В

Временная стала (нейрофизиология)

Временная (или мембранная) стала — константа, которая описывает влияние электрических свойств мембраны нейрона на прохождение по нему электрического сигнала. Обозначается греческой буквой (тау).

Описание кинетики электрического потенциала клеточной мембраны

Следствием электрических свойств клеточной мембраны является то, что при прохождении через нее электрического тока ее электрический потенциал меняется не мгновенно. Например, при подаче извне прямоугольного импульса тока мембрана постепенно деполяризуется течение нескольких миллисекунд, а затем так же постепенно реполяризуеться после окончания импульса. Такое замедление реакции возникает благодаря тому, что клеточная мембрана в растворе электролитов (цитоплазма и внеклеточного среду) приобретает свойства электрического конденсатора. Для идеализированного случае клетки, мембранный потенциал которой является одинаковым во всех точках поверхности, значение мембранного потенциала V в некоторый момент времени t (V t) вычисляется согласно уравнению

Временная стала (нейрофизиология)

в течение промежутка времени, когда мембранный потенциал растет, и

Временная стала (нейрофизиология)

в течение промежутка времени, когда потенциал снижается, то есть после окончания импульса тока.

В этих уравнениях t — время, прошедшее после начала импульса (размерность — миллисекунды) — временная или мембранная стала (размерность — миллисекунды), V ∞ (размерность — милливольт) — постоянное максимальное значение мембранного потенциала, может быть вычислено как

Временная стала (нейрофизиология) ,

где r m — электрический сопротивление мембраны в мегаомах, и — сила тока в пикоампер.

Временная стала также зависит от электрических свойств нервной клетки, и эта зависимость может быть описана как

Временная стала (нейрофизиология) ,

где c m — электрическая емкость клеточной мембраны в пикофарадах. При этом значение r m и c m в большой степени зависят от размера клетки: клетки большого размера обычно имеют низки значение r m и высокие значения c m, и наоборот; в связи с этим в нейрофизиологии электрическая емкость мембраны часто используется для сравнения относительных размеров клеток.

Физический смысл временной константы, таким образом, это промежуток времени, при росте мембранного потенциала (V t) достаточен для достижения им величины 1-1 / э от V ∞, или 63%; а при его падении — величины 1 / е от V ∞, или 37%. То есть, чем больше значение мембранной постоянной, тем медленнее происходит изменение электрического потенциала клетки.

Описание кинетики электрического тока через клеточную мембрану

Аналогично предыдущему случаю, мембранная стала используется для характеристики электрического тока, генерируемого нервной клеткой в ​​ответ на возбуждение. При этом физический смысл — время, необходимое для достижения 63% от максимального значения сгенерированного тока (при его росте), или 37% максимального значения — при его падении. В последнем случае еще называют константой деактивации рецепторов (если исчезновения тока связано с диссоциацией нейромедиатора от рецептора), или константой десенситизации (если нейромедиатор остается связанным с рецепторами, но они, тем не менее, прекращают генерацию тока благодаря десенситизации).

Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Проверьте также
Закрыть
Кнопка «Наверх»
Закрыть
Закрыть