ്തിയിൽ AP മൂല്യവും വിപരീത ഘട്ട മൂല്യവും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, ഇത് വ്യത്യസ്ത സെല്ലുകളിൽ 10-50 mV ആണ്.

റീപോളറൈസേഷൻ ഘട്ടം . സജീവമാക്കൽ പൊട്ടാസ്യം ചാനലുകൾ തുറന്നിരിക്കുമ്പോൾ, കെ + കെമിക്കൽ ഗ്രേഡിയൻ്റ് അനുസരിച്ച് സെല്ലിൽ നിന്ന് പുറത്തുപോകുന്നത് തുടരുന്നു. സെല്ലിനുള്ളിലെ ചാർജ് നെഗറ്റീവ് ആയി മാറുന്നു, പുറത്ത് - പോസിറ്റീവ്, അതിനാൽ, വൈദ്യുത ഗ്രേഡിയൻ്റ് സെല്ലിൽ നിന്ന് പൊട്ടാസ്യം അയോണുകളുടെ പ്രകാശനം കുത്തനെ തടയുന്നു. എന്നാൽ കെമിക്കൽ ഗ്രേഡിയൻ്റിൻ്റെ ശക്തി വൈദ്യുത ഗ്രേഡിയൻ്റിനേക്കാൾ കൂടുതലായതിനാൽ, പൊട്ടാസ്യം അയോണുകൾ വളരെ സാവധാനത്തിൽ സെല്ലിൽ നിന്ന് പുറത്തുപോകുന്നു. അപ്പോൾ ആക്ടിവേഷൻ പൊട്ടാസ്യം ഗേറ്റ് അടയ്ക്കുന്നു, ലീക്ക് ചാനലുകളിലൂടെ പൊട്ടാസ്യം അയോണുകളുടെ എക്സിറ്റ് മാത്രം അവശേഷിക്കുന്നു, അതായത്, അനിയന്ത്രിതമായ ചാനലുകളിലൂടെ കോൺസൺട്രേഷൻ ഗ്രേഡിയൻ്റിനൊപ്പം.

അങ്ങനെ, കോശത്തിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്ന സോഡിയം അയോണുകളുടെ ഒരു ചാക്രിക പ്രക്രിയയും അതിൽ നിന്ന് പൊട്ടാസ്യം പുറത്തുവിടുന്നതുമാണ് PD ഉണ്ടാകുന്നത്. നാഡീകോശങ്ങളിൽ AP ഉണ്ടാകുന്നതിൽ Ca 2+ ൻ്റെ പങ്ക് നിസ്സാരമാണ്. എന്നിരുന്നാലും, ഹൃദയപേശികളുടെ പ്രവർത്തന സാധ്യതകൾ ഉണ്ടാകുന്നതിലും, ഒരു ന്യൂറോണിൽ നിന്ന് മറ്റൊന്നിലേക്ക് പ്രേരണകൾ കൈമാറുന്നതിലും, നാഡി നാരിൽ നിന്ന് മസിൽ ഫൈബറിലേക്കും, പേശികളുടെ സങ്കോചം ഉറപ്പാക്കുന്നതിലും Ca 2+ വളരെ പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു.

എപിയെ തുടർന്ന്, ട്രെയ്സ് പ്രതിഭാസങ്ങൾ (ന്യൂറോണുകളുടെ സ്വഭാവം) ഉണ്ടാകുന്നു - ആദ്യം ഒരു ട്രെയ്സ് ഹൈപ്പർപോളറൈസേഷൻ, തുടർന്ന് ഒരു ട്രെയ്സ് ഡിപോളറൈസേഷൻ. ഹൈപ്പർപോളറൈസേഷൻ കണ്ടെത്തുകസെൽ മെംബ്രൺ സാധാരണയായി പൊട്ടാസ്യം അയോണുകളിലേക്കുള്ള മെംബ്രണിൻ്റെ വർദ്ധിച്ച പ്രവേശനക്ഷമതയുടെ അനന്തരഫലമാണ്. ട്രേസ് ഡിപോളറൈസേഷൻ Na + നുള്ള മെംബ്രൺ പെർമാസബിലിറ്റിയിലെ ഹ്രസ്വകാല വർദ്ധനയും കെമിക്കൽ, ഇലക്ട്രിക്കൽ ഗ്രേഡിയൻ്റുകൾക്ക് അനുസരിച്ച് സെല്ലിലേക്കുള്ള പ്രവേശനവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.

കൂടാതെ, ഉണ്ട്: a) ഘട്ടം എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നവ കേവല അപവർത്തനം, അല്ലെങ്കിൽ കോശത്തിൻ്റെ പൂർണ്ണമായ അചഞ്ചലത. ഇത് AP യുടെ കൊടുമുടിയിൽ സംഭവിക്കുകയും 1-2 ms വരെ നീണ്ടുനിൽക്കുകയും ചെയ്യുന്നു; ഒപ്പം ബി) ആപേക്ഷിക റിഫ്രാക്റ്ററി ഘട്ടം- കോശത്തിൻ്റെ ഭാഗിക പുനഃസ്ഥാപന കാലഘട്ടം, ശക്തമായ പ്രകോപനം പുതിയ ആവേശത്തിന് കാരണമാകുമ്പോൾ. ആപേക്ഷിക റിഫ്രാക്റ്ററിനസ് പുനർധ്രുവീകരണ ഘട്ടത്തിൻ്റെ അവസാന ഭാഗത്തിനും കോശ സ്തരത്തിൻ്റെ തുടർന്നുള്ള ഹൈപ്പർപോളറൈസേഷനുമായി യോജിക്കുന്നു. ന്യൂറോണുകളിൽ, ഹൈപ്പർപോളറൈസേഷനെ തുടർന്ന്, കോശ സ്തരത്തിൻ്റെ ഭാഗിക ഡിപോളറൈസേഷൻ സാധ്യമാണ്. ഈ കാലയളവിൽ, എംപി സാധാരണയേക്കാൾ അൽപ്പം കുറവായതിനാൽ, ദുർബലമായ ഉത്തേജനം മൂലം അടുത്ത പ്രവർത്തന സാധ്യതകൾ ഉണ്ടാകാം. ഈ കാലഘട്ടത്തെ വിളിക്കുന്നു ഉയർച്ച ഘട്ടം(വർദ്ധിച്ച ആവേശത്തിൻ്റെ കാലഘട്ടം).

സെൽ എക്സിറ്റബിലിറ്റിയിലെ ഘട്ടം മാറ്റങ്ങളുടെ നിരക്ക് അതിൻ്റെ ലാബിലിറ്റി നിർണ്ണയിക്കുന്നു. ലാബിലിറ്റി, അല്ലെങ്കിൽ പ്രവർത്തനപരമായ മൊബിലിറ്റി, ആവേശത്തിൻ്റെ ഒരു ചക്രത്തിൻ്റെ വേഗതയാണ്. 1 സെക്കൻഡിൽ പുനരുൽപ്പാദിപ്പിക്കാൻ കഴിയുന്ന പരമാവധി എപികളുടെ എണ്ണമാണ് ആവേശകരമായ രൂപീകരണത്തിൻ്റെ ലബിലിറ്റിയുടെ അളവ്. സാധാരണഗതിയിൽ ഉത്തേജനം 1 ms-ൽ താഴെ നീണ്ടുനിൽക്കുകയും സ്ഫോടനം പോലെയുള്ളതുമാണ്. അത്തരമൊരു "സ്ഫോടനം" ശക്തമായി മുന്നോട്ട് പോകുന്നു, പക്ഷേ വേഗത്തിൽ അവസാനിക്കുന്നു.

