Швеллер как обозначается: виды, номер, марка и размеры

виды, номер, марка и размеры

Маркировка и обозначение швеллера в соответствии с ГОСТ 8240

Высота профиля швеллера примерно в 1,5-3,5 раза больше ширины. Форма его сечения обеспечивает ему высокие показатели жесткости. Это позволяет использовать данный вид проката в тяжелом машиностроении и строительстве, в основном, для изготовления ответственных металлоконструкций, в качестве несущих элементов перекрытия, каркасов зданий и сооружений. Кроме того, многие марки швеллеров применяют в автомобилестроении, вагоностроении, для изготовления опор, ограждений, ворот, в декоративных целях.
Геометрические параметры и размеры швеллеров серии П (с параллельными гранями) и серии У (с уклоном внутренних граней) совпадают, основное отличие только в радиусах закругления полок.

Ключевой параметр в маркировке и обозначении — высота. Номер швеллера = Высота в мм / 10, или, по-другому, равен высоте швеллера в см.

Расшифровка маркировки горячекатаного швеллера

Эта металлопродукция выпускается в соответствии с ГОСТом 8240-97. В ее маркировке после наименования металлопродукции («Швеллер») ставится цифра, указывающая высоту стенки в сантиметрах. Диапазон размеров – 5-40 см. Этот показатель еще называют номером изделия.

После размера в обозначении стоит буква, характеризующая особенности конструктивного исполнения:

• У – внутренние грани полок расположены под уклоном друг к другу, уклон – 4-10%;
• П – внутренние грани располагаются параллельно друг другу;
• Л – облегченный вид проката, внутренние грани параллельные;
• Э – экономичная серия, также относится к продукции с параллельными внутренними гранями;
• С – специальная серия, имеет уклон граней.

После буквы, характеризующей конструктивные особенности проката, через дефис указывается точность проката. «В» – обычная точность, «Б» – повышенная точность прокатки. Между первой цифрой и буквой, обозначающей конструктив, может стоять маленькая буква «а», которая указывает на увеличенные ширину и толщину полки. В конце маркировки указывается ГОСТ, которому соответствует сортамент продукции.

Пример обозначения размеров и других характеристик горячекатаного швеллера: Швеллер 24Л-Б ГОСТ 8240-97. Это означает, что изделие имеет высоту стенки 240 мм, относится к легкой серии, точность прокатки повышенная, свойства продукции соответствуют ГОСТу 8240-97.

После характеристик самого швеллера через дробь указывают марку стали, из которой он изготовлен, а также ГОСТ, регламентирующий ее производство. Например:

24Л-Б ГОСТ 8240-97/Ст3сп ГОСТ 535-2005. Это металлоизделие изготовлено из углеродистой стали обыкновенного качества марки Ст3, степень раскисления – «спокойная». При производстве горячекатаного проката П-образной формы также могут использоваться качественные конструкционные и низколегированные стали.

Виды швеллеров – классификация, стандарты

По способу производства швеллер подразделяется на гнутый и горячекатаный профиль. Гнутый профиль получается методом холодного профилирования из стальной листовой заготовки (штрипса). В свою очередь гнутый швеллер может быть равнополочным и неравнополочным.

ГОСТ 8278-83 регламентирует сортамент и предельные отклонения гнутого стального равнополочного швеллера. По требованиям данного документа размеры швеллера могут находиться в интервале от 25х26 до 410х65 толщиной от 2 до 20 мм. Длина гнутого профиля, который изготавливается из углеродистых, низколегированных сталей, может иметь значение от 3 до 12 м.

ГОСТ 8281-80 содержит сортамент и величину предельных отклонений гнутого стального неравнополочного швеллера, который изготавливается из марок обыкновенного качества и качественных углеродистых сталей, а также низколегированных марок. Размеры профиля согласно данному документу лежат в диапазоне от 32х22х12 до 300х80х40, толщиной от 2 до 10 мм. Мерная длина данного профиля имеет значение 4-11,8 метров.

ГОСТ 8240-97 содержит сортамент, классификацию и предельные отклонения размеров горячекатаного швеллера общего и специального назначения. Профиль данной групп может быть высотой 50 — 400 мм. Номер швеллера отражает высоту сечения, выраженную в сантиметрах. Согласно указанному стандарту поперечное сечение швеллера может иметь 2 типа профиля: 1) с уклоном граней (серии У и С), 2) с параллельными гранями (серии П, Э и Л). Ширина профиля соответствует ширине полки и может принимать значение 32-115 мм. Маркировка швеллера, например 10П, отражает его высоту и тип профиля.

