Билет № 21

3. Пассивные электрические свойства биологических объектов. Явления поляризации.

При пропускании постоянного тока через живые клетки и ткани было установлено, что сила тока не остается постоянной, а сразу же после наложения потенциала начинает непрерывно падать и, наконец, устанавливается на уровне, который во много раз ниже, чем исходный. Это объясняется тем, что при прохождении постоянного тока через биологическую систему в ней возрастает нарастающая до некоторого предела Э.Д.С. противоположного направления. С возникновением встречной Э.Д.С. связано видимое отклонение от закона Ома.

Изменение силы тока в биологических системах свидетельствует о том, что они также обладают способностью поляризовать ток.

Многие исследователи связывают механизм поляризационных явлений с наличием на поверхности клеток полупроницаемой мембраны. В основе мембранной теории лежит представление о том, что большая часть электролитов в протоплазме находится в свободном состоянии. Возникновение поляризации объясняется следующим образом. При действии электрического поля ионы в клетках движутся соответственно их зарядам. Постепенно разноименно заряженные ионы концентрируются у противоположных участков внутренней поверхности клеточной мембраны, поскольку она непроницаема для этих ионов. Внутри клеток образуется поляризационное поле, противодействующее внешнему полю. Как только поляризация компенсирует напряженность внешнего поля, перемещение ионов прекращается — поляризация достигла max. Соответственно заряду, накопленному на внутренней стороне мембраны, с наружной стороны индуцируются ионы противоположного заряда. При этом получается конденсатор, в котором мембрана служит диэлектриком.

Поляризационная емкость различных биологических объектов, измеренная при постоянном токе достигает больших величин —от 0,1 мкФ на 1 см² до 10 мкФ на 1см².

Высокая поляризационная емкость — характерное свойство живых неповрежденных клеток.