Как зарядить нервную клетку

Как снять стресс: витамины, минералы и советы психолога


Елена Аньшина врач-кардиолог, блогер

Нам никуда не деться от стрессов. Но можно научиться укреплять нервы и быстро нормализовать психику. Это поможет избежать серьезных осложнений и хронических недугов. Современные методики, лечебные препараты и народные средства позволят уравновесить душевное состояние.


Профессор Кацудзо Ниши считает нервную силу источником энтузиазма и счастья. Он разработал 7 "правил сильного человека", которые помогут восстановить, накопить и поддержать здоровье нервов:

  1. Не бойтесь смотреть в глаза своим страхам. Разоблаченные, они уходят навсегда.
  2. Решительно расставайтесь с ношей прошлых неудач. Это поможет быстро восстанавливать спокойствие духа.
  3. Чтобы беречь свою энергию, научитесь избавляться от чувства обиды.
  4. Думайте только о хорошем. Нервная система не выдерживает натиска негативных мыслей.
  5. Не отказывайте себе в ежедневных удовольствиях. Поход в театр, встреча с друзьями, интересная книга – все это восстанавливает душевную гармонию.
  6. Оказывайте помощь людям. Так можно улучшить отношения с ними. Помните: любовь и дружба являются лучшей профилактикой для психики.
  7. Постоянно внушайте себе, что у вас все в порядке. Это важно для восстановления внутреннего равновесия и укрепления нервов.

Следуя перечисленным правилам, вы сможете быстро поправить утраченный душевный баланс и усилить центральную нервную систему.

Как наладить работу головного мозга с помощью витаминов

Клетки ЦНС нуждаются в правильном питании. Важнейшую роль в нем играют витамины следующих групп:

  1. А – продлевает молодость организма, укрепляет мембраны нейронов; источниками его являются яичный желток, курага, морковь, красное мясо.
  2. В1, В6, В12 – витамины, восстанавливающие метаболизм, укрепляющие стрессоустойчивость, улучшающие сон и настроение; содержатся в крупах, морской капусте, орехах, бобах, бананах, печени, картофеле, черносливе, морепродуктах, говядине.
  3. С – придает силы, помогает повысить сопротивляемость болезням, укрепляет нервные клетки; кладезями этого витамина считаются цитрусовые, бахчевые, шпинат, томаты;
  4. D – отвечает за позитивный настрой, способствует выходу из депрессии; содержится в яичном желтке, сливочном масле, рыбьем жире.
  5. Е – насыщает мозг кислородом, позволяет быстро восстановиться после стресса; продукты, богатые этим витамином: подсолнечное масло, орехи, яйца.

Укрепление нервной системы минеральными веществами

Помимо витаминов нормальная жизнедеятельность мозга требует комплекса микроэлементов. В него входят:

  • фосфор – генератор нейронов, находящийся в огурцах, бобах, яйцах, рыбе, грибах, зернах пшеницы;
  • сера – источник кислорода, содержащийся в огурцах, миндале, редисе, чесноке, землянике, луке;
  • цинк – природный антидепрессант, извлекаемый нервными клетками из проращенной пшеницы, отрубей;
  • кальций – минерал, с помощью которого восстанавливаются нервные клетки в мышцах; кальцием богаты молочные продукты, многие фрукты и овощи;
  • железо – вещество, обеспечивающее восстановление энергетического баланса; содержится в грибах, рыбе, яблоках, зеленых овощах;
  • магний – успокоитель нервов, содержащийся в миндале, шоколаде, цикории.

Как вылечить невроз с помощью медикаментов

Современная фармакология располагает большим арсеналом средств, готовых помочь нервной системе прийти в норму. Важно только не заниматься самолечением.

Лекарства, которые прописывают при неврозах:

  • Barbovalum – эффективный борец с нервным напряжением и высоким давлением
  • Valocordin – препарат, спасающий от страхов и снимающий тревожность
  • Adaptol – лекарство против беспокойства и раздражительности со снотворным эффектом
  • Afobazol – медикамент для взрослых, улучшающий внимание и память, предупреждающий головокружение, снимающий перенапряжение.