പേശികൾ, വ്യത്യാസങ്ങൾ പ്രമാണം

... . ആവേശം തുണിത്തരങ്ങൾഅതിൻ്റെ അളവും. പ്രകോപിപ്പിക്കാനുള്ള നിയമങ്ങൾ ആവേശകരമായ തുണിത്തരങ്ങൾ: ശക്തി, സമയം പ്രവർത്തനങ്ങൾപ്രകോപിപ്പിക്കുന്ന... സാധ്യത സമാധാനം(എംപിപി); 2) മെംബ്രൺ സാധ്യത പ്രവർത്തനങ്ങൾ(എംപിഡി); 3) സാധ്യതഅടിസ്ഥാന ഉപാപചയ ഗ്രേഡിയൻ്റ് (മെറ്റബോളിക് സാധ്യത). സാധ്യത ...

വിശ്രമവേളയിൽ, പ്ലാസ്മ മെംബ്രണിൻ്റെ പുറത്ത് പോസിറ്റീവ് ചാർജുകളുടെ നേർത്ത പാളിയും ഉള്ളിൽ നെഗറ്റീവ് ചാർജുകളും ഉണ്ട്. അവ തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസത്തെ വിളിക്കുന്നു വിശ്രമിക്കുന്ന മെംബ്രൻ സാധ്യത. ബാഹ്യ ചാർജ് പൂജ്യമാണെന്ന് ഞങ്ങൾ അനുമാനിക്കുകയാണെങ്കിൽ, മിക്ക ന്യൂറോണുകളുടെയും ബാഹ്യവും ആന്തരികവുമായ പ്രതലങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള ചാർജ് വ്യത്യാസം -65 mV ന് അടുത്തായി മാറുന്നു, എന്നിരുന്നാലും വ്യക്തിഗത സെല്ലുകളിൽ ഇത് -40 മുതൽ -80 mV വരെ വ്യത്യാസപ്പെടാം.

കോശത്തിനകത്തും പുറത്തുമുള്ള പൊട്ടാസ്യം, സോഡിയം, ക്ലോറിൻ അയോണുകളുടെ അസമമായ വിതരണവും അതുപോലെ പൊട്ടാസ്യം അയോണുകൾക്ക് മാത്രം വിശ്രമിക്കുന്ന കോശ സ്തരത്തിൻ്റെ വലിയ പ്രവേശനക്ഷമതയുമാണ് ഈ ചാർജ് വ്യത്യാസം ഉണ്ടാകുന്നത്.

ആവേശകരമായ സെല്ലുകളിൽ, വിശ്രമിക്കുന്ന മെംബ്രൺ പൊട്ടൻഷ്യൽ (ആർഎംപി) വളരെ വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കും, ഈ കഴിവ് വൈദ്യുത സിഗ്നലുകൾ ഉണ്ടാകുന്നതിനുള്ള അടിസ്ഥാനമാണ്. വിശ്രമിക്കുന്ന മെംബ്രൺ സാധ്യതയിലെ കുറവ്, ഉദാഹരണത്തിന് -65 മുതൽ -60 mV വരെ ഡിപോളറൈസേഷൻ , കൂടാതെ വർദ്ധനവ്, ഉദാഹരണത്തിന്, -65 മുതൽ -70 mV വരെ, – ഹൈപ്പർപോളറൈസേഷൻ .

ഡിപോളറൈസേഷൻ ഒരു നിശ്ചിത നിർണായക തലത്തിൽ എത്തിയാൽ, ഉദാഹരണത്തിന് -55 mV, സോഡിയം അയോണുകൾക്കുള്ള മെംബ്രണിൻ്റെ പ്രവേശനക്ഷമത ചുരുങ്ങിയ സമയത്തേക്ക് പരമാവധി ആയിത്തീരുന്നു, അവ സെല്ലിലേക്ക് കുതിക്കുന്നു, അതിനാൽ, ട്രാൻസ്മെംബ്രൺ പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസം അതിവേഗം 0 ആയി കുറയുകയും പിന്നീട് മാറുകയും ചെയ്യുന്നു. പോസിറ്റീവ്. ഈ സാഹചര്യം സോഡിയം ചാനലുകൾ അടയ്ക്കുന്നതിനും സെല്ലിൽ നിന്ന് പൊട്ടാസ്യം അയോണുകളുടെ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള പ്രകാശനത്തിനും അവയ്ക്ക് വേണ്ടി മാത്രം ഉദ്ദേശിച്ചിട്ടുള്ള ചാനലുകളിലൂടെ നയിക്കുന്നു: തൽഫലമായി, വിശ്രമിക്കുന്ന മെംബ്രൺ സാധ്യതയുടെ യഥാർത്ഥ മൂല്യം പുനഃസ്ഥാപിക്കപ്പെടുന്നു. വിശ്രമിക്കുന്ന മെംബ്രൺ പൊട്ടൻഷ്യലിൽ അതിവേഗം സംഭവിക്കുന്ന ഈ മാറ്റങ്ങളെ വിളിക്കുന്നു പ്രവർത്തന സാധ്യത. പ്രവർത്തന സാധ്യത ഒരു ചാലകമായ വൈദ്യുത സിഗ്നലാണ്; അത് ആക്സൺ മെംബ്രണിനൊപ്പം അതിൻ്റെ അവസാനം വരെ വേഗത്തിൽ വ്യാപിക്കുന്നു, മാത്രമല്ല അതിൻ്റെ വ്യാപ്തി എവിടെയും മാറ്റില്ല.

ഒഴികെ പ്രവർത്തന സാധ്യതകൾഒരു നാഡീകോശത്തിൽ, അതിൻ്റെ മെംബ്രൺ പെർമാസബിലിറ്റിയിലെ മാറ്റങ്ങൾ കാരണം, പ്രാദേശിക അല്ലെങ്കിൽ പ്രാദേശിക സിഗ്നലുകൾ ഉണ്ടാകാം: റിസപ്റ്റർ സാധ്യതഒപ്പം പോസ്റ്റ്സിനാപ്റ്റിക് സാധ്യത. അവയുടെ വ്യാപ്തി പ്രവർത്തന സാധ്യതയേക്കാൾ വളരെ ചെറുതാണ്; കൂടാതെ, സിഗ്നൽ പ്രചരിപ്പിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് ഇത് ഗണ്യമായി കുറയുന്നു. ഇക്കാരണത്താൽ, പ്രാദേശിക സാധ്യതകൾക്ക് അവയുടെ ഉത്ഭവസ്ഥാനത്ത് നിന്ന് വളരെ അകലെ മെംബ്രണിലുടനീളം വ്യാപിക്കാൻ കഴിയില്ല.

