fenomene bioelectrice în țesuturile excitabile. natura excitație
Excitația este o combinație complexă de procese fizice, chimice și fizico-chimice care au ca rezultat o schimbare rapidă și tranzitorie în potențialul electric al membranei.
Primele studii ale activității electrice a țesuturilor vii au fost realizate de către L. Galvani. El a atras atenția asupra fuziunea CCH de pregătire a mușchilor broasca picioarele din spate, agățat pe un cârlig de cupru, în contact cu balcoane balustrada din fier (prima experiență Galvani). Pe baza acestor observații, sa concluzionat că reducerea la nivelul picioarelor cauzate de „electricitate animală“, care are loc în măduva spinării și transmise prin conductori metalici (cârlig și balustradă) către mușchi.
Fizician A. Volta, repetând această experiență, a ajuns la o concluzie diferită. Sursă de curent, în opinia sa, nu este măduva spinării și „electricitate animală“, iar diferența de potențial este format la interfața de metale diferite - cupru și fier, și neuromusculare broasca de preparare este un conductor de electricitate. Ca răspuns la aceste obiecții L. Galvani experiență, eliminarea metalelor rafinate. El a disecat nervului sciatic de-a lungul coapsa de picioare de broască, apoi a aruncat un nerv în mușchii picioarelor, provocând contracția musculară (a doua experiență Galvani), dovedind astfel existența „energie electrică a animalelor.“
Mai târziu, Du Bois-Reymond, sa constatat că porțiunea deteriorată a mușchiului este încărcată negativ și secțiunea nedeteriorate - pozitiv. Când pulverizarea nervului dintre porțiunile deteriorate și nedeteriorate ale mușchiului generează un curent, care irita nervii și provoacă contracția musculară. Acest curent se numește Quiescent curent sau un curent de defect. Astfel, sa demonstrat că suprafața exterioară a celulei musculare este încărcată pozitiv în ceea ce privește conținutul interior.
In rest, există o diferență de potențial între suprafețele exterioare și interioare ale membranei celulare, numit potential [MP membrana), sau dacă este țesutul celular excitabil - potențial de repaus. Deoarece partea interioară a membranei este încărcată negativ în raport cu exteriorul, apoi, luând potențialul soluției externe zero MP înregistrată cu semnul „minus“. Valoarea sa în diferite celule variază de la minus 30 la minus 100 mV.
Prima teorie a originii și menținerea potențialului de membrană a fost dezvoltat de J. Bernstein (1902). Pe baza faptului că membrana celulară are o permeabilitate ridicată la ionii de potasiu și permeabilitate scăzută la alți ioni, este dezvăluit faptul că valoarea potențialului de membrană poate fi determinată cu ajutorul formulei lui Nernst.
În 1949-1952 gg. Hodgkin, A., E. Huxley, B. Katz creat din teoria timpului membrana ionic potențialul de membrană este cauzată nu numai de concentrația de ioni de potasiu, dar, de asemenea, sodiu și clorură precum și permeabilitate neuniforma pentru membranele celulare ale acestor ioni. Citoplasmă celulelor nervoase si musculare contin 30 -50 ori mai mulți ioni de potasiu, 8-10 ori mai puțin de ioni de sodiu și de 50 de ori mai mici decât ionii de clor decât fluidul extracelular. permeabilitatea membranei pentru ioni datorită canalelor de ioni, macromolecule de proteine, care penetrează stratul lipidic. Unele canale sunt deschise tot timpul, altele (voltaj-dependente) deschid și se închid, ca răspuns la schimbările în MP. canale voltaj-dependente sunt împărțite în sodiu, potasiu, calciu și clor. Într-o stare de membrană latența fiziologică a celulelor nervoase de 25 de ori mai permeabile la ioni de potasiu decât pentru ionul de sodiu.
Astfel, potrivit teoriei membranei distribuția asimetrică actualizată a ionilor de ambele părți ale membranei și crearea ulterioară și menținerea potențialului membranei cauzată atât de permeabilitate selectivă a membranei pentru diferiți ioni și concentrarea lor pe ambele părți ale membranei, și mai precis valoarea potențială a membranei poate fi calculată formulă.
membrană Polarizarea singur datorită prezenței canalelor de potasiu deschise și gradient de concentrație transmembranar de potasiu, care duce la partea de ieșire a potasiului intracelular pentru mediul înconjurător celulei, adică. E. La apariția o sarcină pozitivă pe suprafața exterioară a membranei. anioni organici - compus krupnomolekulyarnyh care este impermeabil la membrana celulelor pentru a crea sarcina negativă suprafeței membranei interioare. Prin urmare, mai mult diferența de concentrație de potasiu de pe ambele părți ale membranei, cu atât mai mult iese și mai mare valoarea MP. ionii de potasiu și sodiu Daylight prin membrana de gradientul concentrația lor trebuie în final ar conduce la egalizarea concentrației acestor ioni în interiorul celulei și mediul său. Dar acest lucru in celulele vii nu se produce, deoarece in membrana celulelor sunt pompele de sodiu-potasiu, care furnizează excreție din celula de ioni de sodiu și introducerea ionilor de potasiu în ea, de lucru cu cheltuielile de energie. Ei acceptă și implicarea directă în stabilirea MP, ca și pe unitatea de timp a ionului de sodiu derivat din celula este mai mare decât este introdusă potasiu (în raport 3: 2), care asigură un curent constant de ioni pozitivi din celula. Faptul că excreția de sodiu depinde de prezența energiei metabolice, se dovedește că sub efectul dinitrofenol care blocheaza procesele metabolice, randamentul de sodiu este redus cu aproximativ 100 de ori. Astfel, apariția și menținerea potențialului membranei cauzate de permeabilitate selectivă a membranelor celulare și de a lucra pompa de sodiu-potasiu.
Ponderea pe pagina