У експерименті на постсинаптичну мембрану нейрона подіяли речовиною, яке викликало її гіперполяризацію. Проникність для яких іонів на постсинаптичні мембрані збільшилася в даній ситуації?
- А Натрію
- Б Кальцію
- В Магнію
- Г Марганця
- Д Калію Правильна
Чому це правильна відповідь
Гіперполяризація постсинаптичної мембрани означає збільшення різниці потенціалів між внутрішньою та зовнішньою поверхнями мембрани у бік більш негативного значення всередині клітини. Це можливо лише за умови посилення виходу позитивних зарядів з клітини або входу негативних іонів. У нейронах домінуючим механізмом такої зміни є саме збільшення провідності для іонів калію. На мембранному рівні відкриття калієвих каналів призводить до виходу K⁺ з клітини за електрохімічним градієнтом. Концентрація калію в нейроні значно вища, ніж у позаклітинному просторі, тому при відкритті каналів іони калію залишають клітину, роблячи внутрішню поверхню мембрани більш негативною. Рівень мембранного потенціалу у спокої значною мірою визначається саме калієвою проникністю мембрани. Збільшення проникності для K⁺ зсуває мембранний потенціал у бік рівноважного потенціалу калію, який є більш негативним, ніж потенціал спокою. Це і є фізіологічною основою гіперполяризації. На клітинному рівні така зміна знижує збудливість нейрона, оскільки мембранний потенціал віддаляється від порогового рівня активації потенціалзалежних натрієвих каналів. Внаслідок цього імовірність генерації потенціалу дії у відповідь на збуджувальні стимули зменшується. Механізм регулюється зворотними звʼязками, повʼязаними зі зміною мембранного потенціалу: при досягненні більш негативних значень електрохімічний градієнт для калію зменшується, що обмежує подальший вихід іонів. Саме відкриття калієвих каналів є єдиним фізіологічно адекватним шляхом досягнення гіперполяризації в даній ситуації.