സെല്ലിലെ സോഡിയം-പൊട്ടാസ്യം പമ്പിൻ്റെ പ്രവർത്തനം പൊട്ടാസ്യം അയോണുകളുടെ ഉയർന്ന സാന്ദ്രത സൃഷ്ടിക്കുന്നു, കൂടാതെ സെൽ മെംബ്രണിൽ ഈ അയോണുകൾക്കായി തുറന്ന ചാനലുകളുണ്ട്. ഒരു കോൺസൺട്രേഷൻ ഗ്രേഡിയൻ്റിനൊപ്പം സെല്ലിൽ നിന്ന് പുറപ്പെടുന്ന പൊട്ടാസ്യം അയോണുകൾ മെംബ്രണിൻ്റെ പുറം ഉപരിതലത്തിൽ പോസിറ്റീവ് ചാർജുകളുടെ എണ്ണം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. സെല്ലിൽ ധാരാളം വലിയ തന്മാത്രാ ഓർഗാനിക് അയോണുകൾ ഉണ്ട്, അതിനാൽ മെംബ്രൺ ഉള്ളിൽ നിന്ന് നെഗറ്റീവ് ചാർജ്ജ് ആയി മാറുന്നു. മറ്റെല്ലാ അയോണുകൾക്കും വിശ്രമിക്കുന്ന മെംബ്രണിലൂടെ വളരെ ചെറിയ അളവിൽ കടന്നുപോകാൻ കഴിയും, അവയുടെ ചാനലുകൾ കൂടുതലും അടഞ്ഞിരിക്കുന്നു. തൽഫലമായി, വിശ്രമ സാധ്യത അതിൻ്റെ ഉത്ഭവത്തിന് കടപ്പെട്ടിരിക്കുന്നത് പ്രധാനമായും കോശത്തിൽ നിന്നുള്ള പൊട്ടാസ്യം അയോണുകളുടെ ഒഴുക്കാണ്. .

വൈദ്യുത സിഗ്നലുകൾ: ഇൻപുട്ട്, സംയോജിത, ചാലക, ഔട്ട്പുട്ട്

ന്യൂറോണുകൾ ചില ടാർഗെറ്റ് സെല്ലുകളുമായി സമ്പർക്കം പുലർത്തുന്നു, കോൺടാക്റ്റ് സെല്ലുകളുടെ സൈറ്റോപ്ലാസം ബന്ധിപ്പിക്കുന്നില്ല, അവയ്ക്കിടയിൽ ഒരു സിനാപ്റ്റിക് വിടവ് എല്ലായ്പ്പോഴും നിലനിൽക്കും.

ന്യൂറൽ സിദ്ധാന്തത്തിൻ്റെ ആധുനിക പതിപ്പ് നാഡീകോശത്തിൻ്റെ ചില ഭാഗങ്ങളെ അവയിൽ ഉണ്ടാകുന്ന വൈദ്യുത സിഗ്നലുകളുടെ സ്വഭാവവുമായി ബന്ധിപ്പിക്കുന്നു. ഒരു സാധാരണ ന്യൂറോണിന് രൂപശാസ്ത്രപരമായി നിർവചിക്കപ്പെട്ട നാല് മേഖലകളുണ്ട്: ഡെൻഡ്രൈറ്റ്സ്, സോമ, ആക്സൺ, പ്രിസൈനാപ്റ്റിക് ആക്സൺ ടെർമിനൽ. ഒരു ന്യൂറോൺ ആവേശഭരിതമാകുമ്പോൾ, അതിൽ തുടർച്ചയായി നാല് തരം വൈദ്യുത സിഗ്നലുകൾ പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നു: ഇൻപുട്ട്, സംയോജിത, ചാലക, ഔട്ട്പുട്ട്(ചിത്രം 3.3). ഈ സിഗ്നലുകൾ ഓരോന്നും ഒരു പ്രത്യേക രൂപാന്തര മേഖലയിൽ മാത്രമാണ് സംഭവിക്കുന്നത്.

ഇൻപുട്ട് സിഗ്നലുകൾഒന്നുകിൽ റിസപ്റ്റർ, അഥവാ പോസ്റ്റ്സിനാപ്റ്റിക് സാധ്യത. റിസപ്റ്റർ സാധ്യതഒരു പ്രത്യേക ഉത്തേജനം അവയിൽ പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ സെൻസിറ്റീവ് ന്യൂറോണിൻ്റെ അവസാനങ്ങളിൽ രൂപം കൊള്ളുന്നു: വലിച്ചുനീട്ടൽ, മർദ്ദം, പ്രകാശം, ഒരു രാസവസ്തു മുതലായവ. ഉത്തേജനത്തിൻ്റെ പ്രവർത്തനം സ്തരത്തിലെ ചില അയോൺ ചാനലുകൾ തുറക്കുന്നതിന് കാരണമാകുന്നു, ഈ ചാനലുകളിലൂടെ അയോണുകളുടെ തുടർന്നുള്ള ഒഴുക്ക് വിശ്രമിക്കുന്ന മെംബ്രൺ സാധ്യതയുടെ പ്രാരംഭ മൂല്യത്തെ മാറ്റുന്നു; മിക്ക കേസുകളിലും ഡിപോളറൈസേഷൻ സംഭവിക്കുന്നു. ഈ ഡിപോളറൈസേഷൻ റിസപ്റ്റർ സാധ്യതയാണ്, അതിൻ്റെ വ്യാപ്തി നിലവിലെ ഉത്തേജനത്തിൻ്റെ ശക്തിക്ക് ആനുപാതികമാണ്.

റിസപ്റ്റർ പൊട്ടൻഷ്യൽ ഉത്തേജനത്തിൻ്റെ സൈറ്റിൽ നിന്ന് മെംബ്രണിനൊപ്പം താരതമ്യേന ചെറിയ ദൂരത്തേക്ക് വ്യാപിക്കാൻ കഴിയും - ഉത്തേജക സൈറ്റിൽ നിന്നുള്ള ദൂരത്തിനനുസരിച്ച് റിസപ്റ്റർ പൊട്ടൻഷ്യലിൻ്റെ വ്യാപ്തി കുറയുന്നു, തുടർന്ന് ഡിപോളറൈസിംഗ് ഷിഫ്റ്റ് മൊത്തത്തിൽ അപ്രത്യക്ഷമാകും.

രണ്ടാമത്തെ തരം ഇൻപുട്ട് സിഗ്നൽ ആണ് പോസ്റ്റ്സിനാപ്റ്റിക് സാധ്യത. ആവേശഭരിതമായ പ്രിസൈനാപ്റ്റിക് സെൽ അതിലേക്ക് ഒരു ന്യൂറോ ട്രാൻസ്മിറ്റർ അയച്ചതിന് ശേഷം ഇത് ഒരു പോസ്റ്റ്‌നാപ്റ്റിക് സെല്ലിൽ രൂപം കൊള്ളുന്നു. ഡിഫ്യൂഷനിലൂടെ പോസ്റ്റ്‌നാപ്റ്റിക് സെല്ലിൽ എത്തിയ മധ്യസ്ഥൻ അതിൻ്റെ മെംബ്രണിലെ നിർദ്ദിഷ്ട റിസപ്റ്റർ പ്രോട്ടീനുകളുമായി ബന്ധിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് അയോൺ ചാനലുകൾ തുറക്കുന്നതിന് കാരണമാകുന്നു. പോസ്റ്റ്‌നാപ്റ്റിക് മെംബ്രണിലൂടെ ലഭിക്കുന്ന അയോൺ കറൻ്റ് വിശ്രമിക്കുന്ന മെംബ്രൺ പൊട്ടൻഷ്യലിൻ്റെ പ്രാരംഭ മൂല്യത്തെ മാറ്റുന്നു - ഈ ഷിഫ്റ്റ് പോസ്റ്റ്‌നാപ്റ്റിക് പൊട്ടൻഷ്യൽ ആണ്.