Также существуют и узкоспециализированные виды швеллеров. Их форма и размеры регулируются соответствующими стандартами.

ГОСТ 21026-75 стандартизирует прокат с отогнутой полкой, которые используются для производства вагонеток. Они имеют всего 2 типоразмера СП-10 и СП-12. ГОСТ 5267.1-90 содержит размеры и справочные характеристики швеллеров горячекатаных для вагоностроения. Номер швеллера по требованиям данного стандарта может принимать значения от 8В до 30В-2. ГОСТ 5422-73 содержит размеры профилей горячекатаных, предназначенных для тракторов. Согласно стандарту профиль №5 – соответствует швеллеру 24Т, а профиль №6 – 18Т.

Размеры швеллера по ГОСТу гнутого типа

Швеллер называется гнутым, потому что лист металла сгибают на листогибочных станках. Получить четкий угол, как на горячекатаных, нет возможности и скругление в месте перехода спинки в полочку плавное. Именно по этой части можно отличить один вид от другого. Этот вариант хорош тем, что имеет более низкую цену. Связано это с более простой технологией производства.

Чертеж швеллера гнутого с равными и разными полками

Как уже говорили, полочки гнутого швеллера могут быть одинаковой или разной длины. Сортамент одинаковых больше. Приводить таблицы размеров гнутого швеллера не имеет смысла. В его маркировке прописаны все требуемые параметры. Например, 100*50*2. Тут все просто: первой идет высота, второй — размер полок, третья цифра — толщина металла. С разнополочными ненамного сложнее: 65*55,20*3,5. Это швеллер с разными полками. Первая цифра — высота, вторая — длина длинной полки, третья — через запятую — короткая полка, а потом толщина металла.

Размеры с одинаковыми полками «от» и «до»

Чтобы выбрать материал для собственных нужд, желательно знать минимальный и максимальный размер этого вида проката. Конечно, размеры увеличиваются с некоторым шагом, но примерно можно сориентироваться, а затем посмотреть, что вам предлагают на местной металлобазе.

Фото гнутого швеллера. Обратите внимание на место изгиба. Оно плавное. Это отличительная черта гнутого варианта

Разбег параметров гнутого швеллера с одинаковыми полками зависит от типа стали, из которой изготовлено изделие. Размеры швеллера по ГОСТу могут быть такими:

• Сталь углеродистая кипящая и полуспокойная: высота 25-410 мм,
• длина полок 26-180 мм,
• толщина 2,0 — 8,0 мм.

Обратите внимание. В отличие от катаного, гнутый имеет одинаковую толщину и на спинке, и на полках. Оно и понятно. Просто полосу металла согнули. В катаном заготовка разогревается, а потом формируются нужные параметры. И в этом принципиальное отличие.

Еще желательно знать, чем отличается один тип стали от другого. С легированными составами все ясно, свойства нержавеющей стали всем известны. А чем отличаются углеродистые — кипящая, полуспокойная, спокойная? А тем, что спокойная хорошо сваривается, кипящая — самая сложная для сварки, полуспокойная по этому параметру — где-то посередине.

Габариты разнополочного

Что касается разнополочного варианта, его также изготавливают из тех же сортов стали. Но разбег параметров от типа материала не зависит. Не в том смысле, что все размеры одинаковы, а в том, что предельные их значения — самые большие и самые маленькие — такие же. А размеры — высота и длина полок — понятное дело, отличаются.

Еще один вариант применения — каркас лестницы из швеллера

Итак, размеры гнутого П-образного швеллера с разными полками могут быть такими:

• высота 32 — 300 мм;
• длина полок: длинной 22 — 160 мм,
• короткой 12 — 90 мм,

толщина швеллера 2,0 — 8,0 мм.

Как уже говорили, при обозначении размеров этого проката, длина полок указывается через запятую. Первая цифра — длинная полка, вторая — короткая. Например, 90*80,50*4. Читаем так, гнутый швеллер высотой 90 мм, длинная полка 80 мм, короткая — 50 мм, толщина металла — 4 мм.

Как правильно расшифровать условное обозначение швеллера

Вид условного обозначения швеллера зависит от его типа (ГОСТ) и материала из которого он изготовлен. К примеру, швеллер 30П обычной точности прокатки В, выполненный из стали Ст3, четвертой категории, первой группы имеет следующее обозначение:

• Швеллер 30П-В ГОСТ 8240-97/Ст3сп4-1 ГОСТ 535-88

Тот же профиль из стали 09Г2С повышенной точности прокатки, класса прочности 345 обозначается:

• Швеллер 30П-Б ГОСТ 8240-97/345 ГОСТ 19281-89

Гнутый равнополочный швеллер размером 300х80х6 точности профилирования А (высокой), из штрипса повышенной Б точности прокатки, второй категории из стали Ст3сп обозначается:

• Швеллер А 300х80х6 Б ГОСТ 8278-83/2-Ст3сп ГОСТ 11474-76

Швеллер и материал

В зависимости от требуемых характеристик готового изделия для его производства могут использоваться стали различных марок.

