Физика. Лекция по физике №8 (20.11). Биоэлектрогенез органов и тканей Биоэлектрические потенциалы
 Скачать 1.42 Mb.
|
|
Биоэлектрогенез органов и тканей Биоэлектрические потенциалы — это разность потенциалов между двумя точками живой ткани, определяющая ее биоэлектрическую активность. БП: 1. Мембранная природа — БП, регистрируемые в организме, в основном мембранные 2. Окислительно—восстановительные вследствие переноса электронов от одних молекул к другим Вопрос о происхождении биопотенциалов очень сложен, ив настоящее время не существует теории, которая полностью бы все объясняла. Генерация БП и его передача - одна из важных функций биомембрана. Регенерация бп лежит в основе возбудимости клеток, регуляции внутриклеточных процессов и мышечного сокращения, работы нервной системы. Нарушения электрических процессов в клетках приводит кряду серьезных патологий. На исследовании электрических полей, созданных биопотенциалами тканей и органов, основаны диагностические методы электрокардиография, электроэнцефалограмма и другие. Электрическую активность нужно измерять для того, чтобы определять методы лечения. При нормальном физиологическом состоянии клеточной мембраны через неё происходит транспорт различных ионов и как следствие будут накапливаться заряды по обе стороны биологической мембраны следовательно возникает их разность потенциалов, следовательно увеличивается общая электрическая емкость мембраны, вследствие ее поляризации. Моделью биологической мембраны, объясняющий процесс накопления электрического заряда является обычный плоский конденсатор компоненты биологической биологической мембраны формируют это значение. R=8,31 Дж/моль*К [Т]=К Т Z=1 Опыт по фиксации и измерению мембранного потенциала В силу того, что мембранный потенциал мал и измеряется в милливольтах, то необходимо использовать УБП, следовательно, более увеличенные амплитудные значениям ем бранного потенциала подвергают исследованию и описанию. Равновесный потенциал Нернста Данная формула является упрощённой формулой от формулы Гольмана… используют калий, так как в состоянии физиологического покоя основной транспорт ионов — это ионы калия. Понятие о потенциале покоя биологической мембраны ПП — это разность потенциалов между цитоплазмой и окружающей средой в нормально функционирующей невозбужденной клетке. ПП — это неизменяемый во времени мембранный потенциал, при котором суммарный ток ионов через мембрану равен нулю, причём мембрана находится в невозбужденном состоянии. Причина ПП: 1. Разная концентрация ионов калия по обе стороны мембраны 2. Неодинаковая скорость диффузии через Б Ми оно в калия и анионов высокомолекулярных органических веществ, находящихся в цитоплазме. ПП — это в основном, калиевый диффузионный потенциал. Количество катионов натрия каналов враз превышает количество ионов калия каналов. Механизм формирования потенциала действия на мембранах действия на мембранных нервных и мышечных клеток Потенциал действия — это изменение мембранного потенциала при возбуждении нервных клеток, напоминающее затухающее колебание. ПД — это электрический импульс, обусловленный изменением ионной проницаемости БМ и связанный с распространением по нервами мышцам волны возбуждения. При потенциале действия резко падает сопротивление мембраны для ионов натрия на 2-3 порядка. Нужен стимул — раздражитель. Свойства потенциала действия — это 1. наличие порогового деполяризующего потенциала 2. Характерен период рефрактерности, то есть невозбудимость 3. В момент возбуждения резко падает (примерно на 3 порядка) сопротивление ионов натрия 4. Потенциал действия — это короткий импульс (до 3 миллисекунд для аксона действия, 400 мс для кардиомицита; закон всё или ничего при достижении силы раздражителя порогового или сверхпорогового значений формируется потенциал Действия и его амплитуда максимально и сохраняется постоянной даже при дальнейшем увеличении силы раздражителя) ПД разовьется, если амплитуда стимула больше порогового значения. Проницаемость для натрия возрастает до 20: Натриевые каналы — потенциалы зависимы и открываются лишь при возбуждении биологической мембраны, открываются на очень маленький промежуток времени мс. График ЛО — локальный ответ, ответ клетки на раздражительно подпороговой силой. Свойства ЛО: 1. Местный нераспространяющийся процесс 2. На фоне локального ответа возбудимость клетки возрастает (физиологическая роль локального ответа) 3. Достаточно длительный повремени по сравнению с потенциалом действия 4. Амплитуда ЛО зависит от силы раздражителя КУД — критический уровень деполяризации — это минимальный уровень деполяризации, при достижении которого возникает потенциал действия. ПД — это ответ клетки на раздражитель пороговой или сверхпороговой силы. |