ചില സിനാപ്സുകളിൽ, അത്തരമൊരു ഷിഫ്റ്റ് ഡിപോളറൈസേഷനെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു, അത് ഒരു നിർണായക തലത്തിൽ എത്തിയാൽ, പോസ്റ്റ്സിനാപ്റ്റിക് ന്യൂറോൺ ആവേശഭരിതമാകുന്നു. മറ്റ് സിനാപ്‌സുകളിൽ, വിപരീത ദിശയിലേക്കുള്ള ഒരു ഷിഫ്റ്റ് സംഭവിക്കുന്നു: പോസ്റ്റ്‌നാപ്റ്റിക് മെംബ്രൺ ഹൈപ്പർപോളറൈസ് ചെയ്യപ്പെടുന്നു: മെംബ്രൺ പൊട്ടൻഷ്യലിൻ്റെ മൂല്യം വലുതായിത്തീരുന്നു, അത് ഡിപോളറൈസേഷൻ്റെ നിർണായക തലത്തിലേക്ക് കുറയ്ക്കുന്നത് കൂടുതൽ ബുദ്ധിമുട്ടാണ്. അത്തരമൊരു സെല്ലിനെ ഉത്തേജിപ്പിക്കാൻ പ്രയാസമാണ്; അത് തടഞ്ഞിരിക്കുന്നു. അങ്ങനെ, ഡിപോളറൈസിംഗ് പോസ്റ്റ്‌നാപ്റ്റിക് പൊട്ടൻഷ്യൽ ആണ് ആവേശകരമായ, ഹൈപ്പർപോളറൈസിംഗ് - ബ്രേക്കിംഗ്. അതനുസരിച്ച്, സിനാപ്‌സുകളെ തന്നെ ഉത്തേജനം (ഡിപോളറൈസേഷൻ ഉണ്ടാക്കുന്നു), ഇൻഹിബിറ്ററി (ഹൈപ്പർപോളറൈസേഷൻ ഉണ്ടാക്കുന്നു) എന്നിങ്ങനെ തിരിച്ചിരിക്കുന്നു.

പോസ്റ്റ്‌നാപ്റ്റിക് മെംബ്രണിൽ എന്ത് സംഭവിക്കുന്നു എന്നത് പരിഗണിക്കാതെ തന്നെ: ഡിപോളറൈസേഷൻ അല്ലെങ്കിൽ ഹൈപ്പർപോളറൈസേഷൻ, പോസ്റ്റ്‌നാപ്റ്റിക് പൊട്ടൻഷ്യലുകളുടെ അളവ് എല്ലായ്പ്പോഴും പ്രവർത്തിക്കുന്ന ട്രാൻസ്മിറ്റർ തന്മാത്രകളുടെ എണ്ണത്തിന് ആനുപാതികമാണ്, പക്ഷേ സാധാരണയായി അവയുടെ വ്യാപ്തി ചെറുതാണ്. റിസപ്റ്റർ പൊട്ടൻഷ്യൽ പോലെ, അവ മെംബ്രണിനൊപ്പം വളരെ ചെറിയ ദൂരത്തിൽ വ്യാപിക്കുന്നു, അതായത്. പ്രാദേശിക സാധ്യതകളുമായും ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.

അതിനാൽ, ഇൻപുട്ട് സിഗ്നലുകളെ രണ്ട് തരം പ്രാദേശിക പൊട്ടൻഷ്യലുകൾ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു, റിസപ്റ്റർ, പോസ്റ്റ്‌നാപ്റ്റിക്, ഈ പൊട്ടൻഷ്യലുകൾ ന്യൂറോണിൻ്റെ കർശനമായി നിർവചിക്കപ്പെട്ട മേഖലകളിൽ ഉണ്ടാകുന്നു: ഒന്നുകിൽ സെൻസറി അവസാനങ്ങളിലോ സിനാപ്സുകളിലോ. സെൻസറി എൻഡിംഗുകൾ സെൻസറി ന്യൂറോണുകളുടേതാണ്, അവിടെ റിസപ്റ്റർ സാധ്യതകൾ ബാഹ്യ ഉത്തേജനത്തിൻ്റെ സ്വാധീനത്തിൽ ഉയർന്നുവരുന്നു. ഇൻ്റർന്യൂറോണുകൾക്കും അതുപോലെ എഫെറൻ്റ് ന്യൂറോണുകൾക്കും, പോസ്റ്റ്‌നാപ്റ്റിക് പൊട്ടൻഷ്യൽ മാത്രമേ ഇൻപുട്ട് സിഗ്നലാകാനാകൂ.

സംയോജിത സിഗ്നൽസോഡിയത്തിന് ആവശ്യമായ അയോൺ ചാനലുകൾ ഉള്ള മെംബ്രണിൻ്റെ ഒരു പ്രദേശത്ത് മാത്രമേ ഇത് സംഭവിക്കൂ. ഇക്കാര്യത്തിൽ, അനുയോജ്യമായ വസ്തു ആക്സൺ കുന്നാണ് - സെൽ ബോഡിയിൽ നിന്ന് ആക്സൺ പുറപ്പെടുന്ന സ്ഥലം, കാരണം സോഡിയത്തിനായുള്ള ചാനലുകളുടെ സാന്ദ്രത മുഴുവൻ മെംബ്രണിലും കൂടുതലാണ്. അത്തരം ചാനലുകൾ സാധ്യതകളെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു, അതായത്. വിശ്രമ സാധ്യതയുടെ പ്രാരംഭ മൂല്യം ഒരു നിർണായക തലത്തിൽ എത്തുമ്പോൾ മാത്രം തുറക്കുക. ശരാശരി ന്യൂറോണിൻ്റെ സാധാരണ വിശ്രമ സാധ്യത ഏകദേശം -65 mV ആണ്, ഡിപോളറൈസേഷൻ്റെ നിർണായക നില ഏകദേശം -55 mV ആണ്. അതിനാൽ, ആക്സൺ കുന്നിൻ്റെ മെംബ്രൺ -65 mV മുതൽ -55 mV വരെ ഡിപോളറൈസ് ചെയ്യാൻ കഴിയുമെങ്കിൽ, അവിടെ ഒരു പ്രവർത്തന സാധ്യത ഉയർന്നുവരും.

