Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Электротехника -> Катона З. -> "Техника лечит " -> 5

Техника лечит - Катона З.

Катона З. Техника лечит — М.: Мир, 1980. — 136 c.
Скачать (прямая ссылка): tehnikalechit1980.djvu
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 < 5 > 6 7 8 9 10 11 .. 35 >> Следующая

полним одну половину сосуда обычным раствором соли, а другую — водным раствором протеината калия (соединения белка с калием) (рис. 6). Молекулы протеината калия при растворении в воде расщепляются на положительные ионы калия и отрицательные ионы соли белка. Эти электрически заряженные частицы стремятся равномерно заполнить пространство. Иными словами, ионы калия, способные проникать через полупроницаемую мембрану, распределяются в обеих половинах сосуда, тогда как ионы протеината остаются лишь в одной его половине. В результате в той половине сосуда, куда проникли ионы калия (на рисунке слева), образуется избыток положительных ионов. Так как электрическое поле, создаваемое отрицательными ионами калиевой соли белка в правой половине сосуда, не позволяет положительным ионам калия распределиться равномерно, электрический заряд по обе стороны мембраны повышается. Если электроды измерительного прибора поместить с обеих сторон мембраны, можно определить разность потенциалов. Поскольку напряжение возникает в результате действия полупроницаемой мембраны, его принято называть напряжением мембраны (оболочки), или диффузионным напряжением. Теоретически можно доказать, что величина этого напряжения зависит от концентраций растворов, находящихся по обе стороны мембраны, и от скорости движения ионов в растворе. В нашем примере диффузионное напряжение составляет 58 мВ.
Резонно задать вопрос: что общего между описывае-
18
Контактный электрод
Контактный электрод
Измерительнь/й > прибор
'Раствор оротеината калия
е е ©
© ©о ©
© ©©©©I
© ©U0©
®ЇЇОЛОЖІ//77ЄЛЬИО заряженные ионы к дли я
0Отрицательна заряженные ионы протеина та
© © ©
_ Полупроницаемая мембрана
Рис. 6. Между двумя половинами сосуда, перегороженного полупроницаемой мембраной, возникает разность потенциалов, если в растворах содержатся различные ионы.
мым опытом и возникновением потенциала покоя нервного волокна? Оказывается, эти явления очень близки друг к другу. Как удалось установить, клеточная мембрана, отделяющая клетку от внеклеточного пространства, по существу не что иное, как полупроницаемая мембрана, ничем не отличающаяся от той, о которой шла речь. Следовательно, и в нервной клетке имеются все условия, необходимые для возникновения электрического потенциала мембраны. Роль двух растворов разной концентрации, использованных в опыте, играют в нервной клетке внутриклеточная протоплазма, клеточное ядро и органеллы, с одной стороны, а с* другой — межклеточная жидкость, находящаяся вне клетки, т. е. в межклеточном
19
пространстве. В состоянии покоя на ее внешней поверхности накоплен положительный, а на внутренней — отрицательный заряд.
Когда в нашем первом опыте электроды прикладывали к внешней поверхности клеточной стенки и стрелка прибора оставалась неподвижной, это не означало, что на наружной поверхности клетки электрический заряд отсутствует, а лишь свидетельствовало об отсутствии между этими двумя точками разности потенциалов. Вводя же один из электродов через надрез внутрь клетки, этим по существу определяли напряжение мембраны.
В предыдущих опытах мы имели дело с нервным волокном, находящимся в состоянии покоя. Однако нервные клетки обладают специфическим свойством: возбудимостью. Под этим подразумевается способность нервных клеток (а также всех других клеток) изменять свой обмен веществ под влиянием внутренних и внешних факторов. Внешнее воздействие называется раздражением, а возникающая на него реакция — возбуждением. Раздражение может вызываться любым энергетическим изменением во внешней среде: изменением температуры, химическим или электрическим действием и т. д. Одноклеточные организмы и все клетки простейших многоклеточных организмов реагируют на раздражение одинаково. У организмов, находящихся на более высокой ступени развития, имеется некоторое «распределение обязанностей» между клетками: под воздействием раздражения мышечные клетки совершают движения, клетки эндокринных желез выделяют гормоны, по нервным клеткам проходит волна возбуждения, рецепторы (глаз, ухо) превосходно приспособлены для приема раздражения и т. д.
Среди прочих источников раздражения электрическая энергия занимает особое место: ее легко дозировать, она в допустимых количествах не вызывает повреждения клеток, по мере надобности раздражение можно повторять.
Вызовем теперь при помощи электричества раздражение нервного волокна и проследим, что произойдет, когда в нервном волокне возникнет возбуждение. С этой целью установим в ряд несколько измерительных приборов. В момент раздражения стрелки приборов остаются неподвижными, однако через определенное время сначала отклонится стрелка ближайшего к месту раздражения
20
прибора, а вслед за ней — и стрелки других приборов. Раздражение пройдет по всему нервному волокну. Это явление называется волной раздражения (рис. 7).
Проследим за показаниями одного прибора. Сперва электрод, находящийся ближе к месту раздражения, обнаружит отрицательный заряд, затем напряжение исчезнет, чтобы снова возникнуть, но при этом знак напряжения меняется на противоположный. Это явление можно объяснить только тем, что под действием волны раздражения, проходящей до окончания нервного волокна, потенциал покоя нервной клетки изменяется и положительно заряженная до того наружная поверхность нерва становится отрицательной по отношению к остальным его участкам. После прохождения волны раздражения картина .восстанавливается.
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 < 5 > 6 7 8 9 10 11 .. 35 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
https://waggy.ru Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed