Лекции

Лекции по Медицинской Биофизике Генерация Биопотенциалов 2. Потенциалы действия © 2007 Кафедра Медицинской Биофизики ФФМ МГУ

Потенциалы действия Гигантский аксон Волокно кальмара скелетной мышцы Пуркинье из лягушки сердца собаки © 2007 Кафедра Медицинской Биофизики ФФМ МГУ

Измерение потенциалолв действия на аксоне кальмара Cole KS, Curtis HJ. Journal of General Physiology. 1939; 22: 649– 670 © 2007 Кафедра Медицинской Биофизики ФФМ МГУ

Отведение потенциала действия от аксона кальмара Э 1 - микроэлектрод для возбуждения волокна; Н - нервное волокно; Г - генератор П-образных деполяризующих импульсов; Э 2, Э 3 - микроэлектроды для измерения потенциала действия; V 1 - деполяризующий потенциал; V 2, V 3 - потенциалы действия, измеренные электродами Э 2 и Э 3; dx/dt - скорость распространения потенциала действия. © 2007 Кафедра Медицинской Биофизики ФФМ МГУ

Импеданс и потенциал дейстия аксона кальмара Cole KS, Curtis HJ. Journal of General Physiology. 1939; 22: 649– 670 © 2007 Кафедра Медицинской Биофизики ФФМ МГУ

Происхождение потенциала действия по Бернштейну (1912 г) Равновесный Na+ потенциал + 46 м. В Равновесный K+ потенциал – 90 м. В © 2007 Кафедра Медицинской Биофизики ФФМ МГУ

Ионные токи через мембрану по Ходжкину и сотр. Ионный ток через мембрану имеет емкостную и омическую составляющие Ток через мембрану Емкость Потенциал на Сумма ионных мембраны мембране токов © 2007 Кафедра Медицинской Биофизики ФФМ МГУ

Эквивалентная схема мембраны Ходжкин и сотрудники предположили, что Наружная среда ионный ток RK RNa RL пропорционален разнице jm C m между мембранным j. K j. Na j. L потенциалом и равновесным Внутренняя среда потенциалом для данного иона. Ионная Мембранный Равновесный проводимость потенциал мембраны © 2007 Кафедра Медицинской Биофизики ФФМ МГУ

Обоснование уравнения Ходжкина I j В котором i – плотность тока, j – равновесный потенциал, а gi – проводимость единицы площади мембраны для данного иона. Это уравнение Ходжкин предложил, рассматривая эквивалентную схему ji мембраны. jm Правильна ли эта схема? (jm–ji) Рассмотрим вывод уравнения, исходя из уравнений Гольдмана для потока и уравнения Нернста для равновесного ионного потенциала. © 2007 Кафедра Медицинской Биофизики ФФМ МГУ

Вывод уравнения Ходжкина 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 , где 11 © 2007 Кафедра Медицинской Биофизики ФФМ МГУ

Ионные токи через мембрану при фиксированном потенциале IK B Membrane currents 1 m. A / cm 2 IK + INa A C INa 0 2 4 Time (sec) © 2007 Кафедра Медицинской Биофизики ФФМ МГУ

Работа натриевых каналов в возбудимой мембране (по Б. И. Ходорову) V Потенциал деполяризации a в д j Натриевый ток г jc б НУ – – ВУ m h a б в г д © 2007 Кафедра Медицинской Биофизики ФФМ МГУ