При горячекатаном методе основным сырьем выступают стали Ст3 (полуспокойная и спокойная), 09Г2С, 17Г1С, 10ХСНД и 15ХСНД. Две последние отличаются повышенной устойчивостью к коррозии и меньшим весом.

Гнутый прокат изготавливается из стали Ст3пс5, 09Г2С, 08пс, 1пс, 2пс и других.

Так как практически все вышеперечисленные сплавы подвержены коррозии, при необходимости может производится оцинковка. Это существенно продлевает их срок службы, особенно если они используются на открытом воздухе или в условиях повышенной влажности.

Швеллер – расшифровка маркировки

Теперь, когда мы разобрали все основные параметры и характеристики, можно приступать к знакомству с маркировкой.

В зависимости от высоты стенки она может располагаться на бирке, прикрепленной к связке (для изделий до 22 миллиметров) или непосредственно на самом прокате. Согласно стандарту она наносится не ближе 30 сантиметров от торца.

Условия хранения, упаковки, транспортировки и маркировки регулируются специальным ГОСТом 7566-94.

По стандарту марка указывается в виде дроби, слева от которой наносится наименование изделия.

Верхняя часть дроби содержит (по порядку):

• размер полки (в сантиметрах) согласно таблице сортамента в соответствующем ГОСТ,
• указание на положение граней полок,
• точность проката,
• стандарт, регламентирующий производство данного изделия.

Нижняя часть информирует о том, какой использован материал. В ней слева направо указывается:

• марка стали,
• ГОСТ, согласно которому был произведен сплав.

Так расшифровка нашего примера говорит о том, что перед нами швеллер с параллельными гранями полок обычной точности. Стенка имеет высоту 30 сантиметров. Прокат соответствует государственному стандарту 8240-97.

В качестве сырья для его производства выступала сталь марки Ст3, полуспокойная, четвертой категории, первой группы, произведенная по ГОСТ 535-88.

Швеллер стальной: гнутый, горечекатный, равнополочный

Швеллером называют балки из металла, которые своим сечением напоминает растянутую по горизонтали букву П. Полками швеллера принято называть два бортика, которые ориентированы параллельно друг другу. Производство швеллера осуществляется с помощью горячего проката, поэтому изделие называется горячекатным.

Содержание

1. Применение
2. Сортамент стальных балок горячекатного изготовления
3. ГОСТ 824089: швеллеры стальные горячекатаные

Применение

Такая балка из стали получила широчайшее применение в возведении зданий разной сложности. Из швеллеров сооружают элементы каркасов, на которые приходится больше всего нагрузок. Швеллер, в силу своей формы, очень прочен на изгиб. Он способен выдерживать колоссальные нагрузки, оставаясь несгибаемым.

Особенности стали, из которой изготавливается металлическая балка, делают ее устойчивой к агрессивным влияниям окружающей среды, таким как коррозия вследствие постоянной влажности.

Эти полезные свойства делают изделие очень востребованным и применяемым в довольно широком диапазоне строительных работ. Вот довольно сильно сокращенный перечень областей использования горячекатного стального швеллера.

• Создание каркасных основ будущих зданий.
• Создание перекрытий между этажами и прочных перегородок.
• Проведения фасадных отделочных работ.

Давайте рассмотрим некоторые из существующих вариантов швеллеров, опираясь на параметры, обозначенные ГОСТами. Знание некоторых обозначенных ГОСТами нормативов может помочь вам отличить качественный швеллер от низкосортного.

Сортамент стальных балок горячекатного изготовления

Существующие сорта швеллера отличаются типами сечения, массивностью стенок, длиной и шириной балки. Каждому сорту швеллера соответствует определенная категория, обозначенная одной только буквой, из которой можно сделать вывод о виде профиля:

• Буквой У маркируется швеллер с расположенными под уклоном стенками полок. Этот уклон, согласно сортаменту, должен варьироваться от 4% до 10%.
• Стандартный швеллер, полки которого идут параллельно друг другу, обозначается буквой П.
• Экономному варианту подобного изделия соответствует буква Э. Л — метка, означающая легкий швеллер, а С — специальный.
• ГОСТ 824097, описывающий стальные швеллеры, изготовленные путем горячего проката.
• Этот стандарт обозначает сортамент балок из стали, сделанных путем горячего проката. Эти изделия применяются в общих или специальных целях.
• Эти металлические балки могут быть от 50 до 400 мм в высоту. Ширина полок должна быть не меньше 33 м и не больше 115 м.

