Dirgliųjų ląstelių fiziologija

- vyksta veikiant osmosiniam slėgiui, kurį sudaro ištirpusios mažos dalelės, pvz., Na+ jonai;

srities į didesnio osmosinio slėgio sritį, pvz., ten kur daugiau Na+ jonų;

- tiesiogiai naudoja ATP energijos (vyksta aktyviai), pvz., Na+-K+ siurblys (Na+-K+ ATPazė), Ca2+ siurblys (Ca2+ ATPazė).

- naudoja ATP energiją netiesiogiai, nes išnaudoja, Na+ koncentracijos gradientą, kurį sukuria Na+-K+ siurblys (pirminė aktyvioji pernaša);

Viena medžiaga pernešama koncentracijos gradiento kryptimi, o kita – prieš koncentracijos gradientą. Tam naudojama energija (ATP).

ta pačia kryptimi su Na+ jonais (sąnaša), pvz., Na+ ir gliukozės plonojoje žarnoje, vyksta gliukozės rezorbcija (absorbcija);

- naudoja ATP energiją netiesiogiai ir ją palaiko antrinė aktyvioji pernaša; pvz., H+ ir dipeptidų pernaša plonosios žarnos membranoje:

dipeptidai pernešami į ląstelę prieš koncentracijos gradientą tol, kol išlieka H+ jonų, kurie pernešami kartu, gradientas, nukreiptas į ląstelės vidų, o H+ jonų gradientą palaiko antrinė Na+-H+ priešnaša.

netolygus jonų pasiskirstymas abipus ląstelės membranos, kurį lemia Na+-K+ siurblys;

atrankusis (selektyvus) membranos pralaidumas jonams ramybės metu: membrana gerai pralaidi K+ jonams, mažai pralaidi Na+ jonams ir visiškai nepralaidi baltymams, aminorūgštims (anijonams).

Pagrindinis informacijos perdavimo būdas organizme yra membranos potencialo kitimai, kuriuos sukelia laidumo jonams kitimai.

Ląstelės, kuriose galima sukelti VP, vadinamos dirgliomis, o visi poveikiai, gebantys sukelti VP, vadinami slenkstiniais dirgikliais.

Veikimo potencialas – potencialų skirtumas tarp sudirgintos ir nesudirgintos audinio dalies, susidaręs dėl audinio padirginimo.

Dirgiklis sukelia VP, jei geba depoliarizuoti dirglios ląstelės membraną nuo RMP iki slenkstinio lygio (kritinio depoliarizacijos lygio). Tuo metu atsidaro elektriniai Na+ kanalai ir padidėja membranos laidumas Na+ jonams, kurie veikiami koncentracijos gradiento ir elektrinio lauko veržiasi į ląstelės vidų. Tai dar daugiau depoliarizuoja membraną – vyksta regeneracinė depoliarizacija.

VP dalis, atitinkanti regeneracinį procesą, vadinama depoliarizacijos faze. Antrosios VP fazės (repoliarizacijos) metu Na+ jonų srautas sumažėja ir galutinai nutrūksta, nes

po MP poliaringumo pakitimo elekrinis laukas pradeda priešintis Na+ patekimui į ląstelės vidų (teigiamas membranos vidinio paviršiaus krūvis stumia Na+ atgal)

po Na+ kanalų atsidarymo (aktyvacijos) ms laikotarpiu jie savaime užsidaro (inaktyvuojasi).

Ši K+ jonų difuzija lemia MP neigiamėjimą ir ląstelės poliaringumo atsistatymą.

Tam tikrų ląstelių (pvz., motoneuronų) VP būdinga pėdsakinė hiperpoliarizacija. Jo susidarymą lemia išlikęs padidėjęs membranos laidumas K+ jonams, kurių difuzija iš ląstelės skatina MP artėti prie K+ pusiausvyros potencialo.

Na+ srovė į ląstelę priklauso nuo membranos laidumo Na+ jonams, o VP depoliarizacijos fazė sukelia Na+ kanalų inaktyvaciją. Įvykus Na+ kanalų inaktyvacijai VP metu, ląstelės membrana trumpą laiką pasidaro visiškai nedirgli (refraktiška) vėlesniems dirgikliams. Ši būsena nervinėse ląstelėse trunka apie 2 ms ir vadinama absoliučiąja refrakterijos faze.

Einanti po absoliučios refrakterijos dirglumo fazė dar vadinama reliatyviosios refrakterijos faze, nes jos metu stiprūs dirgikliai jau gali sukelti VP. Reliatyviosios refrakterijos fazės metu atsigauna (atsistato) Na+ kanalų aktyvumas. Šios fazės metu dalis Na+ kanalų dar išlieka inaktyvinti, todėl naujo sukelto VP aplitudė ir statumas yra mažesni negu normalaus VP. Absoliučiosios refrakterijos fazės trukmė lemia maksimalų dirginimo dažnį, kuriuo dirglioji ląstelė gali būti sujaudinta ir generuoti VP.