Можно ли лечить нервы народными средствами?

После трудного дня вполне возможно восстановиться и с помощью народных средств. Для этого можно предпринять следующие действия:

  • принять ванну с эфирными маслами и морской солью;
  • выпить чая с мелиссой или мятой;
  • предупредить бессонницу настойкой шишек хмеля на меду.

Как закалять нервную систему ребенка

Тренировать стойкость малыша к различным стресс-факторам – задача мудрых родителей. Нервная система у ребенка еще слабая: ей нужна надежная защита. Невозможно огородить чадо от всех проблем, но научить его адаптироваться к неблагоприятным условиям можно и нужно.

Вот умения, которые должен приобрести ребенок еще до школы:

  • искусство самовнушения, прогоняющее "дурные" мысли и навязчивые детские страхи;
  • техника релаксации, позволяющая расслабиться после стресса;
  • арт-терапия, помогающая выплеснуть негатив на листок бумаги в процессе рисования.

Заставить малыша рассмеяться, почитать ему добрую книжку или позволить выплеснуть отрицательную энергию в шумной игре – значит обеспечить лучший отдых для нервной системы малыша.

Активный отдых, правильные цели и другие источники сил на случай, если внутренние батарейки совсем разрядились.

1. Запомните три аксиомы

Простите, мы обещали новые и неизбитые способы, но вначале приходится напоминать кое о чём банальном. Вы уже и так знаете, что нужно хорошо спать, есть и заниматься физкультурой. Расшифровывать не будем, всё равно мало кто этому следует. Скажем пару слов о внедрении ЗОЖ в распорядок дня.

Переставьте будильник. Пусть звенит не утром, когда пора вставать, а вечером, когда пора ложиться.

Когда решаете, есть или не есть десерт, подумайте, как поступил бы ваш детский кумир. Если с первого раза не помогло, задайте себе вопрос трижды. Будет проще принять здравое решение.

Со скучным и очевидным разобрались. Чтобы добывать энергию в нужное время, нет необходимости издеваться над своим организмом. Лучше поменять расписание.

2. Выясните, когда вы круче

Знаете, как сильно влияет на человека смена часовых поясов? Когда, например, футбольная команда пересекает три часовых пояса ради игры, её шансы на победу снижаются вдвое, даже если противник слабее.

Но мы не про спортсменов сейчас. Просто если вы явно выраженная сова, то глупо планировать важные задачи на восемь утра.

Уделите внимание своим циркадным ритмам и останетесь в плюсе: спортсмены выигрывают и бьют рекорды, когда подстраивают время соревнований под внутренние часы.

Настроили синхронизацию с внутренними часами? Супер. Теперь учимся отказываться от дел.

3. Ставьте правильные цели и никому не рассказывайте о них

Но если хотите увеличить уровень энергии, то в голове должна остаться одна цель: стать лучше.

Исследования американского психолога Хайди Грант Хэлворсон показывают, что сосредоточенность на совершенствовании усиливает желание работать. Мы трудимся с интересом и увлечённостью, когда думаем о прогрессе, а не только о задании. Интерес не заставляет работать из последних сил, а наполняет энергией.

Это не так уж сложно. Просто думайте о том, как сделать лучше всё, чем вы занимаетесь.

Итак, настроились на лучшее и вспомнили, что счастье любит тишину. Где добыть энергию?

4. Будьте оптимистами

Солдатам нужно в полном вооружении совершить марш‑бросок на 40 км. Но некоторым сказали, что дистанция равна 30 км. Другим — что идти придётся 60 км.

После завершения марш‑броска исследователи измерили уровень гормонов стресса в крови у обеих групп. Что вышло? Оказалось, что стресс соответствует не реальности, а ожиданиям.

Какой делаем вывод? Все получают то, на что рассчитывают.

У оптимистов больше энергии. У пессимистов больше стресса. Всё зависит не от объективных обстоятельств, а от точки зрения на них.

