дношенню до позаклітинного простору.
Вміст клітини заряджена негативно стосовно до позаклітинного простору. Основна причина виникнення на мембрані електричного потенціалу (мембранного потенціалу) - існування специфічних іонних каналів. Транспорт іонів через канали відбувається за градієнтом концентрації або під дією мембранного потенціалу. У збудженому клітині частина К +-каналів знаходиться у відкритому стані і іони К + постійно дифундують з нейрона в навколишнє середовище (за градієнтом концентрації). Залишаючи клітину, іони К + забирають позитивний заряд, що створює потенціал спокою рівний приблизно -60 мВ. З коефіцієнтів проникності різних іонів видно, що канали, проникні для Na + і Cl-, переважно закриті. Іони фосфату і органічні аніони, наприклад білки, практично не можуть проходити через мембрани. Мембранний потенціал нервової клітини в першу чергу визначається іонами К +, які вносять основний внесок у провідність мембрани. p align="justify"> У мембранах нервової клітини є канали, проникні для іонів Na +, К +, Са2 + і Cl-. Ці канали найчастіше знаходяться в закритому стані і відкриваються лише на короткий час. Канали поділяються на потенціал-керовані (або Електровозбудімость), наприклад швидкі Na +-канали, і ліганд-керовані (або хемовозбудімие), наприклад нікотинові холінергіческіе рецептори. Канали - це інтегральні мембранні білки, які з багатьох субодиниць. Залежно від зміни мембранного потенціалу або взаємодії з відповідними лігандами, нейромедиаторами і нейромодулятора, білки-рецептори можуть знаходитися в одному з двох конформаційних станів, що і визначає проникність каналу (В«відкритийВ» - В«закритийВ» - і т.д.) [5 ].
Методи реєстрації
. Мембранний потенціал швидко визначають, вимірюючи різницю потенціалів між двома однаковими електродами, один з яких введено в клітку, інший поміщений в омиває її рідина. Електроди з'єднані з підсилювачем, що збільшує амплітуду реєстрованого потенціалу; ця амплітуда визначається за допомогою вимірювача напруги типу осцилоскопа. p align="justify">. Про існування електричного заряду на поверхневій мембрані у фізіології відомо дуже давно, але тільки виявляли його іншим способом - у вигляді так званого струму спокою. p align="justify"> Струм спокою виникає в будь-який живий структурі між пошкодженим її ділянкою та неушкодженою поверхнею.
Якщо перерізати нерв або м'яз, і один електрод прикласти до поперечному розрізу, а інший - до поверхні, з'єднавши їх з гальванометром, то гальванометр покаже струм, який завжди тече від нормальної, непошкодженою поверхні до поперечному розрізу.
Струм спокою і мембранний потенціал - прояв одного і того ж властивості мембрани; причина появи струму спокою полягає в тому, що при пошкодженні клітини фактично виникає можливість з'єднати один електрод з внутрішньою стороною мембрани, а інший - із зовнішнього її поверхнею.
В ідеальних умовах при пошкодженні мала б реєструватися різниця потенціалів = мембранному потенціалу. Цього, як правило, не відбувається, тому що частина струму не йде через гальванометр, а шунтируется по міжклітинних просторах, навколишнього рідини тощо
Величина трансмембранної різниці потенціалів, яка може бути створена таким процесом, передбачається рівнянням Нернста:
Еm = ((R * T)/F) * ln ([K] вн/[K] нар).
Еm = -59 * ln ([K] вн/[K] нар).
де R - газова постійна, T - абсолютна температура, F - число Фарадея, [K] вн: [K] нар - відношення концентрації калію всередині і зовні клітини.
Концентрація калію зовні - в міжклітинної рідині - приблизно = такої в крові. Внутрішньоклітинну концентрацію можна приблизно визначити, користуючись деякими аналітичними прийомами або вимірами за допомогою калій-селективних електродів. p align="justify"> Іони натрію в невеликій кількості проникають всередину клітини і заряджають внутрішню поверхню мембрани позитивно, створюючи зустрічну різницю потенціалів. Хоча ця різниця незначна, вона може знизити справжню величину мембранного потенціалу [3; 8]. p align="justify"> Іонно-мембранна теорія походження
Перші систематичні дослідження природи біопотенціалів і струмів в 19 столітті належать німецькому електрофізіології Е. Дюбуа-Реймону. Фізико-хімічну природу потенціалу спокою вперше вдалося науково пояснити учневі Дюбуа-Реймона Ю. Бернштейна, який розробив в 1903-1911 р.р. В«Мембранну теорію біопотенціалівВ». Але тільки в 50-х роках ця теорія була експериментально обгрунтовано А.Л. Ходжкіна, якому належать основні ідеї та теорії про роль іонних градієнтів у виникненні біопотенціалів і про механізм розподілу іонів між клітиною і середовищем. p align="justify"> Сутність цієї теорії полягає в тому, що потенціал спокою і потенціал дії є за своєю природою...
