Одновременно с ростом кальциевого тока растет проводимость мембраны для ионов калия. Это приводит к возникновению калиевого тока.
В этой фазе проводимость мембраны для ионов кальция уменьшается, а для ионов калия – увеличивается. Для второй фазы свойственно, что суммарный ток мембраны стремится к нулю.
III фаза – реполяризация. Эта фаза характеризуется закрытием кальциевых каналов, увеличением проводимости мембранны для ионов калия и усилением выходящего калиевого тока. Время жизни калиевых каналов примерно 50 мс.
Изменение проводимости ионов К
, Na, и Са
при формировании ПД кардиомиоцита показаны на рисунке:
 |
Уравнение для мембранного тока при возбуждении кардиомиоцита:
где второе и третье слагаемые – составляющие входящих деполяризиющего быстрого тока 
и медленного тока 
Четвертое – входящий реполяризирующий ток 
.
Фаза | Параметры каналов | Состояние каналов | Направление токов |
1 – Деполяризация | ТNa=1 – 2 мс φNa = –60 мВ |
|
|
2 – Плато | ТCa= 200 мс φCa = – 30 мВ |
|
|
3 – Реполяризация | ТК= 50 мс |
|
|
Процессы возбуждения кардиомиоцита изучаются с помощью методов:
1. Блокаторов ионов кальция. Были найдены блокаторы кальциевого тока в миоците: препарат Д–600, верапамил, катионы металлов и некоторые другие. Эти вещества прекращают доступ кальция внутрь клетки и тем самым изменяют и величину, и форму потенциала действия. При этом кальцевые каналы не блокируются блокатором ионов Na, что дает основание допускать существование в кардиомиоцитах отдельных калъциеиых каналов.
2. Люминесцентный анализ. Он позволяет регистрировать в эксперименте перенос ионов кальция с помощью белка экворина, получаемого из светящихся медуз. Особенность этого белка заключается в том, что обладая высоким средством к ионам Са, он люминесцирует в их присутствии.
Экворин вводится в препарат сердечной мышцы, и с помощью специальной оптической аппаратуры регистрируется изменение интенсивности свечения во времени. Полученные результаты позволяют описать процессы переноса ионов кальция при генерации потенциала действия в мышце сердца.
3. Распредслсние ионов кальция по сердечной мышце в норме и патологии изучается с помощью метода радионуклидной диагностики. Для этого используют радиоактивный изотоп кальция, 
– излучение которого регистрируется сканерами.
4. Иллюстративный материал: презентация, слайды.
5. Литература:
1. Ф. и др. Биофизика.– М.– 2000.
2. А., Н. Биофизика.– У.– 2004.
3. Сәтбаева Х.Қ. және т. б. Адам физиологиясы –А.–2005.
4. Б. Биофизика. – Т.1,2.– М.– 1987.
5. А. и др. Биофизика.– М.– 1983.
6. И., А. Медицинская биофизика.– М.– 1978.
7. В. Биофизика.– М.– 1978.
8. А. и др. Мед. И биологическая физика.–Новгород – 2001.
6. Контрольные вопросы (обратной связи):
1. Как распределяются ионы в кардиомиоците?
2. Как работают ионные насосы?
3. Какими фазами характеризуются потенциал действия клетки миокарда?
ЛЕКЦИЯ №8
1. Тема лекции: Закономерности поглощения света биологическими системами.
2. Цель лекции: обяснить студентам понятие поглощения света биологическими системами и поглощательную способность системы..
План лекции:
1. Поглощательная способность системы.
2. Закон Ламберта–Бера.
3. Оптическая плотность вещества.
4. Спектр поглощения фотобиологических процессов.
3. Тезисы лекции:
Согласно основному закону фотохимии, который является следствием закона сохранения энергии, фотохимическое действие может оказывать только тот свет, который поглощается данной системой. Тот свет, который не поглощается данной системой, фотохимических реакций вызывать не будет.
Поэтому для рассмотрения энергетики фотобиологического процесса необходимо знать поглощательную способность системы. В этом отношении наиболее существенны два фактора:
1) общее количество поглощаемой энергии или число квантов, поглощаемых в единицу времени (первый фактор). Этот показатель обычно оценивается с помощью оптической плотности объекта;
2) величина поглощаемого кванта (второй фактор).
Первый фактор определяет возможное число реакций, совершающихся в единицу времени, т. е. скорость процесса.
Второй фактор определяет энергетику самой фотореакции, т. е. определяет, какая реакция возможна.
Поток световых квантов, проходя через систему, содержащую молекулы вещества, ослабляется. Ослабление потока квантов происходит вследствие того, что часть квантов поглощается (захватывается) молекулами.
При прохождении светового потока через вещество атомы и молекулы этого вещества подвергаются вынужденному колебанию. На этот процесс расходуется часть энергии светового потока, поэтому его интенсивность уменьшается.
Поглощение монохроматического света в однородной среде парарллельно определили П. Бугер и И. Ламберт. Уменьшение интенсивности светового потока при прохождении через вещество (Jd) прямо пропорционально его толщине и интенсивности падающего светового потока (J0):
Поглощение света, проходящего через вещество с толщиной «d» определяют с помощью закона Бугера-Ламберта: Jd=J0e-kd, где Jd – интенсивность света, прошедшего через вещество, J0 – интенсивность света, падающего на поверхность вещества, k – натуральный показатель коэффициента поглощения, а знак «-» показывает, что световой поток уменьшается.
Исследование поглощения светового потока различными растворами имеет важное значение для биологов, фармацевтов и медиков.
А. Бер, исследуя поглощение света различными растворами, определил их коэффициент поглощения: k=k1×d×C. Тогда закон Бугера-Ламберта записывается в следующем виде: 
. Этот закон называется законом Бугера–Ламберта–Бера, где «k1» - коэффициент, учитывающий природу раствора.
Это уравнение является показателем фотобиологического процесса, т. е.
интенсивность светового потока, проходящего через вещество, экспоненциально уменьшается в зависимости от длины оптического пути и концентрации вещества.
Для характеристики явлений поглощения света введены величины:
1. Коэффициентом пропускания называется отношение интенсивности света, прошедшего через вещество или раствор, к интенсивности света падающего на их поверхность: t =Jd/J0
2. Оптической плотностью называется обратный десятичный логарифм от коэффициента пропускания: D=lg(1/t)=lg(J0/Jd)= k1×d×C. Оптическая плотность показывает способность вещества поглощать световой поток.
Вещество неодинаково поглощает свет различной длины волны.
Кривая зависимости оптической плотности вещества от длины волны поглощаемого света называется спектром поглощения. Обычно спектры поглощения молекул имеют непрерывный характер, но обнаруживают максимумы на той длине волны света, где имеется максимальное поглощение квантов света.
На рис. 1. приведены спектры поглощения некоторых биологически важных соединений:
· белки имеют максимум поглощения на длине волны 280 нм,
· нуклеиновые кислоты – в области 260 нм,
· родопсин – 500 нм,
· хлорофилл имеет два максимума поглощения: 430 и 680 нм.
Как видно из рисунка, спектры поглощения имеют иногда довольно сложный вид, характерный для данного вещества и зависящий от структуры и свойств молекул данного вещества.
 |
Рис. 1. Спектры поглощения некоторых биологически
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 |
Основные порталы (построено редакторами)