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 (Rм) становить у спокої 1000 ом·см2, а ємність (См) — 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: 663 | Нарушение авторских прав
|