Позволительная степень изначального искривления швеллера, обусловленная нюансами его производства, не должна превышать 0,2% в горизонтальной и вертикальной плоскости. Однако если потребитель согласен приобрести швеллер с большей степенью кривизны, то этот параметр может достигать 0,15% длины изделия.

Что касается массы швеллера, то допустимо, чтобы швеллер весил на 6% больше установленного нормативом предела.

ГОСТ 824089: швеллеры стальные горячекатаные

Параметры стальных горячекатных швеллеров также обозначаются ГОСТом 8240 89. Исходя из норм, предписанных этим ГОСТом, швеллеры могут быть обычными (В) и усиленной прочности Б.

Внешние углы особо прочных швеллеров, обозначаемых буквой Б, могут быть затуплены не более чем на 2,2 мм. Это касается только изделий до №20 (классификация по габаритам). Швеллера больших размеров могут иметь притупление углов до 3 мм.

• Швеллеры, длина которых превышает 12 м, могут изготовляться по заказу потребителей.
• На метр швеллера допустимо отклонение от нормы в массе, составляющее от -3 до +5 процентов.
• Равнополочные и неравнополочные гнутые балки.
• Гнутый швеллер из стали бывает двух сортов: равнополочный и неравнополочный.

Согласно ГОСТу 827893, изделия с равными полками делают из хорошей углеродистой и простой стали на специальных трубных станах. Высота такого швеллера может варьироваться от 50 до 400 мм. Ширина должна быть не меньше 32 и не больше 115 мм.

Швеллеры стальные горячекатаные ГОСТ 8240-97

Швеллера с неравными полками делаются из холоднокатной стали, горячекатной стали стандартного качества, низколегированной стали, и стали углеродистой. Эти швеллера классифицируются по номерам. Цифры обозначают расстояния между боковыми стенками (полками). Лучшими качественными показателями обладают швеллера категорий А и Б. Они сделаны с минимальными отклонениями от идеальных параметров, указанных в ГОСТе. Швеллер категории В является обычным.

Также в ГОСТе значится, что продольное скручивание изделия не должно превышать 1 на один метр длины. Также допустима легкая неровность полок швеллера. Она должна быть не больше, чем 2 мм на 1 м длины изделия.

Документ без названия

Документ без названия

Зависит от напряжения
Каналы.

Каналы — это специализированные мембранные белки, которые позволяют ионам проходить через
высокая скорость, когда они открыты. Считается, что у них есть специальный путь
что обеспечивает проводимость ионов. Этот путь может быть открытым или закрытым в зависимости от
на конформацию канальной молекулы. Тепловое движение будет вращать белок
между закрытой и открытой конформациями; следовательно, этот переход является
случайное событие. Это означает, что невозможно предсказать в любой момент времени
будет ли канал открытым или закрытым. Однако законы вероятности
позволяют нам делать определенные прогнозы среднего поведения канала.
Таким образом, наблюдая за работой канала в течение длительного периода времени, мы можем вычислить
общее время работы канала ( O ) как сумма всех отдельных
отверстия ( O = O ₁ +O ₂ +… )
и общее время закрытия канала ( C ) как сумма отдельных
время закрытия ( C =
С ₁ +С ₂ +… ).
Мы можем оценить вероятность открытия, P _o ,
как

P _или = О/(О+С)

, что эквивалентно дробному времени открытия.

В интересующем нас типе каналов P _o зависит от мембранного потенциала, поэтому они называются потенциалзависимыми.
каналы. Na- и K-каналы в нейронах зависят от напряжения и их открытые
вероятность мала при отрицательных (гиперполяризованных) потенциалах и высока при положительных
(деполяризованные) потенциалы. Суммирование большой совокупности этих напряжений
зависимые каналы будут производить зависящую от напряжения проводимость в клетке
мембрана. Наш подход сначала будет заключаться в том, чтобы понять работу каналов
а затем объяснить взаимодействие между током и напряжением
через аксон.

Одноканальная запись.

