1625915648-5ed1152c004edfe493dad6e5388afaf3 (843956), страница 81
Текст из файла (страница 81)
Верхняя кривая (красная) — потенциал, подаваемый со стимулятора (гивер- и делсляризация). Нижняя кривая (зеленая) — реакция клетки на виутриклеточиую лаляризацию (гивер- и делоляризация) гзйзе::. РАЗДЕР!1. Общая физиология возбудимых тканей кни>л(олсистиис.огуиксп)лясы<к нслос)хщс(вснночсргз вью<ион(роиицасмьи контакты мел(бран ктиток. Однако возможность ниутрик к точной (юляризщ(ии мембран должна и нр(мсшю сочста.п*ся с (к>злк>жиостыо одновременной ре(истрацин би<хш(кп>и некой активности клеток и пх сс изменений, к(лорьи возникая>т вследствие приложения электрического тока. В ианбо)к)с ирими.п(шиж( виде иршщил и<утриклсточиой поляризаций мембран ири возможное)и олновр( мси ной ре п)стра ци й биозлсктрич< ской активно< ти клеток ирсдстанлсн иа рис.
13.Е>. В зтн>м с(>учас в клш'ку од>(о(>рсх(< иио ниолитгя лва мнкр(юлсктрода, олин из к(жорь>х ноляризукхций, а другой рспктрирующий (рис. !3.6, а). На охране двух- лучевого (к цнллографа ыы булем вид< ть процесс, ироиллюсп>ирощшный на рис. 13 6, б, когда на верхнем нервом канале регистрируется величина ноляризу(о>цсго сигнала, а на нижнем втором — зюмбранный потенциал и его искусственное смешение, в( )з()аннов ноляризацисй мембраны. Следу("г помнить, что г(рял(ос иодкл(очс- 3!и(' н(ыя ризу $Ошсп) мнк(йк)лектрОДД к! сне ратОру невгол(ох<но.
Для:я ого существуют си<а (иальные схемы. Вмест< с т< ч, лаже ири технически грамотном (и>лходе использование двух микрозлсктролои для введения в с>дну клетку:щдача весьма гложная, д оке если работа выполняется иа ги(антских 3>сй(х>нах бсслозвоиочных. Вели же необходимо изучать межклсточное, )шиример, злсктрот(н(ическос, взаимодействие двух нейронов, то в нреиарат необходимо вне<пи четыре микрозлектрода ( но два в кажду(о клетку), что ирак) и(!.скн нс вынолнимо. В то жс В(хз1я и(ц! 3)з)>чщ1ии м(.лких клеток ввести лна микро;>лектрода в олпу клетку нросп> невозможно. В:>том случае $(с<х>х(и(имо, чтобы один микро)хсктрод ньнюлнял розь и рсгигтрируз>щс(о, и иочяризукицсго. Извгстиы три реальные.>(3< ктро(3(>о-(1.(ь(ер>(тсльныс схемы, нознолякицис нри помощи одного микрозлсктрола измерять биозлсктрическ(и параметры клеток и осущсгтн)п ь и<кусствениук> поляризация> их л>сз(бран.
Во-первых, схема нонсреме((ного(и)лщлеиия тока и р(- (.истрации бноиотсиииалов клс.тки. Во-вторых, так называемая мостовая измерительная схсча. И, наконец, схсхш 1>одклю'и'ния и('точника 1щ(ц)яж<'3(ня 'н'рез НО- слсдОватсчьнО(' г033р()тнвл<'31ис, вьи>Олнсн((ая на бай<' выс(и(оомиых р((д((о!)><сктро(333)лх гви ментов. Послед(шя, на на)и взгляд, ирслетаиляст наибольший интерес, ио(>тому мы останош(м(я на и( и 3(о)(р<й)(о, обгудив, тем ие менее, лвс лрсдыдущие.
Нет)бходимо отчетить, что и данной (ланс мы рассчатриваем только те принци нь( ноляризацни мембраны клетки, которые и<тн>льауются в,и(<.иеремсигах на ткани и в сочетании со стандартными микрозл< кт ролами. У изолированных клеток или на тончашиих срезах ткани для регистрации бионотеициалов и одиощ)ем< иной поляризации лрименякпся иринциииально нные 3$0ДХОДЫ и другая $331$13(ре(тур(3. 3)1.11 НОн(х)гы мы будем о(>суух)$3(ть далее. ГЛАВА 13.