ഇൻപുട്ട് സിഗ്നലുകൾക്ക് മെംബ്രൺ ഡിപോളറൈസ് ചെയ്യാൻ കഴിയും, അതായത്. ഒന്നുകിൽ പോസ്റ്റ്‌നാപ്റ്റിക് പൊട്ടൻഷ്യലുകൾ അല്ലെങ്കിൽ റിസപ്റ്റർ പൊട്ടൻഷ്യലുകൾ. റിസപ്റ്റർ പൊട്ടൻഷ്യലുകളുടെ കാര്യത്തിൽ, സംയോജിത സിഗ്നലിൻ്റെ ഉത്ഭവസ്ഥാനം സെൻസിറ്റീവ് എൻഡിംഗുകൾക്ക് ഏറ്റവും അടുത്തുള്ള റാൻവിയറിൻ്റെ നോഡാണ്, അവിടെ നിർണ്ണായക തലത്തിലേക്ക് ഡിപോളറൈസേഷൻ സാധ്യമാണ്. ഓരോ സെൻസറി ന്യൂറോണിനും നിരവധി അവസാനങ്ങളുണ്ട്, അവ ഒരു പ്രക്രിയയുടെ ശാഖകളാണ്. കൂടാതെ, ഈ ഓരോ അവസാനത്തിലും, ഒരു ഉത്തേജനത്തിൻ്റെ പ്രവർത്തന സമയത്ത്, വളരെ ചെറിയ ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡ് റിസപ്റ്റർ പൊട്ടൻഷ്യൽ ഉയർന്ന് വ്യാപ്തി കുറയുന്നതോടെ റൺവിയറിൻ്റെ നോഡിലേക്ക് വ്യാപിക്കുന്നുവെങ്കിൽ, അത് മൊത്തം ഡിപോളറൈസിംഗ് ഷിഫ്റ്റിൻ്റെ ഒരു ചെറിയ ഭാഗം മാത്രമാണ്. ഓരോ സെൻസിറ്റീവ് അവസാനത്തിൽ നിന്നും, ഈ ചെറിയ റിസപ്റ്റർ സാധ്യതകൾ ഒരേ സമയം റാൻവിയറിൻ്റെ ഏറ്റവും അടുത്തുള്ള നോഡിലേക്ക് നീങ്ങുന്നു, കൂടാതെ അവയെല്ലാം സംഗ്രഹിച്ചിരിക്കുന്നു. ഡിപോളറൈസിംഗ് ഷിഫ്റ്റിൻ്റെ ആകെ തുക മതിയെങ്കിൽ, ഇൻ്റർസെപ്ഷനിൽ ഒരു പ്രവർത്തന സാധ്യത ഉയർന്നുവരും.

ഡെൻഡ്രൈറ്റുകളിൽ ഉണ്ടാകുന്ന പോസ്റ്റ്‌സിനാപ്റ്റിക് പൊട്ടൻഷ്യലുകൾ റിസപ്റ്റർ പൊട്ടൻഷ്യലുകൾ പോലെ ചെറുതാണ്, കൂടാതെ അവ സിനാപ്‌സിൽ നിന്ന് ആക്‌സൺ ഹില്ലിലേക്ക് വ്യാപിക്കുമ്പോൾ കുറയുകയും ചെയ്യുന്നു, അവിടെ ഒരു പ്രവർത്തന സാധ്യത ഉണ്ടാകാം. കൂടാതെ, ഇൻഹിബിറ്ററി ഹൈപ്പർപോളറൈസിംഗ് സിനാപ്‌സുകൾ കോശ ശരീരത്തിലുടനീളം പോസ്റ്റ്‌നാപ്റ്റിക് പൊട്ടൻഷ്യലുകൾ പ്രചരിപ്പിക്കുന്ന രീതിയിലായിരിക്കാം, അതിനാൽ ആക്‌സൺ ഹില്ലോക്ക് മെംബ്രൺ 10 എംവി ഡിപോളറൈസേഷൻ ചെയ്യാനുള്ള സാധ്യത സാധ്യതയില്ല. എന്നിരുന്നാലും, പ്രിസൈനാപ്റ്റിക് സെല്ലുകളുടെ ആക്സൺ ടെർമിനലുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ന്യൂറോണിൻ്റെ ഡെൻഡ്രൈറ്റുകൾ രൂപം കൊള്ളുന്ന നിരവധി സിനാപ്സുകളിൽ ഒരേസമയം ഉണ്ടാകുന്ന നിരവധി ചെറിയ പോസ്റ്റ്നാപ്റ്റിക് പൊട്ടൻഷ്യലുകളുടെ സംഗ്രഹത്തിൻ്റെ ഫലമായി ഈ ഫലം പതിവായി കൈവരിക്കുന്നു.

അങ്ങനെ, സംയോജിത സിഗ്നൽ ഒരു ചട്ടം പോലെ, ഒരേസമയം രൂപംകൊണ്ട നിരവധി പ്രാദേശിക സാധ്യതകളുടെ സംഗ്രഹത്തിൻ്റെ ഫലമായി ഉണ്ടാകുന്നു. പ്രത്യേകിച്ച് വോൾട്ടേജ്-ഗേറ്റഡ് ചാനലുകൾ ഉള്ള സ്ഥലത്താണ് ഈ സംഗ്രഹം സംഭവിക്കുന്നത്, അതിനാൽ ഡിപോളറൈസേഷൻ്റെ നിർണായക നില കൂടുതൽ എളുപ്പത്തിൽ കൈവരിക്കാനാകും. പോസ്റ്റ്‌നാപ്റ്റിക് പൊട്ടൻഷ്യലുകളുടെ സംയോജനത്തിൻ്റെ കാര്യത്തിൽ, അത്തരമൊരു സ്ഥലം ആക്‌സൺ കുന്നാണ്, കൂടാതെ റിസപ്റ്റർ പൊട്ടൻഷ്യലുകളുടെ സംഗ്രഹം സംഭവിക്കുന്നത് സെൻസറി എൻഡിങ്ങുകൾക്ക് ഏറ്റവും അടുത്തുള്ള റാൻവിയറിൻ്റെ നോഡിലാണ് (അല്ലെങ്കിൽ അവയ്ക്ക് സമീപമുള്ള അൺമൈലിനേറ്റഡ് ആക്‌സോണിൻ്റെ വിസ്തീർണ്ണം) . സംയോജിത സിഗ്നൽ സംഭവിക്കുന്ന പ്രദേശത്തെ ഇൻ്റഗ്രേറ്റീവ് അല്ലെങ്കിൽ ട്രിഗർ എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

ചെറിയ ഡിപോളറൈസിംഗ് ഷിഫ്റ്റുകളുടെ ശേഖരണം ഇൻ്റഗ്രേറ്റീവ് സോണിലെ മിന്നൽ വേഗതയിൽ ഒരു പ്രവർത്തന സാധ്യതയായി രൂപാന്തരപ്പെടുന്നു, ഇത് സെല്ലിൻ്റെ പരമാവധി വൈദ്യുത സാധ്യതയാണ്, ഇത് "എല്ലാം അല്ലെങ്കിൽ ഒന്നുമില്ല" എന്ന തത്വമനുസരിച്ച് സംഭവിക്കുന്നു. ഒരു നിർണായക തലത്തിന് താഴെയുള്ള ഡിപോളറൈസേഷൻ ഒരു ഫലവും കൊണ്ടുവരാത്ത വിധത്തിൽ ഈ നിയമം മനസ്സിലാക്കണം, ഈ ലെവലിൽ എത്തുമ്പോൾ, ഉത്തേജനത്തിൻ്റെ ശക്തി പരിഗണിക്കാതെ തന്നെ പരമാവധി പ്രതികരണം എല്ലായ്പ്പോഴും വെളിപ്പെടുത്തും: മൂന്നാമത്തെ ഓപ്ഷൻ ഇല്ല.