Зарядились позитивом? Хорошо. Но, может быть, пора переделать кучу всего? Что для этого нужно?

5. Делайте то, что умеете

В каких проектах вы заняты на работе? Какие домашние обязанности лежат на вас? Если вы будете заниматься тем, что хорошо получается, увидите разницу.

Исследования показали What’s the secret to being happy at home and fulfilled at work? , что использование сильных сторон в работе делает людей счастливее. А заодно и повышает уровень энергии.

Чем дольше человек работает над тем, что умеет, тем он бодрее, счастливее и тем больше уважает себя. Использование своих сильных сторон заставляет улыбаться, учиться интересным вещам.

Положительная оценка прошедшего дня в зависимости от количества часов, потраченных на любимое дело / процент респондентов:

Количество часов 0–3 4–6 7–9 10+
Чувствовали счастье 75 89 92 93
Чувствовали себя отдохнувшими 58 67 69 73
Испытывали самоуважение 87 92 93 95
Смеялись или улыбались 66 84 91 87
Выучили что‑то новое 43 66 70 72
Нашли энергию для других дел 71 87 92 93
По данным исследований Института Гэллапа, 2012 год

Вы знаете, что делать. Но какая ошибка убивает мотивацию?

6. Доведите одно дело до конца

Зачастую мы работаем над пятью задачами сразу. Но сосредоточенность только на одном процессе в разы повышает мотивацию.

Внутренняя энергия возрастает или убывает в зависимости от того, насколько продвинулись вперёд проекты, даже маленькие. Скромные победы оказывают неожиданно сильный положительный эффект, а мелкие проигрыши — наоборот, отрицательный.

Может, вы переделаете всё, что хотели. Но всё равно окажетесь в состоянии, когда баки пусты. Как принимать решения, когда утомлённый мозг отказывается работать?

7. Прислушайтесь к внутреннему голосу, если устали

Исполнительное функционирование зависит от количества энергии, которую обеспечивает глюкоза. И многие познавательные процессы ухудшаются, когда энергии недостаточно. Во время принятия решений при низком уровне глюкозы в крови нужно больше доверять бессознательному, хотя при подъёме уровня глюкозы стоит вернуться к сознательному обдумыванию решений.

Итак, вы уже делаете успехи. Поздравляем. Но как лучше провести отдых, чтобы накопить энергию для завтрашнего дня?

8. Восстанавливайтесь активно

Звучит не слишком логично. Но если сегодня вы выдохлись, а завтра уставать не хотите, отдыхайте активно: сходите на тренировку или пообщайтесь с друзьями. Никаких посиделок перед телевизором или за компьютером.

Американская психологическая ассоциация выяснила, что лучшие восстановительные стратегии — это упражнения, спортивные игры, чтение, молитвы, музыка, отдых с семьёй или друзьями, массаж, прогулки, йога, занятия творческим хобби. Хуже всего отдыхается во время азартных игр, шопинга, курения, видеоигр, сёрфинга в интернете, просмотра телешоу или кино (больше двух часов).

Что запомнить

Итак, вы знаете, как подзарядиться. Теперь подведём итоги: как лучше всего добывать энергию.

И напоследок. Что заряжает аккумуляторы и согревает сердце? Помощь другим. Снова звучит нелогично? Эти усилия вас не обесточат. Наоборот, помощь — тонизирующее средство. Оно даже может жизнь спасти.

Исследование Лоуренса Гонсалеса посвящено выжившим в опасной ситуации, когда нехватка энергии означала смерть. Те, кто оказывал поддержку другим, имели больше шансов на спасение.

Помощь кому‑либо — лучший способ уберечь себя от гибели. Она помогает подняться над страхами, победить себя. Вы уже не жертва, а спасатель. Когда ваша лидерская работа становится спасательным кругом для других, вы получаете прилив энергии и можете дольше удерживаться на плаву. Вы помогаете нуждающимся, их реакция заряжает вас. Многие люди, которым удалось выжить в одиночку, говорят, что выбрались ради кого‑то другого (жены, любимого, мамы, детей).

