Внаслідок активації іонних каналів зовнішньої мембрани збудливої клітини значно збільшився її потенціал спокою. Які канали були активовані?

Чому це правильна відповідь

Збільшення потенціалу спокою (гіперполяризація) відбувається при активації калієвих каналів зовнішньої мембрани, які підвищують провідність для K+, дозволяючи його ефлюкс за електрохімічним градієнтом та наближаючи мембранний потенціал до рівноважного потенціалу калію близько -90 мВ. На мембранному рівні відкриття калієвих каналів збільшує вихідний калієвий струм, знижуючи внутрішній заряд клітини та роблячи потенціал спокою більш негативним порівняно з базовим рівнем -70 мВ. Регуляція відбувається на клітинному рівні через різні типи калієвих каналів: внутрішньо випрямляючі (Kir) активуються гіперполяризацією чи метаболітами, затримані випрямляючі (Kd) — деполяризацією з затримкою, витокові (Kleak) — постійно відкриті та забезпечують базовий тонус. Активація будь-якого з цих каналів підвищує загальну калієву провідність, зсуваючи потенціал спокою в негативний бік за рівнянням Голдмана-Ходжкіна-Катца, де внесок K+ домінує через високий градієнт. Зміна потенціалу спокою пропорційна збільшенню калієвої провідності, бо рівняння потенціалу спокою наближається до EK при зростанні gK відносно gNa та gCl. Зворотний зв'язок реалізується через електрогенний ефект: гіперполяризація зменшує ймовірність відкриття натрієвих та кальцієвих каналів, стабілізуючи мембрану в гіперполяризованому стані та знижуючи збудливість клітини. Калієві канали забезпечують реполяризацію та післягіперполяризацію після потенціалу дії, але їхня додаткова активація в спокої (наприклад, через мускаринові рецептори чи АТФ-чутливі канали) гіперполяризує мембрану, роблячи клітину менш збудливою. Це пояснює збільшення потенціалу спокою без деполяризації, бо вихід K+ перевищує вхід інших катіонів. Механізм базується на високій базовій провідності для K+ через витокові канали, які в нормі утримують потенціал спокою близьким до EK, а додаткова активація інших калієвих каналів посилює цей ефект, повністю домінуючи над натрієвим витоком. Натрієві чи кальцієві канали при активації викликають деполяризацію, тому не можуть збільшити потенціал спокою.