Ток через открытый канал очень мал, порядка 10 ^-12
Ампер или пА. Это неудивительно, потому что это результат действия всего одной молекулы
позволяя ионам пройти. Фактически, мы можем рассматривать ионный канал как
специальный «преобразователь», который позволяет нам обнаруживать его активность путем записи
ток одного канала. Техника накладного зажима (рис. 7) используется для выполнения
одноканальная запись и основана на изоляции небольшой области
мембраны стеклянной пипеткой с небольшим отверстием (около 1 мкм в диаметре).
Эта пипетка прилегает к плазматической мембране, и когда есть только одна
канала в области, ограниченной пипеткой, ток через этот канал
регистрируется малошумящим усилителем (рис. 7), а мембранный потенциал
(V на рис. 7) поддерживается постоянным. Этот метод позволяет измерить
потока ионов через один канал и рассчитать фактическое время открытия О и
закрытое время C .

Зависимость от напряжения
калиевый канал.

Было клонировано и секвенировано несколько генов К-каналов, что позволило сделать вывод
аминокислотной последовательности белка. Есть шесть мембран, охватывающих
области (см. рис. 8), и эти области были идентифицированы со специфическими
функции канала. Фактический канал состоит из четырех субъединиц, которые
придает молекуле некоторую симметрию (см. рис. 8). В последовательности этих
Каналы K, трансмембранный сегмент 4 (S4) содержит своеобразную последовательность
От 5 до 8 положительно заряженных аминокислот, которые повторяются через каждые три остатка.
Имеются экспериментальные данные о том, что эта область участвует в восприятии мембраны.
напряжения и, следовательно, контролировать вероятность открытия канала. в
серия рисунков Channel Operation веб-сайта (табл. 1) a
представлен упрощенный и идеализированный вид канала, в котором сегменты S4
показаны в виде цилиндров, которые могут двигаться внутри белка. Напряжение на
мембрана будет влиять на это движение, потому что этот сегмент
положительно заряжены, и мы можем предположить возможный механизм контроля
Р _или . Мы предполагаем, что при смещении ЛЮБОГО из четырех сегментов S4
внутрь (в каждом сегменте S4 показаны только 2 положительных заряда) путь для иона
проводимость блокируется. Единственный способ сделать его проводящим — это выйти и
вращать ВСЕ
четыре сегмента S4. На рис. 1, часть E, это показано для деполяризованного потенциала.
(+20 мВ), позволяя ионам проникать. Фактический путь проникновения выровнен сегментом S6 и
петля между S5 и S6 и представлена ​​​​зелеными цилиндрами, которые
соединен с сегментом S4 через линкер, так что, когда S4 наклонен вверх
и прямо,
соответствующая область в поре открывается. Однако проводимость будет только
происходят, когда открываются ВСЕ четыре.

Пластина 1 . Схематическое изображение закрытого и открытого
состояния К-канала. Вид канала с внеклеточной стороны.
выстилка пор представлена ​​зелеными сегментами, а сегменты S4
изображен в синем цвете. Связь между сегментом S4 и порой
представлен синим линкером. A. вид на четыре субблока, все в
положение покоя. Б . Одна субъединица в активном положении. С .
Две субъединицы в боевом положении. Д . Три субъединицы в активном
позиция. E. Четыре субъединицы в активной позиции, которая делает
проводящий канал (проникновение ионов K показано красным). Обратите внимание, что есть
16 возможных конформаций (2 x 2 x 2 x 2), но только одна является проводящей (E).

Движение литникового блока (
заряженный цилиндр или сегмент S4) представляет собой
случайное событие и произойдет очень быстро и спонтанно, как указано
шипами (Gate-1 через Gate-4) на рис. 9,
(где восходящий спайк — это переход от покоящегося к активному, а нисходящий
шип наоборот). Однако напряжение на мембране будет
влияние на вероятность того, что сегмент будет лежать строго вниз (покоится)
или наклонен наружу (активный). Так, при отрицательных потенциалах (потенциал покоя)
сегмент S4 будет проводить большую часть времени в положении покоя, как это
притягивается внутрь мембраны. С другой стороны, при положительном
потенциалов, S4 будет склонен больше находиться в активном положении из-за электростатического
отвращение. Таким образом, мембранный потенциал контролирует вероятность открытия.
потому что будет происходить проводимость , когда все четыре находятся в активном положении.
Если мы назовем n , вероятность того, что любой из четырех цилиндров находится в
активное положение, то вероятность того, что ВСЕ четыре будут в активном положении
равно n в четвертой степени . Это означает, что вероятность
будучи открытым будет

P _или =n ⁴

Начиная с гиперполяризованного потенциала (-100 мВ), большую часть времени субъединицы
будут находиться в положении покоя, и очень редко все четверо могут находиться в положении покоя.
короткий период времени, в активном положении создает кратковременный ионный ток
через канал.

Когда мембранный потенциал внезапно становится более положительным,
период времени (лаг), прежде чем мы сможем найти все четыре в активной позиции,
вызывая первоначальную задержку первого открытия канала (след, обозначенный iK в
Рис 9). Даже если потенциал сохраняется положительным, вполне вероятно, что
одно из подразделений совершит переход в положение покоя, производя
кратковременное прерывание одноканального тока (рис.
9).