Если вы уже устали от чтения, предложите свою помощь близким. Не ради эгоистичного желания получить энергию, а чтобы сделать счастливее и себя, и другого человека.

Каждая стрессовая ситуация прямым ударом бьет по нервной системе человека. Объединение нервных образований пронизывает тело, регулирует работу каждого внутреннего органа. Постоянные напряжения выводят из строя данную структуру, что отражается на психическом и физическом здоровье человека. Как укрепить нервную систему и не допустить срывов. Известны распространенные способы.

Отказ от вредных привычек

Первый шаг на пути к восстановлению нервной системы. Чтобы укрепить нервы, в первую очередь необходимо ограничиться от:

  1. Алкоголя. Организм человека, злоупотребляющего спиртными напитками, постоянно в интоксикации. Это связано с компонентом алкогольных напитков- этиловым спиртом. Этанол по праву занимает лидирующее место в списке сильных ядов, губительно воздействует на нервные клетки. После того, как в организм попадают первые порции спиртного, происходит возбуждение нервной системы. При регулярном употреблении алкоголя возникают перегрузки, которые выводят нервы из строя. Наряду с этим у человека резко меняется настроение, нарушаются функции памяти, ухудшается работоспособность.
  2. Табака. Курение также губительное воздействие на нервную систему. При попадании в организм, никотин и смолы, содержащиеся в сигаретах, сужают сосуды. Это вызывает недостаток кислорода в организме, из-за чего погибают нервные клетки
  3. Энергетических напитков. В состав входит таурин, кофеин и экстракт гуараны. Каждое из этих веществ влияет на нервную систему, заставляя работать в усиленном режиме. Постоянное употребление этих напитков изнашивает нервы: человек чувствует вялость и апатию, у него снижается работоспособность и пропадает интерес к жизни.


Для нормализации работы нервной системы, ограничить употребление этих веществ до минимума.

Физические упражнения

Физические нагрузки, распределенные равномерно согласно режима человека, помогают стабилизировать работу нервной системы. Для укрепления используют:

  1. Утреннюю гимнастику. Через 10 минут после пробуждения выпить стакан теплой воды и приступить к выполнению упражнений. Это приседания, разведение рук в стороны, вращение корпусом, выпады и другие несложные базовые упражнения. Продолжительность подобной зарядки составляет 5-10 минут. Такая тренировка полезна для нервной системы и для организма.
  2. Физкультминутки во время рабочего дня. Успокаивающе воздействуют на нервную систему пятиминутные перерывы с выполнением несложных физических упражнений. Этот способ подойдет тем людям, которые часть дня работают в сидячем положении. Например, можно раз в два- три часа вставать из-за стола, разминать ноги, руки, шею и плечи. Совершить пешие прогулки, хотя бы в пределах здания.
  3. Прогулки перед сном. Еще один простой и доступный способ, который успокаивающе воздействует на нервную систему. Пешие ежевечерние прогулки помогают организму восстанавливаться после тяжелого трудового дня. Темп прогулки спокойный, продолжительностью — 30-40 минут. Совершать прогулку лучше непосредственно перед сном, чтобы после нее только принять душ и сразу лечь в постель.


Следование этим рекомендациям помогут укрепить психическое и физическое здоровье человека.

Разработаны специальные дыхательные упражнения для успокоения нервной системы. Вот некоторые из них:

  1. Занять сидячее положение, закрыть глаза и расслабиться. Затем нужно большим пальцем левой руки зажать левую ноздрю, совершить вдох одной правой. Выдох делается через левую ноздрю, правая зажимается безымянным пальцем. Подобное упражнение успокаивает нервы, но лучше совершать в течение дня, а не перед сном.
  2. Стоя на свежем воздухе, совершать медленный вдох, поднимая при этом ключицы. Выдох тоже медленный, при этом грудная клетка тянется вниз.
  3. Принять сидячее положение, выпрямить спину и сделать медленный вдох. При этом мысленно останавливать взор на участках тела (начиная с кончиков пальцев ног до грудной клетки), задерживаясь на каждом 3 вдоха.
  4. Успокаивает и приводит нервы в норму стандартное дыхательное упражнение: медленные вдохи-выдохи, считая при этом до десяти.