Потенциалы Микроэлектрод Микроэпектрод Рис 13 7. Схема попеременного подведения тока и регистрации биопотенциалов клеток кусствснную ппляризапию се мембраны, поскольку р<;ьс подклкьчзет микрпэлсктрод либо к прсдваритслыьпз<у у или гельо, либо к истщпьпку тока. В этом случзе в качестве источника тока необходимо использовать управляемый стабилизатор пост<щннпгп тока, у которого его амплитуда управляетс я только величиной командипгп си~и~~а и не зависит от сопротивления цепей, подсоединенных к входу стабилизатора. У атой схемы есть гущсственный недостаток, связанный с тем, что регистрируемая кривая носит фрагментарный характер. 13.1.2.
Одновременное измерение биопотенциалов клетки и поляризация ее мембраны Основная проблема. возникающая при пппьггкс одновременного измор< ния биопптенциалов клетки и поляризации се лн мбраны при помощи только ппногп микроэлектрпда, заключается в следующем. . Как показано на рис. 13.8, пт источника тока к клетке через микрозлсктрод с сопротивлением Йик к мембране клетки, обладакицей емкостью Си и сопротивлением й, подводится ток Е Региьстрируемый усилителем потенциал состоит из двух компонент — это Рис.
1З.а Принцип одновременного измерения биопотенциалов клетки и поляризации ее мембраны клетки, определяемые пассивным ионным транспортом пздсиис напряжения на микро ьлеьсгрпде Е, = И,„, и изменение мембранного потенциала клетки Е,. вызванное стимуляцией током. Поскольку всличши Е, нс несет пнформапии и состоянии клетки, сс необходимо исклкьчать из сигнала на входе предварительного усилителя электронным вычитанием илп прямой компенсацией. 13.1.3.
Мостовая измерительная схема Мостовые измерительные схемы применяли в 60 — 70 п. прошлого столетия и в настоящее время мало ищиьльзукзт. Тем нс менее эти схемы позволяли реьпать ирпблельу одновременной регистрации биппотсциалпв кл< тки и поляризации ее мембраны. Основная сложность при работе с этой схемой связана с необхплиьккт'ыо баланса моста. Его точный баланс, однако. практически невозможен. п<х.кольку сопротивление микрпзлектрода не постоянно. Прн прпнусканин тока микрпэлектроды проявляют нелинейные свойства.
Кроме то!к!, сопротивление микроэлектрода меняется при < го введении в клетку. 13.1.4. Схема подключения источника напряжения через последовательное сопротивление Э<з схема пр<ы<г<ввлена ! !а рис. 13.9. Спп1хгппшсиие Е должно бтыть, достаточно высоко, чтобы предотвратить уте'<ку 'пжа пз клетки в промежутках между импульсами стимуляции. Для этого оно должно в 20 50 раз превьппзть входное сопрптпв и цис клетки. Сопротивление Е должно быть также до<тат<я<но высоко для того, чтобы при пола к импульса стимуляции тпк нс зависел <л сопротпвл<ния мпкроэл<.кт1хьда. 7!ля <лого оно должно в 20 50 раз прсвьплагь сппро'п<влс<<и<' мик1ххьл<к<110л<!.
Обьщпп требуемая в<личина клан! в.шзпазпщ пт 10ч до 10'и Ом..-)ти резьктпры лпгтатпчнп редки Кроме тп! о, О!и! Т1<< бух)т с<и циз !ыпп <! оп1> ш<сн ия, тзк как любое повреждение центрзльного цветного кольна, пыль или отпечатки пальцев из поверхности и прочее существенно уменьшают нх величину. Рис. 13.9 Принцип подключения генератора через последовательное вьюокоомное сопротивление Ь<(б 10< Ом) РАЗДЕЛ 11.