ഒരു പ്രവർത്തന സാധ്യത നടത്തുന്നു. ഇൻപുട്ട് സിഗ്നലുകളുടെ വ്യാപ്തി ഉത്തേജനത്തിൻ്റെ ശക്തിക്കോ അല്ലെങ്കിൽ സിനാപ്സിൽ പുറത്തുവിടുന്ന ന്യൂറോ ട്രാൻസ്മിറ്ററിൻ്റെ അളവ്ക്കോ ആനുപാതികമാണ് - അത്തരം സിഗ്നലുകളെ വിളിക്കുന്നു ക്രമേണ. അവരുടെ കാലാവധി നിർണ്ണയിക്കുന്നത് ഉത്തേജനത്തിൻ്റെ ദൈർഘ്യം അല്ലെങ്കിൽ സിനാപ്റ്റിക് പിളർപ്പിലെ ട്രാൻസ്മിറ്ററിൻ്റെ സാന്നിധ്യമാണ്. പ്രവർത്തന സാധ്യതയുടെ വ്യാപ്തിയും ദൈർഘ്യവും ഈ ഘടകങ്ങളെ ആശ്രയിക്കുന്നില്ല: ഈ രണ്ട് പാരാമീറ്ററുകളും പൂർണ്ണമായും സെല്ലിൻ്റെ ഗുണങ്ങളാൽ നിർണ്ണയിക്കപ്പെടുന്നു. അതിനാൽ, ഇൻപുട്ട് സിഗ്നലുകളുടെ ഏതെങ്കിലും സംയോജനം, സംയോജനത്തിൻ്റെ ഏതെങ്കിലും വകഭേദം, ഒരു നിർണായക മൂല്യത്തിലേക്ക് മെംബ്രൺ ഡിപോളറൈസേഷൻ എന്ന ഒരൊറ്റ വ്യവസ്ഥയിൽ, ട്രിഗർ സോണിൽ പ്രവർത്തന സാധ്യതയുടെ അതേ സ്റ്റാൻഡേർഡ് പാറ്റേൺ ഉണ്ടാക്കുന്നു. അതിന് എല്ലായ്‌പ്പോഴും നൽകിയിരിക്കുന്ന കോശത്തിനുള്ള പരമാവധി ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡും ഏകദേശം ഒരേ ദൈർഘ്യവും ഉണ്ട്, അതിന് കാരണമാകുന്ന അവസ്ഥകൾ എത്ര തവണ ആവർത്തിച്ചാലും.

സംയോജിത മേഖലയിൽ ഉടലെടുത്തതിനാൽ, പ്രവർത്തന സാധ്യതകൾ ആക്സൺ മെംബ്രണിനൊപ്പം വേഗത്തിൽ വ്യാപിക്കുന്നു. ഒരു പ്രാദേശിക വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിൻ്റെ രൂപം മൂലമാണ് ഇത് സംഭവിക്കുന്നത്. മെംബ്രണിൻ്റെ ഡിപോളറൈസ്ഡ് വിഭാഗം അതിൻ്റെ അയൽക്കാരനേക്കാൾ വ്യത്യസ്തമായി ചാർജ്ജ് ചെയ്യുന്നതിനാൽ, മെംബ്രണിൻ്റെ ധ്രുവീയമായി ചാർജ്ജ് ചെയ്ത വിഭാഗങ്ങൾക്കിടയിൽ ഒരു വൈദ്യുത പ്രവാഹം ഉണ്ടാകുന്നു. ഈ പ്രാദേശിക വൈദ്യുതധാരയുടെ സ്വാധീനത്തിൽ, അയൽ പ്രദേശം ഒരു നിർണായക തലത്തിലേക്ക് ഡിപോളറൈസ് ചെയ്യപ്പെടുന്നു, അത് അതിൽ ഒരു പ്രവർത്തന സാധ്യതയുടെ രൂപത്തിന് കാരണമാകുന്നു. ഒരു മൈലിനേറ്റഡ് ആക്‌സോണിൻ്റെ കാര്യത്തിൽ, മെംബ്രണിൻ്റെ അത്തരമൊരു അയൽ ഭാഗം ട്രിഗർ സോണിന് ഏറ്റവും അടുത്തുള്ള റാൻവിയറിൻ്റെ നോഡാണ്, തുടർന്ന് അടുത്തത്, പ്രവർത്തന സാധ്യതകൾ 100 ൽ എത്തുന്ന വേഗതയിൽ ഒരു നോഡിൽ നിന്ന് മറ്റൊന്നിലേക്ക് “ചാടി” തുടങ്ങുന്നു. മിസ്.

വ്യത്യസ്ത ന്യൂറോണുകൾ പല തരത്തിൽ പരസ്പരം വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കാം, എന്നാൽ അവയിൽ ഉണ്ടാകുന്ന പ്രവർത്തന സാധ്യതകൾ വേർതിരിച്ചറിയാൻ വളരെ ബുദ്ധിമുട്ടാണ്, പലപ്പോഴും അസാധ്യമാണ്. വിവിധ കോശങ്ങളിൽ ഇത് വളരെ സ്റ്റീരിയോടൈപ്പിക്കൽ സിഗ്നലാണ്: സെൻസറി, ഇൻ്റർന്യൂറോണുകൾ, മോട്ടോർ. ഈ സ്റ്റീരിയോടൈപ്പി സൂചിപ്പിക്കുന്നത് പ്രവർത്തന സാധ്യതയിൽ തന്നെ അത് സൃഷ്ടിച്ച ഉത്തേജകത്തിൻ്റെ സ്വഭാവത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ഒരു വിവരവും അടങ്ങിയിട്ടില്ല എന്നാണ്. ഉത്തേജനത്തിൻ്റെ ശക്തി, സംഭവിക്കുന്ന പ്രവർത്തന സാധ്യതകളുടെ ആവൃത്തിയാൽ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, കൂടാതെ നിർദ്ദിഷ്ട റിസപ്റ്ററുകളും നന്നായി ക്രമീകരിച്ച ഇൻ്റർന്യൂറോൺ കണക്ഷനുകളും ഉത്തേജകത്തിൻ്റെ സ്വഭാവം നിർണ്ണയിക്കുന്നു.