Расслабление посредством дыхательных упражнений часто предотвращает надвигающийся нервный срыв, а также становится профилактикой для укрепления нервной системы.

Закаливание

Этот способ заключается в регулярном воздействии на организм физических факторов. При выборе способа важна последовательность закаливания. Закалить организм можно с помощью:

  1. Новичкам подойдет контрастный душ: попеременное обливание теплой и прохладной водой. С каждой процедурой понижают температуру воды так, чтобы уже на 5-8 раз стала холодной. Таким образом, на итоговых процедурах закаливающийся обливает тело то теплой, то ледяной водой, за счет чего и создается контраст.
  2. Следующим этапом будет обливание холодной водой. Чтобы закалить организм человеку, постоянно практикующему контрастный душ, нужно каждый раз увеличивать продолжительность обливания холодным потоком на 10 секунд.
  3. Тем, кому не подходит закаливания с помощью воды, используют дозированное воздействие ультрафиолета. Летом это ежедневное нахождение на солнце по 12-15 минут, зимой – посещение солярия. При этом важно соблюдать меру, иначе возникает риск навредить здоровью.


Человек, регулярно закаляющий организм, укрепляет и нервную систему.

Правильное питание

Соблюдение основ правильного питания также полезно для структур человеческого организма. К продуктам, укрепляющим нервную систему относятся:

  • Свежие овощи, фрукты и ягоды- природный источник витаминов и минералов, клетчатки. Употребление этих продуктов улучшает настроение, так как нормализует работу нервной системы.
  • Натуральные источники белка. К ним относятся мясо и птица, молочные и кисломолочные продукты, яйца, рыба и морепродукты, которые влияют на увеличение рефлексов и улучшению памяти.
  • Источники полезных жиров. К ним относятся орехи и семена, оливковое масло, некоторые виды рыбы. Употребление этих продуктов повышает эмоциональную устойчивость.
  • Источники полезных углеводов. Это, в первую очередь злаковые и бобовые культуры. Полезные углеводы это главный энергетический источник для мозговых клеток. При недостатке злаковых человек ощущает слабость, апатию, появляется утомляемость и головные боли.
    Количество и баланс углеводных, белковых и жировых источников в течение дня соответствуют индивидуальным особенностям человека.

Режим дня

Соблюдение режима- главный аспект для человека, который задался вопросом, как сохранить здоровой нервную систему. Ежедневный сон не менее восьми часов в сутки, восстанавливает организм и укрепляет нервную систему человека. Недостаточное количества сна крайне негативно воздействует на психику. Человек, находящийся в состоянии постоянного недосыпа, подвержен стрессовым ситуациям, так как эмоциональное состояние становится неустойчивым.

Народные способы укрепить нервную систему

Для укрепления нервной системы народными средствами используют рецепты, проверенные столетиями:

  • Чай из душицы, заваренной по вкусу, поможет снять нервное напряжение.
  • Травяной настой из листьев малины и ежевики (3 ст. л. на 0,5 л воды) поможет забыть о перенесенном стрессе.
  • Мятный чай с долькой лимона взбодрит.
  • Настой первоцвета (4 ст.л. на 0,5л воды) поможет проснуться.


Таким образом, травы подходят для укрепления нервной системы, так как представляют собой природные компоненты, и не несут вреда. Однако, при лечении народными средствами, что некоторые виды растений вызывают аллергии, поэтому перед употреблением лучше проконсультироваться с лечащим врачом.

  • 42394
  • 33,8
  • 27
  • 26

Потенциал покоя. В мембране открыты калиевые ионные каналы постоянного тока, закрыты натриевые каналы, работает насос-обменник (Na + /K + -АТФаза).