.

Рисунок 9.
Электрическое проявление движения стробирующих зарядов. Все следы
в ответ на паттерн импульсов, указанный на нижней кривой Грена (начало в
импульс от -100 мВ до нуля и обратно до -100 мВ). Первые четыре синих следа
(ig1 – ig4) показаны снимки заряда отпирания каждого из четырех напряжений.
датчики: всплеск вверх — переход в активное состояние, всплеск вниз — переход в
состояние покоя. Следующая кривая iK (черная) показывает ионный ток через
канал. Следующая кривая (коричневая) представляет собой среднее значение после 434 испытаний (в этом
случай) всех стробирующих зарядовых переходов, составляющих макроскопический стробирующий
ток (Ig). Следующая кривая (черная) соответствует среднему значению одиночного
канальные ионные токи после 434 испытаний составляют макроскопический ионный ток
(ИК).

Вертикальные шипы на трассах от Gate 1 до Gate 4 на рис.
9 представляют собой быструю передачу заряда самого затвора через мембрану.
(выстрелы токов), который называется током затвора с одним затвором. Когда многие из
эти следы усредняются, эти импульсы тока складываются в то, что называется
Стробирование ток (среднее значение Ig на рис. 9), потому что
это электрическое проявление движения датчика напряжения. Эти
текущие выстрелы не следует путать с одноканальным током:
выстрелы представляют собой очень короткие, переходные токи, которые представляют собой движение
датчик напряжения, в то время как одноканальные токи являются выражением движения
ионов через открытый канал.

По мере увеличения деполяризации латентность до первого открытия
уменьшается, а открытое время увеличивается (см.
рис. 10, 11 и 12). Это кинетических особенностей одного канала
токов и они важны для определения характеристик макроскопического
токи. На рис. 10, мембранный потенциал был взят до -30 мВ и очень мало
открытия (запись одноканального тока только для одного
показано испытание в дополнение к среднему значению из 807 испытаний). Средний ток
(IK) отражает вклад 807 испытаний в тот же потенциал
или, поскольку каналы предполагаются независимыми, он эквивалентен текущему
производится по 807 каналам в ответ на скачок напряжения до -30 мВ. Заметить, что
по мере того как потенциал становится более положительным (рис. 11 и 12), средний ток
возрастает и достигает своего конечного значения за более короткое время. это следствие
комбинации i) более высокой вероятности открытия при более деполяризованных потенциалах,
ii) увеличение движущей силы ( В-Е _К есть
больше) и iii) уменьшение первого времени ожидания.

Одноканальная проводимость . Есть как минимум два важных
измерения, которые мы можем сделать в поведении канала в зависимости от мембраны
потенциал. Первый – это ток, протекающий по одному каналу в виде
Функция мембранного потенциала. Это можно сделать, пульсируя мембрану в
различных напряжениях и измерения амплитуды токов, когда канал
открывается, как показано в примерах на рис. 10-12. Отношения между синглом
ток в канале и напряжение на мембране очень близки к прямой линии, пересекающей
горизонтальная ось при -80 мВ, К равновесный потенциал. Это значит, что
канал, когда он открыт, ведет себя как омический резистор и единственный
ток канала определяется как

i _{открытый одинарный} =g(V-E _K )

где г
— одноканальная проводимость
E _K – равновесный потенциал
для К. (см. верхнюю часть рис. 13). (Это только приближение, потому что зависит
по концентрации K с обеих сторон и V )

Открытая вероятность. Вторым важным измерением является вычисление
P _o в зависимости от мембранного потенциала В . К
при осмотре рис. 10-12 видно, что P _o
зависит не только от V , но и от времени, потому что через короткое время после
при подаче деполяризующего импульса отверстий не наблюдается, но позже они появляются
почаще. Однако долгое время этот P _o
стабилизируется и его функциональная зависимость от V носит сигмоидальный характер, как показано
на средней панели рис. 13. Это результат влияния напряжения на
положение стробирующего субблока, управляющего открытием канала.

Ток как функция напряжения . Чтобы рассчитать ток в
в любой момент нам нужно знать вероятность открытия и ток через
открытый одноканальный. Ток будет давать

i=P _или г (V-E _K ).

(см. нижнюю часть рис. 13). Этот текущий i будет вообще
функция времени, потому что P _o является функцией времени.

