Cellular electrophysiology
.pdf
Электрофизиология клеток сердца
Bruno Buljevic, M.D.
Cardiologist
Medtronic Academia
Электрическая активность на мембране
•Остаточные мембранные потенциалы
•Потенциал действия
2 | MDT Academia
Остаточный мембранный потенциал
•Клетка отрицательно заряжена изнутри и положительно заряжена снаружи - главная причина в том, что:
–Диффузия ионов происходит за счет разницы в их концентрации
–Активный транспорт осуществляется насосами
3 | MDT Academia
Мембранный потенциал
•Разница в заряде (=разница потенциалов) известна как МЕМБРАННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ
+ -
4 | MDT Academia
Na+ |
+ |
_ |
K+
micropipette
90 mV
5 | MDT Academia
Мембранный потенциал
•Неодинаковое распределение зарядов в мембране это результат:
–Полупроницаемости клеточной мембраны
–Присутствие неспособных к диффузии отрицательно заряженных молекул внутри клетки
–Действие Na/K насосов
7 | MDT Academia
Диффузия
•Разница потенциалов может существовать только на полупроницаемой мембране
–Биологические мембраны проницаемы для катионов (+), но не для анионов (-) (молекулы крупнее)
•Мембрана в покое проницаема только для калия, но не для натрия
–Градиент концентрации перемещает ионы K+ наружу, электрический градиент перемещает их внутрь (протеины это анионы (-) !)
–Клетка в покое действует как “калиевый
электрод” |
|
|
уравнение Нернста |
|
|
|
|
|
|
8 | MDT Academia |
|
|
|
|
Диффузия
• уравнение Нернста:
Равновесный потенциал
конц. внутри mV = - 61 x logконц. снаружи
Концентрация калия внутри клетки
|
140 mmol/L |
Мембранный |
|
- 61 x log |
|
|
|
|
= - 94 mV |
потенциал |
|
|
|||
|
|
||
|
4 mmol/L |
покоя |
|
Концентрация калия снаружи клетки9 | MDT Academia
Активный транспорт
•3 Na- 2 K насос
–Генерирует градиент Na+ and K+ между наружной и внутренней сторонами мембраны
–Генерирует анионный избыток в клетке (так как мембрана непроницаема для анионов и насос качает катионы наружу)
–Дигоксин блокирует этот насос
•Кальциевый насос
–Выводит ионы Ca + + которые вошли в клетку во время потенциала действия
10 | MDT Academia
Потенциал действия
•Растет после стимуляции мембраны через:
–Изменения электрического поля (электрический импульс от других клеток или другой части клетки) - миокардиальные клетки
–Присоединения трансмиттера к рецептору (eg. Ach - ацетилхолин) и активации каналов лиганда – например, клетки кишки
11 | MDT