  • Вячеслав Фёдорович Сазонов

    • Антон Чугунов

    • Андрей Панов


    Давайте разбираться подробнее.

    Зачем нам нужно знать, что такое потенциал покоя и как он возникает?

    На эти вопросы можно ответить только в том случае, если узнать, как клетка создаёт себе разность электрических потенциалов (потенциал покоя) на мембране.

    Совершенно очевидно, что для понимания того, как работает нервная система, необходимо вначале разобраться, как работает её отдельная нервная клетка — нейрон. Главное, что лежит в основе работы нейрона — это перемещение электрических зарядов через его мембрану и появление вследствие этого на мембране электрических потенциалов. Можно сказать, что нейрон, готовясь к своей нервной работе, вначале запасает энергию в электрической форме, а затем использует ее в процессе проведения и передачи нервного возбуждения.

    Таким образом, наш самый первый шаг к изучению работы нервной системы — это понять, каким образом появляется электрический потенциал на мембране нервных клеток. Этим мы и займёмся, и назовём этот процесс формированием потенциала покоя.

    В норме, когда нервная клетка находится в физиологическом покое и готова к работе, у неё уже произошло перераспределение электрических зарядов между внутренней и наружной сторонами мембраны. За счёт этого возникло электрическое поле, и на мембране появился электрический потенциал — мембранный потенциал покоя.

    Таким образом, мембрана оказывается поляризованной. Это означает, что она имеет разный электрический потенциал наружной и внутренней поверхностей. Разность между этими потенциалами вполне возможно зарегистрировать.

    В этом можно убедиться, если ввести внутрь клетки микроэлектрод, соединённый с регистрирующей установкой. Как только электрод попадает внутрь клетки, он мгновенно приобретает некоторый постоянный электроотрицательный потенциал по отношению к электроду, расположенному в окружающей клетку жидкости. Величина внутриклеточного электрического потенциала у нервных клеток и волокон, например, гигантских нервных волокон кальмара, в покое составляет около −70 мВ. Эту величину называют мембранным потенциалом покоя (МПП). Во всех точках аксоплазмы этот потенциал практически одинаков.

    Ноздрачёв А.Д. и др. Начала физиологии [5].

    Ещё немного физики. Макроскопические физические тела, как правило, электрически нейтральны, т.е. в них в равных количествах содержатся как положительные, так и отрицательные заряды. Зарядить тело можно, создав в нем избыток заряженных частиц одного вида, например, трением о другое тело, в котором при этом образуется избыток зарядов противоположного вида. Учитывая наличие элементарного заряда (e), полный электрический заряд любого тела можно представить как q = ±N×e, где N — целое число.

    Потенциал электростатического поля φ определяется как отношение потенциальной энергии W пробного заряда q к величине этого заряда: φ = W/q, откуда следует, что потенциал численно равен потенциальной энергии, которой обладает в данной точке поля единичный положительный заряд. Единицей измерения потенциала служит вольт (1 В) [4]. В некоторых случаях потенциал электрического поля нагляднее определяется как физическая величина, численно равная работе внешних сил против сил электрического поля E при перемещении единичного положительного точечного заряда из бесконечности в данную точку. Последнее определение удобно записать следующим образом:


    В электрофизиологии кроме потенциала покоя рассматриваются и другие электрические потенциалы: локальные постсинаптические и рецепторные потенциалы (возбуждающие и тормозные), электротонические и следовые потенциалы, миниатюрные потенциалы концевой пластинки, концентрационный потенциал и потенциал действия [5].

    Потенциал покоя — это разность электрических потенциалов, имеющихся на внутренней и наружной сторонах мембраны, когда клетка находится в состоянии физиологического покоя. Его величина измеряется изнутри клетки, она отрицательна и составляет в среднем −70 мВ (милливольт), хотя в разных клетках может быть различной: от −35 мВ до −90 мВ.

