Следующая серия статей будет посвящена "Малекулярным механизмам электрической активности сердца".
Данная тема будет особенно интересна не только студентам медицинских ВУЗов и ординаторам, но и врачам, кто хочет лучше разобраться в этом вопросе или освежить свои знания.
В рамках этого цикла будут рассмотрены следующие темы:
1. Ионное равновесие;
2. Трансмембранный потенциал;
3. Потенциал действия кардиомиоцитов;
4. Возбудимость;
5. Рефрактерность;
6. Проведение электрического импульса;
7. Электромеханическое сопряжение.
Начнём мы с ионного равновесия. Приятного чтения!
Ионное равновесие.
Все клетки нашего организма состоят их билипидного слоя, который не проницаем для водорастворимых (гидрофильных) частиц, таких как ионы. Для того чтобы ионы могли проходить клеточную мембрану существуют гидрофильные пути (т.е. поры), которые образованы трансмембранными белками. Через эти поры ионы перемещаются пассивно за счёт двух движущих сил: электрическому градиенту (разница напряжения) и химическому градиенту (разница концентрации). Химический градиент перемещает ионы из зоны с большей концентрацией в зону с меньшей концентрацией. Электрический градиент перемещает ионы в область противоположного заряда (т.е. катионы заряженные положительно в область отрицательного заряда; анионы - отрицательно заряженные в область положительного заряда). Направление ионов будет зависить от общего вклада химического и электрического градиентов (т.е. электрохимического градиента).
Однонаправленное перемещение ионов через мембрану по химическому градиенту (из большей концентрации в меньшую) в какой то момент времени увеличит величину заряда, что будет формировать электрический градиент, препятствуя (из-за отталкивания), дальнейшему току ионов через канал.
Если электрический градиент будет равен (одинаковая концентрация и одинаковое напряжение с двух сторон мембраны остановит ток ионов) или противоположен (химический градиент направлен в клетку, а электрический - из клетки) химическому градиенту, то ионы будут находиться в электрохимическом равновесие, и общий трасмембранный ток каждого конкретного иона будет равен нулю. В этом случае трансмембранный электрический потенциал представляет собой равновестный потенциал для каждого иона (Еion) (потенциал реверсии или потенциал Нернста).
После того как равновестный потенциал будет достигнут, некоторый ток ионов продолжается и изменяет баланс сил. Продолжается перемещение ионов через трансмембранные каналы, пока равновесие не будет восстановлено, отсюда и название "потенциал" реверсии.
Еion для каждого иона, это напряжение, которое зависит от концентрации иона с каждой стороны мембраны.
Еm - это мембранный потенциал, среднее значение для всех Еion для которых мембрана проходима.
Если Еm более положителен к Еion , то ток ионов направлен из клетки. Если более отрицательно - в клетку.
Надеюсь было интересно, ставьте лайки, пишите комментарии, предлагайте другие темы для обсуждения.