Пороговый Потенциал

Пороговый потенциал – это минимальный сдвиг мембранного потенциала (разность потенциалов между наружной и внутренней поверхностями мембраны), при котором деполяризация мембраны достигает критического уровня, достаточного для возникновения распространяющегося потенциала действия (ПД). Порог деполяризации – это величина мембранного потенциала на мембране, которая необходима для возникновения ПД.

Пороговый потенциал зависит от свойств мембраны и от длины возбудимой ткани. В нервах и мышечных волокнах пороговые потенциалы составляют около -50 мВ, в скелетных мышцах они немного выше. В нервных волокнах порог деполяризации несколько выше, чем в мышечных волокнах, что связано со свойствами мембраны.

При действии на ткань электрического раздражителя, пороговый потенциал изменяется в зависимости от силы и длительности раздражения. При достаточно длительном действии раздражителя пороговый потенциал может изменяться в сторону гиперполяризации, что может привести к торможению активности нейронов.

Существует множество способов изучения свойств мембран, однако наиболее важным и информативным из них является метод, основанный на регистрации их электрических характеристик, особенно таких как потенциал покоя и потенциал действия. Потенциометрия - метод регистрации распределения стационарных потенциалов на мембране при приложении к ней постоянного электрического поля и измерении связанных с ним потоковых токов. На зависимости падения потенциала мембраны от величины приложенного поля вблизи равновесного потенциала строятся типичные кривые и характеристические графики. Начальные участки этих зависимостей аппроксимируют функциями, в которых выделяются две параметрические составляющие. Первая представляет собой нормальный (или диффузионный) элемент в виде обычного гиперболического синуса (тангенса), нормированного на величину мембранного сопротивления, вторая характеризует величину поля, вызывающего достижение критическим уровнем деполяризации области диффузионной блокировки. Обычно первый параметр именуется мембранным потенциалом, а второй - пороговым потенциалом. Мембранный потенциал, измеряемый между двумя контактирующими между собой фрагментами мембраны, называется межмембранным. В тех случаях, когда датчик погружается во внутреннее содержимое клетки или ткани (микроэлектроды), он называется внутриклеточным или внутритканевым. Основной задачей порогового потенциала в мембранном электрофизиологическом анализе является установление и сравнительная оценка связи мембранного ионного потока и мембранного напряжения.