Կենսաէլեկտրական պոտենցիալներ

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
Jump to navigation Jump to search

Կենսաէլեկտրական պոտենցիալներ, բիոէլեկտրական պոտենցիալներ, էլեկտրական պոտենցիալներ. առաջանում են մարդու, կենդանիների ու բույսերի հյուսվածքներում, առանձին բջիջներում և հանդիսանում են գրգռման, արգելակման պրոցեսների կարևորագույն բաղադրամասը։ Կենսաէլեկտրական պոտենցիալներ առկայությամբ են պայմանավորված բժշկագիտության մեջ լայն տարածում գտած

Պատմություն[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Կենդանի օրգանիզմում կենսաէլեկտրական պոտենցիալների գոյության մասին առաջին տվյալներն ստացել են 18-րդ դարում, էլեկտրական օրգաններ ունեցող որոշ ձկների հետազոտությունից։ Իտալացի ֆիզիոլոգ, բժիշկ Լուիջի Գալվանիի ուսումնասիրությունները կենսաէլեկտրական պոտենցիալների վերաբերյալ գիտության առաջացման հիմք դարձան։ Կատարվեց 2 խոշոր հայտնագործություն, փաստեր կուտակվեցին կենդանի հյուսվածքներում կենսահոսանքների առկայության մասին, և բացահայտվեց տարբեր մետաղների օգնությամբ էլեկտրական հոսանք ստանալու նոր սկզբունքը։

Հայտնաբերում[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Գերմանացի ֆիզիոլոգ էմիլ Դյուբուա-Ռայմոնը ապացուցեց կենսաէլեկտրական պոտենցիալների առկայությունը մկաններում ու նյարդերում՝ հանգստի և գրգռման վիճակում։ Նյարդային և մկանային բջիջների կենսաէլեկտրական պոտենցիալները բաժանվում են.

Հանգստի պոտենցիալ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Հանգստի պոտենցիալ (ՀՊ, հանգստի թաղանթային պոտենցիալ), հանգստի շրջանում կենդանի բջջի պրոտոպլազմայի արտաքին մակերևույթի և ներքին պարունակության միջև առկա է պոտենցիալների տարբերություն, որը 60-90 մվ է։ Թաղանթի արտաքին մակերևույթի նկատմամբ ներքինը լիցքավորված է էլեկտրաբացասական։ Յուլիուս Բեռնշտայնի (1902, 1912), Ալան Հոջկինի և Բորիս Կացի (1947) ուսումնասիրությունները պարզել են, որ ՀՊ պայմանավորված է հանգստի վիճակում գտնվոդ թաղանթով К+-իոնների ընտրողական թափանցելիությամբ։ К+-ի կոնցենտրացիան պրոտոպլազմայում մոտ 50 անգամ մեծ է, քան բջջից դուրս եղած հեղուկում։ Այդ պատճառով К+-ը դիֆուզվելով բջջի ներսից դեպի արտաքին միջավայր՝ իր հետ տանում է դրական լիցքեր։ Թաղանթի ներսի կողմը, որն անթափանցելի է խոշոր օրգանական անիոնների համար, լիցքավորվում է բացասական։ Քանի որ հանգստի վիճակում Na+-֊իոնների թափանցելիությունը թաղանթով մոտ 100 անգամ փոքր է К+-ի թափանցելիությունից, ապա Na+դիֆուզիան թաղանթով դեպի պրոտոպլազմա աննշան նվազեցնում է ՀՊ։ Կմախքային մկանաթելերում ՀՊ-ի առաջացման պրոցեսում մեծ է Cl-իոնների դիֆուզիան դեպի պրոտոպլազմա։

Գործողության պոտենցիալ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Գործողության պոտենցիալ (ԳՊ), բոլոր գրգռիչները բջջի վրա ազդելով առաջացնում են ՀՊ-ի նվազում, և երբ այն հասնում է կրիտիկական արժեքի (շեմքի), առաջանում է ակտիվ պատասխան՝ ԳՊ։ ԳՊ-ի վերընթաց փուլում կարճատև փոփոխվում է թաղանթի ներքին մակերևույթը, վերալիցքավորվում է և դառնում դրական պոտենցիալ։ ԳՊ առավելագույն արժեքին հասնելով սկսում է նվազել, և թաղանթի մակերևույթի պոտենցիալը վերադառնում է ելակետային վիճակին՝ ՀՊ-ի արժեքին։ ՀՊ-ի լրիվ վերականգնումը տեղի է ունենում միայն պոտենցիալի հետքային ապաբևեռացման կամ հիպերբևեռացման ավարտից հետո, որոնց տևողությունը նշանակալիորեն գերազանցում է ԳՊ-ի պիկի տևողությանը։

