Синаптические потенциалы в нервно-мышечном соединении

В ранних работах Экклса, Катца и Куффлера для исследования потенциала концевой пластинки (ПКП) использовались внеклеточные методы регистрации. ПКП - это деполяризация мышечного волокна в участке концевой пластинки , которая следует за возбуждением двигательного нерва и вызывается ацетилхолином (АХ), освобождающимся из пресинаптических нервных окончаний . Синаптические потенциалы, напоминающие ПКП, наблюдаются также в нейронах . Синаптический потенциал, возбуждающий постсинаптическую клетку, обычно называется возбуждающим постсинаптическим потенциалом (ВПСП) , а тормозящий - тормозным постсинаптическим потенциалом (ТПСП) .

Амплитуда ПКП в скелетном мышечном волокне в нормальных условиях значительно больше, чем требуется для инициации потенциала действия. Однако при добавлении в наружный раствор кураре (около 1 мкмоль), амплитуда ПКП уменьшается до подпороговых значений и потенциал действия не возникает ( рис. 9.5 ). Эффект кураре зависит от концентрации, и при дальнейшем ее увеличении ПКП подавляется полностью.

С помощью внутриклеточных электродов Фетт и Катц исследовали временной ход и пространственное распределение ПКП в мышечных волокнах, обработанных кураре. Они стимулировали двигательный нерв и регистрировали ПКП внутриклеточно на разных расстояниях от концевой пластинки ( рис. 9.6 ). В концевой пластинке деполяризация быстро достигала максимума и затем медленно спадала в течение 10-20 мс. При удалении регистрирующего электрода от области концевой пластинки амплитуда ПКП прогрессивно уменьшалась, а время роста ПКП замедлялось. Фетт и Катц показали, что по достижении пика амплитуда ПКП спадает со скоростью, соответствующей постоянной времени мембраны мышечного волокна , и что уменьшение амплитуды ПКП с удалением от концевой пластинки объясняется кабельными свойствами мышечного волокна. Соответственно они сделали вывод о том, что ПКП генерируется кратковременным импульсом тока, который входит в мышечное волокно в области концевой пластинки и вызывает быструю деполяризацию. Вызванный этим током потенциал спадает пассивно, распространяясь от концевой пластинки в обоих направлениях, и постепенно затухает.

Ссылки: