Електричні властивості біологічних систем.

ПОШИРЕННЯ ЗБУДЖЕННЯ

Поширення потенціалу дії зумовлене виникненням локальних струмів, які циркулюють між збудженою і незбудженою ділянками клітини.

У стані спокою на зовнішній поверхні мембрани є надлишковий позитивний заряд, а на внутрішній — негативний (рис. 7.5). Під час збудження відбувається перезарядження мембрани, внаслідок чого між збудженою і незбудженою ділянками поверхні мембрани виникає різниця локальних потенціалів. Вона зумовлює появу між цими ділянками локальних струмів, які йдуть на поверхню від незбудженої ділянки до збудженої, а всередині клітини — навпаки.

Локальний струм подразнює наступні незбуджені ділянки, спричиняючи збільшення проникності мембрани. Потенціал спокою зменшується. Коли деполяризація сягає критичного значення, на цих ділянках виникає потенціал дії, а на ділянках, які були збудженими в цей час, відбувається реполяризація.

Знову збуджена ділянка набуває від'ємного заряду; виникаючий локальний струм подразнює наступну ділянку. Цей процес повторюється, і таким чином збудження поширюється клітиною.

У нервовій системі імпульси поширюються в одному напрямі, оскільки синапси мають однобічну провідність.

± + + + + + + + + + - - -

+ + + + + + + +

+ + + + +------------------------------- + + + + +

+ + + + + + + +

Рис. 7.5. Схема поширення збудження немієліновим нервовим волокном

Поширення збудження нервовими волокнами залежить від наявності чи відсутності в них мієлінових оболонок, які через 1...3 мм перериваються з утворенням перехоплень Ранв'є. Мієлін — ізолятор, тому локальні струми через мієлінові оболонки проходити не можуть, а циркулюють між перехопленнями Ранв'є. Якщо яке-небудь перехоплення блокується, то імпульс йде не через нього, а через наступне. Проте, якщо два перехоплення блоковані, наприклад, анестетиком, то імпульс далі не поширюється.

Кров, цитоплазма та різні тканинні рідини – це розчини електролітів. Наприклад, у плазмі крові міститься 0,32% кухонної солі. Можна було б стверджувати, що такі системи містять багато вільних іонів і завдяки цьому мають велику питому електропровідність. Проте результати досліджень свідчать, що опір цитоплазми, живих клітин і деяких тканин великий. Це можна пояснити тим, що на електричні параметри клітин впливають властивості їхніх мембран (діелектрик). Властивості ж тканин зумовлені властивостями не лише електролітів, а й інших речовин, які входять до складу тканини: жирів, вуглеводів, інших органічних речовин з властивостями діелектриків та напівпровідників. З цієї причини електропровідність різних тканин суттєво відрізняється. Найкраще проводить струм спинномозкова рідина, кров, лімфа, дещо гірше — м'язи, печінка, серцевий м'яз, легенева тканина, найгірше — жирова, кісткова тканини та шкіра (табл. 1).

У таблиці наведені середні значення питомого опору,а реальні можуть бути дещо більшими або меншими. Наприклад, питомий опір вологої шкіри менший, ніж сухої.

Таблиця 8.1 Питомий опір деяких біологічних систем

Біологічна система	ρ Ом∙м	Біологічна система	ρ Ом∙м
Спинномозкова рідина	5,5∙10^-1	Жирова тканина
Сироватка крові	7,1∙10^-1	Суха шкіра	10²
М'язова тканина	2,0	Кістка без окістя	10⁶
Печінка		Еритроцити	10⁶
Нервова тканина		—	—

Складними є електричні властивості клітин. Питомий опір цитоплазми перебуває в межах від 0,1 до 300 Ом∙м (для більшості клітин ссавців — приблизно 1...3 Ом-м).

Клітинна мембрана — це діелектрик, питомий опір якого в різних клітинах коливається в межах від Ї0³ до 10^і Ом ∙м.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
ПОТЕНЦІАЛ ДІЇ	\|	ВИДИ ПОЛЯРИЗАЦІЇ

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.014 сек.