അങ്ങനെ, ട്രിഗർ സോണിൽ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്ന പ്രവർത്തന സാധ്യതകൾ അതിൻ്റെ അവസാനം വരെ ആക്സോണിനൊപ്പം വേഗത്തിൽ വ്യാപിക്കുന്നു. ഈ ചലനം പ്രാദേശിക വൈദ്യുത പ്രവാഹങ്ങളുടെ രൂപീകരണവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, അതിൻ്റെ സ്വാധീനത്തിൽ ആക്സോണിൻ്റെ തൊട്ടടുത്ത വിഭാഗത്തിൽ പ്രവർത്തന സാധ്യതകൾ വീണ്ടും പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നു. ആക്‌സോണിനൊപ്പം കൊണ്ടുപോകുമ്പോൾ പ്രവർത്തന സാധ്യതയുടെ പാരാമീറ്ററുകൾ മാറില്ല, ഇത് വികലമാക്കാതെ വിവരങ്ങൾ കൈമാറാൻ അനുവദിക്കുന്നു. നിരവധി ന്യൂറോണുകളുടെ ആക്സോണുകൾ ഒരു സാധാരണ നാരുകളിൽ സ്വയം കണ്ടെത്തുകയാണെങ്കിൽ, ആവേശം അവയിൽ ഓരോന്നിനും വെവ്വേറെ വ്യാപിക്കുന്നു.

ഔട്ട്പുട്ട് സിഗ്നൽഒരേ സമയം മറ്റൊരു സെല്ലിലേക്കോ അല്ലെങ്കിൽ നിരവധി സെല്ലുകളിലേക്കോ അഭിസംബോധന ചെയ്യപ്പെടുന്നു, ഭൂരിഭാഗം കേസുകളിലും ഒരു രാസ ഇടനിലക്കാരൻ്റെ - ഒരു മധ്യസ്ഥൻ്റെ പ്രകാശനത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. ആക്സോണിൻ്റെ പ്രിസൈനാപ്റ്റിക് അവസാനങ്ങളിൽ, മുൻകൂട്ടി സംഭരിച്ച ട്രാൻസ്മിറ്റർ സിനാപ്റ്റിക് വെസിക്കിളുകളിൽ സൂക്ഷിക്കുന്നു, ഇത് പ്രത്യേക മേഖലകളിൽ - സജീവ സോണുകളിൽ അടിഞ്ഞു കൂടുന്നു. പ്രവർത്തന സാധ്യത പ്രിസൈനാപ്റ്റിക് ടെർമിനലിൽ എത്തുമ്പോൾ, സിനാപ്റ്റിക് വെസിക്കിളുകളുടെ ഉള്ളടക്കം എക്സോസൈറ്റോസിസ് വഴി സിനാപ്റ്റിക് പിളർപ്പിലേക്ക് ശൂന്യമാക്കുന്നു.

വിവര കൈമാറ്റത്തിൻ്റെ രാസ മധ്യസ്ഥർ വ്യത്യസ്ത പദാർത്ഥങ്ങളാകാം: അസറ്റൈൽകോളിൻ അല്ലെങ്കിൽ ഗ്ലൂട്ടാമേറ്റ് പോലുള്ള ചെറിയ തന്മാത്രകൾ, അല്ലെങ്കിൽ വളരെ വലിയ പെപ്റ്റൈഡ് തന്മാത്രകൾ - അവയെല്ലാം സിഗ്നൽ സംപ്രേഷണത്തിനായി ന്യൂറോണിൽ പ്രത്യേകം സമന്വയിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. സിനാപ്റ്റിക് പിളർപ്പിൽ ഒരിക്കൽ, ട്രാൻസ്മിറ്റർ പോസ്റ്റ്സിനാപ്റ്റിക് മെംബ്രണിലേക്ക് വ്യാപിക്കുകയും അതിൻ്റെ റിസപ്റ്ററുകളുമായി ബന്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ട്രാൻസ്മിറ്ററുമായുള്ള റിസപ്റ്ററുകളുടെ കണക്ഷൻ്റെ ഫലമായി, പോസ്റ്റ്‌നാപ്റ്റിക് മെംബ്രണിൻ്റെ ചാനലുകളിലൂടെയുള്ള അയോൺ കറൻ്റ് മാറുന്നു, ഇത് പോസ്റ്റ്‌നാപ്റ്റിക് സെല്ലിൻ്റെ വിശ്രമ ശേഷിയുടെ മൂല്യത്തിൽ മാറ്റത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു, അതായത്. അതിൽ ഒരു ഇൻപുട്ട് സിഗ്നൽ ഉയർന്നുവരുന്നു - ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ഒരു പോസ്റ്റ്നാപ്റ്റിക് പൊട്ടൻഷ്യൽ.

അതിനാൽ, മിക്കവാറും എല്ലാ ന്യൂറോണുകളിലും, അതിൻ്റെ വലുപ്പം, ആകൃതി, ന്യൂറോൺ ശൃംഖലയിലെ സ്ഥാനം എന്നിവ കണക്കിലെടുക്കാതെ, നാല് പ്രവർത്തന മേഖലകൾ കണ്ടെത്താൻ കഴിയും: പ്രാദേശിക റിസപ്റ്റീവ് സോൺ, ഇൻ്റഗ്രേറ്റീവ് സോൺ, സിഗ്നൽ കണ്ടക്ഷൻ സോൺ, ഔട്ട്പുട്ട് അല്ലെങ്കിൽ സെക്രട്ടറി സോൺ(ചിത്രം 3.3).

ഈ വിഷയത്തിൽ, രണ്ട് കാറ്റേഷനുകൾ ചർച്ച ചെയ്യും - സോഡിയം (Na), പൊട്ടാസ്യം (K). അയോണുകളെ കുറിച്ച് പറയുമ്പോൾ, ഒരു നിശ്ചിത എണ്ണം അയോണുകൾ കോശ സ്തരത്തിൻ്റെ പുറംഭാഗത്തും അകത്തും സ്ഥിതിചെയ്യുന്നുവെന്ന് നമുക്ക് കണക്കിലെടുക്കാം.

ഒരു കോശത്തിൻ്റെ ആകൃതി അത് ഏത് ടിഷ്യുവാണ് എന്നതിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. അതിൻ്റേതായ രീതിയിൽ രൂപംസെല്ലുകൾ ആകാം:

· സിലിണ്ടർ, ക്യൂബിക് (ത്വക്ക് കോശങ്ങൾ);

· ഡിസ്ക് ആകൃതിയിലുള്ള (എറിത്രോസൈറ്റുകൾ);

· ഗോളാകൃതി (അണ്ഡങ്ങൾ);

· ഫ്യൂസിഫോം (മിനുസമാർന്ന പേശി);

· സ്റ്റെലേറ്റും പിരമിഡലും (നാഡീകോശങ്ങൾ);

സ്ഥിരമായ ആകൃതി ഇല്ല - അമീബോയിഡ് (ല്യൂക്കോസൈറ്റുകൾ).

സെല്ലിന് ഒരു നമ്പർ ഉണ്ട് ഗുണങ്ങൾ:അത് പോഷിപ്പിക്കുന്നു, വളരുന്നു, പെരുകുന്നു, വീണ്ടെടുക്കുന്നു, പരിസ്ഥിതിയുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു, പരിസ്ഥിതിയുമായി ഊർജ്ജവും പദാർത്ഥങ്ങളും കൈമാറ്റം ചെയ്യുന്നു, അതിൻ്റെ അന്തർലീനമായ പ്രവർത്തനങ്ങൾ ചെയ്യുന്നു (കോശം ഏത് ടിഷ്യുവാണ് എന്നതിനെ ആശ്രയിച്ച്). കൂടാതെ, സെല്ലിന് ഉണ്ട് ആവേശം.