Общая физиология возбудимых тканеи Вмсс>м с им,.)>асхсл>а янлясзся иииболсс ирзктич>к>й, поскольку !ц гробу<"1 ирслнзрнтсльной иастр<акн и иолг)ройки в нроцсс<т.>кснсримситз. Крома то)о, <о стимула>ора можно иоланз>ь импульсы лк>бой Ллнтсльногти. 1!рн исобхолимости лолли»ть имиульсы тока с бьк трыв< и фрои тами изрнгтт>и ия. р(.шгтор 14 ис<к>хояими ш>Лключнть и нгиоср<Лстнс)июй б.ш»<х гн к мнк!Кхин ктролу лля саслсиия к минимуму гщияиия !щ- Р;$»НТ>НН>СМК(К-1 Н. !Ясли !цн>мщ<5нь!Ос л ис.и>кО, 'и>;(ля иолуч('иия тОкз а нсгкоч>,ко изнозм>ир исобходнь<о иол;ищть з>щчитсльиос <щиряжс<шс. ОЛН»ко, в 1н>тгиц1ы)1 Лс>$г1ю<я.
б !)МО(1О)п(< $ын)с р»5вигш лакал ьи<н о опх'ш сняла>ю с ионы ин ином иатрш>5ой н!ЯНН1ц!и'мо('ти мсмбрзиы. В ирслылуин и ио,ц)».5,<с.к мь> об>гу)(и.ш, что мохни нзм иасг Явного !>Лсктротоиичсск(я о >к)тон пиала опрс лг.шюгя 1<шьхо гмкостной комиоиснтой и< мбрзнь! (Г;„), обусл<ищ< иной игк.по нп>гльио лниилным оислогм, и рс:ии>наной ком>нии итой (1<х,), оир<'Лсл)и мой истра<иными в лииилиый бис.юй иоииыми каналами.
1! рн:>гам н покос ток, иротскзкицнй ч< роз каналы утсчки лля НО>н>н 5<(3 н К, >н' мсня<'1тя. Он 0(т кт('я таким л<с, квк и нрн иотсицизлс покоя. Если,н!Скрст>>о увсл нч нщи ь з мил итулу >н)л яр из ух янсг<> им<> елы з .>Лсктричгского >мжз, остзнаясь и нолнорог<июл! Лиана.н>нс зна чсиий с(и силы, го аки>ли гула кзж <ого нагщшного злсктротшишсгко!О ног<'ицналз булст равна»м>шиту)!(' нмиульгз т<>кз, его вьыыщиощ(то.
В:лом нрояллястся строго линейная .щвигимос>м мсжлу зыилнту)<!>з)и злсктричсского стиму>щ и иассишкяо.>лсктротонич<ского иотснциала (рнс. 13.1(1, кринь)с 1 и 2). Однако лри приближении к порогу иоянлшо>гя исрньц признаки лОкзльнОГО Отв<та,,щкл!Очз>Ощ>н ся з 1>яме>н и ни ф<ц)- мы нагои ввн о )ми ктро гон нчсскош >нлсициала и ноявлси>ш <'амостоятсльно развивзкицспх я пика отноги. телыю исболын<>й амилигуль>, )к) форме наноминак>- щего маойр щиук> кривую. Исрныс признаки локального ответа выявля>отся ири лсйствии стимулов, состав- 13.2.
ЛОКАЛЬНЫЙ ОТВЕТ 1!рн ириближсшш силы разлражнтсля н виу<< зл<ктрнчсско>о тока к порогу иоявлякгн я нризиаки так называсмого локально)о отвага мсмбр шь), которыг закл<очшотся в и»мансини <!К>рыы изсс>енота злсктротш ничсско)о иотсициала и иояилс>ши самост<щт<льш> рави>яиощсм>гя инка относит(льна исбольння! амплитуды, ио фирм< наиоминахнцсго <У-обрз<ну)о криву>о. ,Ото н с<то.юкзльный огнсг.
1!о л!срс утигн ния рззц)ажщощсго тока амнлнтула локальном> отв<тз увсличиваст<я ислиисшн) и может нс только д<к тигать критичс<'кого потенциала, ио и ирсныищгь сп>, ис лсрсрзсгая, 20 0 Ъ Я а Ф а< <о я Е Ъ Е з ю,С я -40 — 60 в о.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
