АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Мембранний потенціал спокою.

Лекція 1. З Б У Д Л И В I С Т Р У К Т У Р И

План:

Основні властивостi збудливих тканин

Міжклітинна передача збудження i гальмування

1. Основні властивостI збудливих тканин

Основною властивістю живих систем є здатність відповідати на вплив оточуючого середовища активною реакцією. Ці власти­вості притаманні всій живій матеріі, проте особливо яскраво вони виявляються в реакціях нервової, м"язової та за­лозистої тканин, які називають збудливими, тобто здатними від­повідати процесом збудження на дію подразників. Подразник вик­ликає в клітині складний комплекс мікроструктурних перебудов, а також зміни обміну речовин, концентрації й швидкості руху іо­нів та їхнього розподілу на клітинних мембранах.

Жива клітина при здійсненні своїх функцій безперервно ге­нерує та підтримує електричні потенціали, тому електрофізіоло­гічні дослідження являють собою універсальний спосіб з`ясуван­ня механізмів діяльності збудливих структур. Першу фізико-хі­мічну теорію електричних явищ у живих тканинах розробив у 1896-1906 рр. відомий український вчений, професор Київського університету В.Ю.Чаговець. Виходячи з теорії електролітичної дисоціації, він вважав, що електричні потенціали утворюються за рахунок різної швидкості дифузії основних фізіологічних іо­нів і перш за все — іонів вугільної кислоти. Проте пізніше бу­ло доведено, що основними іонами, які беруть участь у генера­ції електричних потенціалів клітин, є іони К⁺, Na⁺ i Cl^-. За умовами виникнення в живих утворах розрізняють мембранні потенціали спо­кою (МПС) та потенціали дії (ПД).

Мембранний потенціал спокою.

У всіх клітинах поверхневий шар цитоплазми є спеціалізо­ваною структурою, яка називається мембраною. Ця мембрана електрично поляризована, і різницю потенціалів між зовнішньою і внутрішньою поверхнями мембрани називають мембранним потенціа­лом спокою (МПС). Для того, щоб зрозуміти природу виникнення цього потенціалу, треба розглянути деякі властивості самої мембрани, а також склад поза- і внутрішньоклітинної рідин.

Мембрана — це тонкий (завтовшки 5-10 нм) утвір, який складається з ліпідів, білків і мукополісаха­ридів. Бімолекулярний шар ліпідів є матриксом мембрани, в який занурені білкові молекули, що утворюють канали для води і іо­нів, формують іонні насоси тощо (рис.10-1А). Мукополісахариди, розташовані у вигляді "дерев" на поверхні мембрани, здійснюють рецептивні функції. Мембрана постійно оновлюється і її власти­вості можуть дещо змінюватися.

Клітинна мембрана має значний опір і ємність. Так, у ак­сона кальмара питомий опір мембрани (R_м) становить у спокої 1000 ом·см², а ємність (С_м) — приблизно 1 мкФ/см². Ємність мембрани, яка створюється переважно її ліпідним матриксом, до­сить постійна, а опір мембрани електричному струму сильно за­лежить від стану її іонних каналів.

Існування МПС, перш за все, обумовлене нерівномірним розподілом іонів між поза- та внутрішньоклітинним простором (табл. 10.1).

Другим важливим фактором, який має значення для створення МПС, є різна проникність мембрани до різних іонів. Мембрана легко проникна для жиророзчинних речовин, молекули яких прохо­дять крізь її ліпідний матрикс. Крупні водорозчинні молекули, у тому числі й аніони органічних кислот, практично не проника­ють крізь мембрану. У стані фізіологічного спокою клітинна мембрана проникна до іонів К⁺, оскільки в ній розташовані спе­ціальні калієві канали, що пропускають лише гідратований К⁺.

Коли іон К⁺ виходить з клітини, він затримується на зов­нішній поверхні мембрани, створюючи її позитивний заряд. Вели­кі аніони не можуть пройти із середини клітини крізь мембрану, накопичуються біля її внутрішньої поверхні і створюють там негативний потенціал. Так виникає трансмембранна різниця потенціалів, або МПС.

Дата добавления: 2015-12-15 | Просмотры: 609 | Нарушение авторских прав