Макроскопические токи К . Временной ход одного K-канала
открытие непредсказуемо, но среднее поведение легко получить путем суммирования
большое количество одноканальных событий в ответ на одно и то же возмущение напряжения.
Это показано на нижних кривых, обозначенных IK на рис. 10–12.
небольшая деполяризация выражается в медленном нарастании среднего тока (рис.
10), в то время как короткая латентность для больших деполяризаций показана как очень быстрая
рост среднего тока (рис. 12). Например, в аксоне кальмара около 50
до 100 тыс. каналов/м ² , что означает, что небольшой участок аксона
будет иметь большое количество каналов, дающих вклад в общий ток. Если эти
каналы работают независимо друг от друга, то среднее поведение получается
при повторении одного и того же стимула в одном канале будет соответствовать поведению
большой популяции каналов в клетке. Это важный результат
потому что мы можем предсказать макроскопический ток, повторив одно и то же наблюдение
в одном канале. Мы можем вычислить макроскопическую плотность тока как единичную
ток канала, умноженный на плотность каналов Н _К
и это будет дано

I _K = N _K  g P _o (V-E _K )

, который пропорционален текущим и , показанным на нижней панели
Рис. 13. Заметим, что макроскопический ток I _K =i
N _K является нелинейной функцией V , но это наиболее
нелинейности создается нелинейной характеристикой Р _или
vs V , а не i-V характеристики открытого канала.

Зависит от напряжения
Натриевый канал

Многие натриевые каналы имеют более одной субъединицы разного размера и структуры.
Однако большинство свойств, которые мы будем обсуждать, относятся к субъединице, которая
примерно в четыре раза больше, чем индивидуальная субъединица К-каналов. Это
имеет четыре гомологичных домена, каждый из которых содержит 6 предполагаемых
сегменты, охватывающие мембрану (см. рис. 14). Поэтому строение молекулы
считается подобным четырем субъединицам K. С функциональной точки зрения
Ввиду того, что существуют важные различия между каналами Na и K. Во-первых, На
Канал в основном селективен к Na, позволяя K проходить примерно в 15 раз труднее.
Напротив, K-каналы более избирательны по отношению к K, позволяя Na проходить с меньшими затратами.
проницаемость менее 20, чем у K. Еще одним разительным отличием является скорость
активации. Латентный период до первого открытия примерно в 10 раз короче у Na.
каналы, чем в K-каналах, что дает общее время активации Na-каналов около
В 10 раз быстрее, чем K-каналы. Еще одним важным отличием является наличие
инактивации (см. ниже), которая не происходит в выпрямителе замедленного действия K
ранее описанный канал.

Рис. 14.
Альфа-субъединица (порообразующая субъединица) натриевого канала, содержащая
четыре гомологичных домена. Первые три домена имеют быструю кинетику, а четвертый
домен имеет более медленную кинетику. IFM (изолейцин, фенилаланин, метионин)
мотив отвечает за инактивацию канала.

В канале Na можно выделить три основных состояния канала: закрытый ,
открыть и инактивированы . Как это бывает
канал K, открытие канала Na также требует нескольких событий стробирования
(в классической постановке: три события) и протекает по аналогичному механизму
как описано выше для канала K. На рис. 2 показано упрощенное изображение канала Na:
футеровка пор показана зеленым цветом (сегменты S6), а движение датчика указано как смещение
заряженного цилиндра под действием мембранного потенциала. Если все три (или
четыре) цилиндры
двигаться вверх, канал открывается. Однако, когда канал открыт,
даже если деполяризация сохраняется, проводимость прекращается (см. фото 2). Этот
соответствует началу инактивации, которая, как полагают, является результатом
стыковка области белка во внутреннем устье канала, останавливающего
ионный поток («шаровой и цепной механизм»). В этом состоянии
канал все еще открыт, но не может провести. В макроскопическом
ток блокирующий шар вызывает уменьшение
ионный ток при сохраненной деполяризации. Важные особенности
механизмом инактивации являются его установление и удаление.

Табличка 2. Схематическое изображение
Канальная работа с датчиками Доменов
I, II и III выделены синим (быстро) и датчик домена IV красным (медленно). Все четыре
датчики соединяются с нижней частью сегментов S6 (обозначены зеленым) для управления воротами.
канал работает, когда домены I, II и III равны одновременно активных (m ³ , по формулировке Ходжкина и Хаксли)
но он также работает, когда активны все четыре домена. Однако инактивация
частица (фиолетовая) становится на место и блокирует проводимость после того, как домен IV
в активное положение.
СЛЕВА: Закрытое состояние. Этому состоянию благоприятствуют гиперполяризованные
потенциалы (в данном случае непосредственно перед импульсом, -100 мВ). Это один из
много возможных
закрытые и неактивированные состояния.
OPEN: Open State (проводит). Этому состоянию способствует деполяризующий импульс.
-10 мВ. Ионы пересекают поры и переходят из внешнего раствора во внутренний.
решение.
ПРАВО: Неактивное состояние . Хотя мембрана все еще деполяризована
а ворота в открытом положении, канал не проводит т.к.
инактивирующая частица блокирует внутреннее устье поры.