    Важно учитывать, что в нервной системе электрические заряды представлены не электронами, как в обычных металлических проводах, а ионами — химическими частицами, имеющими электрический заряд. И вообще в водных растворах в виде электрического тока перемещаются не электроны, а ионы. Поэтому все электрические токи в клетках и окружающей их среде — это ионные токи.

    Итак, изнутри клетка в покое заряжена отрицательно, а снаружи — положительно. Это свойственно всем живым клеткам, за исключением, разве что, эритроцитов, которые, наоборот, заряжены отрицательно снаружи. Если говорить конкретнее, то получается, что снаружи вокруг клетки будут преобладать положительные ионы (катионы Na + и K + ), а внутри — отрицательные ионы (анионы органических кислот, не способные свободно перемещаться через мембрану, как Na + и K + ).

    Теперь нам всего лишь осталось объяснить, каким же образом всё получилось именно так. Хотя, конечно, неприятно сознавать, что все наши клетки кроме эритроцитов только снаружи выглядят положительными, а внутри они — отрицательные.

    Сущность формирования потенциала покоя

    Попробуем разобраться, откуда берётся электрический заряд нервных клеток, хотя их никто не трёт, как это делают физики в своих опытах с электрическими зарядами.

    Здесь исследователя и студента поджидает одна из логических ловушек: внутренняя отрицательность клетки возникает не из-за появления лишних отрицательных частиц (анионов), а, наоборот, из-за потери некоторого количества положительных частиц (катионов)!

    Так куда же деваются из клетки положительно заряженные частицы? Напомню, что это покинувшие клетку и скопившиеся снаружи ионы натрия — Na + — и калия — K + .

    Главный секрет появления отрицательности внутри клетки

    Сразу откроем этот секрет и скажем, что клетка лишается части своих положительных частиц и заряжается отрицательно за счёт двух процессов:

    Эти два процесса нам и надо объяснить.

    Но ведь при обмене одного положительного заряда (Na + ) на другой такой же положительный заряд (K + ) никакого дефицита положительных зарядов в клетке возникать не может! Правильно. Но, тем не менее, из-за этого обмена в клетке остаётся очень мало ионов натрия, потому что они почти все ушли наружу. И в то же время клетка переполняется ионами калия, которые в неё накачали молекулярные насосы. Если бы мы могли попробовать на вкус цитоплазму клетки, мы бы заметили, что в результате работы насосов-обменников она превратилась из солёной в горько-солёно-кислую, потому что солёный вкус хлорида натрия сменился сложным вкусом довольно-таки концентрированного раствора хлорида калия. В клетке концентрация калия достигает 0,4 моль/л. Растворы хлорида калия в пределах 0,009–0,02 моль/л имеют сладкий вкус, 0,03–0,04 — горький, 0,05–0,1 — горько-солёный, а начиная с 0,2 и выше — сложный вкус, состоящий из солёного, горького и кислого [8].

    Кстати, интересно, что клетка не рождается с готовым потенциалом покоя. Ей его ещё надо создать. Например, при дифференцировке и слиянии миобластов потенциал их мембраны изменяется от −10 до −70 мВ, т.е. их мембрана становится более отрицательной — поляризуется в процессе дифференцировки. А в экспериментах на мультипотентных мезенхимальных стромальных клетках костного мозга человека искусственная деполяризация, противодействующая потенциалу покоя и уменьшающая отрицательность клеток, даже ингибировала (угнетала) дифференцировку клеток [1].

    1. любовь клетки к калию (поэтому клетка насильно затаскивает его к себе);
    2. любовь калия к свободе (поэтому калий покидает захватившую его клетку).

    Механизм насыщения клетки калием мы уже объяснили (это работа насосов-обменников), а механизм ухода калия из клетки объясним ниже, когда перейдём к описанию второго этапа создания внутриклеточной отрицательности. Итак, результат деятельности мембранных ионных насосов-обменников на первом этапе формирования потенциала покоя таков:

    1. Дефицит натрия (Na + ) в клетке.
    2. Избыток калия (K + ) в клетке.
    3. Появление на мембране слабого электрического потенциала (−10 мВ).