Թաղանթային տեսության համաձայն գրգռիչի ազդեցությամբ թաղանթի ապաբևեռացումն առաջ է բերում Na+-իոնների հոսքի ուժեղացում դեպի պրոտոպլազմա, որը փոքրացնում է թաղանթի ներքին կողմի բացասական պոտենցիալը և մեծացնում ապաբևեռացումը։ Դա իր հերթին հասցնում է Na+-ի թափանցելիության հետագա բարձրացման և ապաբևեռացման նոր մեծացման։ Նշված պրոցեսի շնորհիվ տեղի է ունենում թաղանթային պոտենցիալի փոփոխություն, որը բնորոշ է ԳՊ-ին։ N+-իոնների թափանցելիության բարձրացումը (մեծացումը) կարճատև է, որին հաջորդում է անկումը, հետևաբար իոնների հատի նվազումը դեպի պրոտոպլազման։ Ի տարբերություն Na+K+-ի թափանցելիությունը շարունակում է աճել, որը հանգեցնում է բջջից K+-իոնների արտահոսքին։ Այս փոփոխությունների շնորհիվ ԳՊ սկսում է նվազել, որը տանում է ՀՊ-ի վերականգնման։

Հետսինապսային պոտենցիալներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Հետսինապսային պոտենցիալներ (ՀՍՊ), առաջանում են նյարդային և մկանային բջիջների թաղանթների այն մասերում, որոնք անմիջապես սահմանակից են սինապսային վերջույթներին։ Ունեն մի քանի մվ ամպլիտուդ, 10-15 մվրկ տևողություն։ ԵՍՊ ենթաբաժանվում է 2 տիպի՝

  • դրդող ՀՍՊ (ԴՀՍՊ)
  • արգելակող՝ (ԱՀՍՊ)։

Ի տարբերություն գործողության պոտենցիալի, հետսինապսային պոտենցիալների տատանասահմանը աստիճանաբար մեծանում է նյարդային վերջույթից արտադրվող մեդիատորի քանակության ավելացման հետ։

Դրդող ՀՍՊ (ԴՀՍՊ)[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Առաջինն իրենից ներկայացնում է ենթասինապսային թաղանթի տեղային ապաբևեռացում, որը պայմանավորված է համապատասխան մեդիատորի ազդեցությամբ (օրինակ, ացետիլխոլինը նյարդերի և մկանների միացման տեղում)։ ԴՀՍՊ-ն, որոշ շեմքային արժեքի հասնելով, բջջում առաջացնում է ԳՊ։

Արգելակող՝ ՀՍՍՊ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

ԱՀՍՊ արտահայտվում է թաղանթի գերբևեռացմամբ, որը պայմանավորված է արգելակող մեդիատորի ազդեցությամբ։

Գեներատորային պոտենցիալներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Գեներատորային պոտենցիալներն առաջանում են զգացող նյարդային վերջույթների՝ ռեցեպտորների թաղանթում։ Արտաքինից նման են ԳԵՍՊ-ին, նրանց ամպլիտուդը մի քանի մվ է և կախված է ռեցեպտորի վրա կիրառված գրգռիչի ուժից։ Գեներատորային պոտենցիալների իոնային մեխանիզմն անբավարար է ուսումնասիրված։ Կլինիկայում կենսաէլեկտրական պոտենցիալները գրանցվում են մաշկի վրա դրվող էլեկտրոդների միջոցով։

Գրականություն[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

  • Экклс Дж., Физиология нервных клеток, перевод с английского, М., 1959;
  • Ходжкин А., Нервный импульс, перевод с английского, М., 1965
Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված Հայկական սովետական հանրագիտարանից  (հ․ 5, էջ 370 CC-BY-SA-icon-80x15.png