Рисунок 15 . Записи по одному натриевому каналу и среднее значение
токи (Iavg) для импульсов до -50, -35, 0, 30 и 60 мВ пусковые и возвратные
до -100 мВ. Обратите внимание, что вероятность открытия очень мала для импульсов до -50.
мВ, хотя ток одного канала самый большой, потому что
движущая сила. Движущая сила реверсируется для импульса до 60 мВ, потому что она
более положительный, чем реверсивный (равновесный) потенциал Na. Время от времени
канал не отключается даже до конца импульса и одиночный канал
событие может наблюдаться в конце импульса (см. стрелку для импульса до 60
мВ). Сумма этих событий дает ионный «хвост», наблюдаемый при
конец импульса. ВНИЗ (справа): семейство токов Na для серии
деполяризации от -50 до +60 мВ, начиная и заканчивая -70 мВ.

Из рис. 15 видно, что вероятность вскрытия увеличивается с деполяризацией
как и в случае с каналом К. Одноканальное событие больше при гиперполяризованном
потенциалы (сравните -50 с 20 мВ), потому что есть большая движущая сила.
При +60 мВ ток одного канала направлен наружу, потому что этот потенциал больше
положительна, чем +40 (равновесный потенциал Na для этого ионного состояния).
Хотя одноканальное событие велико при -50 мВ, средний ток (верхняя
след) практически незначителен, так как при этом потенциале события происходят редко,
то есть Р _o очень мал при -50 мВ. С другой стороны, при +20
мВ токи в открытом канале, хотя и меньше, но намного длиннее, потому что
P _или выше.

Следуя тем же идеям, что и для активации К-канала, мы
можно выразить P _o канала Na как пропорциональный
до м ³ , где м — вероятность того, что любой из
три вентильные субъединицы находятся в активном положении. Для рассмотрения эффекта
блокирующего шара, мы можем определить вероятность того, что шар равен в
блокировка позиции как 1-ч , или из стыковочной площадки
как ч . В этом случае вероятность открытия определяется как

P _o = m ³ h

, если бы срабатывание литниковых блоков и стыковка шара были независимыми
события.

Как видно на Таблице 2 и на
На
симуляция, мяч попадет в канал после канала
открыт и гораздо реже он стыкуется во внутреннем рту, когда
канал закрыт. Это означает, что процесс инактивации в паре
к открытию (или активации) канала, то есть два события не
независимый. ⁽⁴⁾ Следствием этого является то, что напряжение
зависимость процесса инактивации практически полностью выводится из напряжения
зависимость активации. Это означает, что шарик инактивации не нуждается
собственный датчик напряжения. Теперь мы знаем, что когда сенсор Домена IV
переходит в активное положение, то вероятность инактивирующей частицы
чтобы занять позицию резко возрастает, так что это хороший
приближение к тому, что инактивирующая частица блокирует проводимость
только после активации датчика домена IV. Поскольку кинетика домена IV медленнее, чем
Домены I, II и III, сайт связывания, открытый движением домена IV, является только
доступна после открытия канала и зависимость инактивации от напряжения
наследуется главным образом от зависимости домена IV от напряжения.

Что происходит, когда деполяризация прекращается и мембрана
возвращается к отрицательным значениям? Канал деактивируется, но он не может этого сделать
полностью, пока шарик не выйдет из устья канала и это не произойдет
очень медленно. Например, для возврата к -70 мВ требуется в среднем более
10 мс для выхода шара. Это имеет важное последствие, потому что если один
снова деполяризует мембрану после периода всего 2 или 3 мс при -70 мВ там
не будет каналов, способных проводить ток, потому что мяч все еще на месте, следовательно,
канал отключен. Это одна из причин, почему потенциал действия
не может слишком близко последовать другой (рефрактерный период).

УПРОЩЕНИЕ АКСОНА

Назад к содержанию

ПРИМЕЧАНИЯ:

4. Формулировка Ходжкина и Хаксли предполагает независимость
между активацией и инактивацией, дающей начало m ³ ч. Предсказания
механизмов потенциала действия практически не модифицируются при использовании независимости или
связь между активацией и инактивацией.

Механочувствительные каналы: открытие и закрытие

Из Протеопедии

Перейти к: навигация, поиск