    Можно сказать так: на первом этапе ионные насосы мембраны создают разность концентраций ионов, или градиент (перепад) концентрации, между внутриклеточной и внеклеточной средой.

    Итак, что начинается в клетке после того, как с ионами поработают её мембранные натрий-калиевые насосы-обменники?

    Из-за образовавшегося дефицита натрия внутри клетки этот ион при каждом удобном случае норовит устремиться внутрь: растворённые вещества всегда стремятся выровнять свою концентрацию во всём объёме раствора. Но это у натрия получается плохо, поскольку ионные натриевые каналы обычно закрыты и открываются только при определённых условиях: под воздействием специальных веществ (трансмиттеров) или при уменьшении отрицательности в клетке (деполяризации мембраны).

    В то же время в клетке имеется избыток ионов калия по сравнению с наружной средой — потому что насосы мембраны насильно накачали его в клетку. И он, тоже стремясь уравнять свою концентрацию внутри и снаружи, норовит, напротив, выйти из клетки. И это у него получается!

    Ионы калия K + покидают клетку под действием химического градиента их концентрации по разные стороны мембраны (мембрана значительно более проницаема для K + , чем для Na + ) и уносят с собой положительные заряды. Из-за этого внутри клетки нарастает отрицательность.

    К + -каналы утечки постоянно открыты при нормальных значениях мембранного потенциала покоя и проявляют взрывы активности при сдвигах мембранного потенциала, которые длятся несколько минут и наблюдаются при всех значениях потенциала. Усиление К + -токов утечки ведёт к гиперполяризации мембраны, тогда как их подавление — к деполяризации. . Однако, существование канального механизма, ответственного за токи утечки, долгое время оставалось под вопросом. Только сейчас стало ясно, что калиевая утечка — это ток через специальные калиевые каналы.

    Зефиров А.Л. и Ситдикова Г.Ф. Ионные каналы возбудимой клетки (структура, функция, патология) [7].

    А теперь — ещё раз самое главное. Мы должны осознанно перейти от движения химических частиц к движению электрических зарядов.

    Для этой составной части потенциала покоя есть даже специальное название — концентрационный потенциал [5]. Концентрационный потенциал — это часть потенциала покоя, созданная дефицитом положительных зарядов внутри клетки, образовавшимся за счёт утечки из неё положительных ионов калия.

    Ну, а теперь немного физики, химии и математики для любителей точности.

    Электрические силы связаны с химическими по уравнению Гольдмана. Его частным случаем является более простое уравнение Нернста, по формуле которого можно рассчитать трансмембранную диффузионную разность потенциалов на основе различной концентрации ионов одного вида по разные стороны мембраны. Так, зная концентрацию ионов калия снаружи и внутри клетки, можно рассчитать калиевый равновесный потенциал EK:


    где Ек — равновесный потенциал, R — газовая постоянная, Т — абсолютная температура, F — постоянная Фарадея, К + внеш и K + внутр — концентрации ионов К + снаружи и внутри клетки, соответственно. По формуле видно, что для расчёта потенциала между собой сравниваются концентрации ионов одного вида — K + .

    Более точно итоговая величина суммарного диффузионного потенциала, который создаётся утечкой нескольких видов ионов, рассчитывается по формуле Гольдмана-Ходжкина-Катца. В ней учтено, что потенциал покоя зависит от трех факторов: (1) полярности электрического заряда каждого иона; (2) проницаемости мембраны Р для каждого иона; (3) [концентраций соответствующих ионов] внутри (внутр) и снаружи мембраны (внеш). Для мембраны аксона кальмара в покое отношение проводимостей РK : PNa :PCl = 1 : 0,04 : 0,45 [5].


    Заключение

    Итак, поте нциал покоя состоит из двух частей:

    Вот теперь мембранный потенциал покоя окончательно сформирован.

    • Читайте также:

    Пожалуйста, не занимайтесь самолечением!
    При симпотмах заболевания - обратитесь к врачу.