ആവേശം – ഉത്തേജനത്തോടുള്ള പ്രതികരണമായി, വിശ്രമാവസ്ഥയിൽ നിന്ന് പ്രവർത്തനാവസ്ഥയിലേക്ക് നീങ്ങാനുള്ള ഒരു സെല്ലിൻ്റെ കഴിവാണിത്.

പ്രകോപനങ്ങൾ ബാഹ്യ പരിതസ്ഥിതിയിൽ നിന്നോ സെല്ലിനുള്ളിൽ നിന്നോ ഉണ്ടാകാം. ഉത്തേജനം ഉണ്ടാക്കുന്ന ഉത്തേജനങ്ങൾ ഇവയാകാം: ഇലക്ട്രിക്കൽ, കെമിക്കൽ, മെക്കാനിക്കൽ, താപനില, മറ്റ് ഉത്തേജകങ്ങൾ.

ഒരു സെൽ രണ്ട് പ്രധാന അവസ്ഥകളിലായിരിക്കാം: വിശ്രമത്തിലും ആവേശത്തിലും. സെൽ വിശ്രമത്തെയും ആവേശത്തെയും വിളിക്കുന്നു - വിശ്രമിക്കുന്ന മെംബ്രൻ സാധ്യതയും മെംബ്രൻ പ്രവർത്തന സാധ്യതയും.

കോശത്തിന് ഒരു പ്രകോപനവും അനുഭവപ്പെടാത്തപ്പോൾ, അത് വിശ്രമിക്കുന്ന അവസ്ഥയിലാണ്. സെൽ റെസ്റ്റ് എന്നും വിളിക്കുന്നു വിശ്രമിക്കുന്ന മെംബ്രൺ പൊട്ടൻഷ്യൽ (RMP).

വിശ്രമവേളയിൽ, അതിൻ്റെ മെംബ്രണിൻ്റെ ആന്തരിക ഉപരിതലം നെഗറ്റീവ് ചാർജും പുറം ഉപരിതലം പോസിറ്റീവ് ചാർജ്ജും ആണ്.സെല്ലിനുള്ളിൽ ധാരാളം അയോണുകളും കുറച്ച് കാറ്റേഷനുകളും ഉണ്ടെന്ന വസ്തുത ഇത് വിശദീകരിക്കുന്നു, അതേസമയം സെല്ലിന് പിന്നിൽ, നേരെമറിച്ച്, കാറ്റേഷനുകൾ പ്രബലമാണ്.

സെല്ലിൽ വൈദ്യുത ചാർജുകൾ ഉള്ളതിനാൽ, അവ സൃഷ്ടിക്കുന്ന വൈദ്യുതി അളക്കാൻ കഴിയും. വിശ്രമിക്കുന്ന മെംബ്രൺ പൊട്ടൻഷ്യൽ ഇതാണ്: - 70 mV (മൈനസ് 70, സെല്ലിനുള്ളിൽ നെഗറ്റീവ് ചാർജ് ഉള്ളതിനാൽ). ഈ മൂല്യം സോപാധികമാണ്, കാരണം ഓരോ സെല്ലിനും അതിൻ്റേതായ വിശ്രമ സാധ്യതയുള്ള മൂല്യം ഉണ്ടായിരിക്കും.

വിശ്രമവേളയിൽ, മെംബ്രൺ സുഷിരങ്ങൾ പൊട്ടാസ്യം അയോണുകളിലേക്ക് തുറക്കുകയും സോഡിയം അയോണുകളിലേക്ക് അടയുകയും ചെയ്യുന്നു.ഇതിനർത്ഥം പൊട്ടാസ്യം അയോണുകൾക്ക് കോശത്തിനകത്തും പുറത്തും എളുപ്പത്തിൽ നീങ്ങാൻ കഴിയും. സോഡിയം അയോണുകൾക്ക് കോശത്തിലേക്ക് പ്രവേശിക്കാൻ കഴിയില്ല, കാരണം മെംബ്രൻ സുഷിരങ്ങൾ അവയിൽ അടച്ചിരിക്കുന്നു. എന്നാൽ ചെറിയ അളവിലുള്ള സോഡിയം അയോണുകൾ സെല്ലിലേക്ക് തുളച്ചുകയറുന്നു, കാരണം അവ മെംബ്രണിൻ്റെ ആന്തരിക ഉപരിതലത്തിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന ധാരാളം അയോണുകളാൽ ആകർഷിക്കപ്പെടുന്നു (വിപരീത ചാർജുകൾ ആകർഷിക്കുന്നു). അയോണുകളുടെ ഈ ചലനമാണ് നിഷ്ക്രിയ , കാരണം അതിന് ഊർജം ആവശ്യമില്ല.

ഒരു സെല്ലിൻ്റെ സാധാരണ പ്രവർത്തനത്തിന്, അതിൻ്റെ MPP യുടെ മൂല്യം സ്ഥിരമായ തലത്തിൽ തന്നെ നിലനിൽക്കണം. എന്നിരുന്നാലും, സ്തരത്തിലൂടെ സോഡിയം, പൊട്ടാസ്യം അയോണുകളുടെ ചലനം ഈ മൂല്യത്തിൽ ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകൾക്ക് കാരണമാകുന്നു, ഇത് മൂല്യത്തിൽ കുറവോ വർദ്ധനവോ ഉണ്ടാക്കും: - 70 mV.

MPP മൂല്യം താരതമ്യേന സ്ഥിരമായി തുടരുന്നതിന്, വിളിക്കപ്പെടുന്നവ സോഡിയം-പൊട്ടാസ്യം പമ്പ് . സെല്ലിൽ നിന്ന് സോഡിയം അയോണുകൾ നീക്കം ചെയ്യുകയും കോശത്തിലേക്ക് പൊട്ടാസ്യം അയോണുകൾ പമ്പ് ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു എന്നതാണ് ഇതിൻ്റെ പ്രവർത്തനം.സെല്ലിലെയും സെല്ലിന് പുറകിലെയും സോഡിയം, പൊട്ടാസ്യം അയോണുകളുടെ ഒരു നിശ്ചിത അനുപാതമാണ് ആവശ്യമായ MPP മൂല്യം സൃഷ്ടിക്കുന്നത്. പമ്പ് പ്രവർത്തനം ആണ് സജീവമായ സംവിധാനം , കാരണം അതിന് ഊർജം ആവശ്യമാണ്.

കോശത്തിലെ ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സ് എടിപി ആണ്. പ്രതികരണത്തിൽ ATPase എന്ന എൻസൈമിൻ്റെ നിർബന്ധിത പങ്കാളിത്തത്തോടെ, ലളിതമായ ആസിഡായി വിഭജിക്കുമ്പോൾ മാത്രമേ ATP ഊർജ്ജം പ്രദാനം ചെയ്യുകയുള്ളൂ - ADP:

ATP + എൻസൈം ATPase ADP + ഊർജ്ജം