О шаре и цилиндре
Страница 1

Сравним электрические свойства тела нервной клетки и нервного волокна, считая тело клетки шаром, а волокно — бесконечным цилиндрическим кабелем.

Сравнение электрических свойств шара и цилиндра, образованных одинаковыми мембранами, покажет нам, какую важную роль в определении этих свойств играет форма.

Электрические параметры, которыми характеризуются клетки и ткани, можно разделить на две группы. К первой группе относятся параметры, характеризующие вещество мембраны и протоплазмы: удельное сопротивление мембраны, которое обычно равно 1—10 кОм-см2, ее удельная емкость, обычно равная 1 мкФ/см2, и, наконец, удельное сопротивление протоплазмы, которое равно примерно 100 Ом-см. Эти параметры, естественно, не зависят от формы и размеров клетки.

Ко второй группе относятся параметры, которые называют системными. Они характеризуют клетку, волокно или систему связанных клеток в целом и зависят от размеров и формы. Один из основных системных параметров — это так называемое входное сопротивление, о котором нам уже приходилось говорить в гл. 6.

Входное сопротивление измеряется так. Один микро-электрод вводится в одиночную клетку, в волокно или в одну из клеток, электрически связанных с соседями, другой полюс при этом помещают в наружную среду и пропускают между ними ток /. Одновременно с этим второй микроэлектрод вводят в ту же одиночную клетку, волокно или клетку-соседа. Тогда при пропускании тока второй микроэлектрод будет регистрировать сдвиг МП А7, Второй микроэлектрод вводят возможно ближе к токовому электроду, поскольку, как мы знаем, в нервном волокне сдвиг потенциала будет убывать по мере удаления от токового электрода. Входным сопротивлением называют отношение сдвига потенциала к пропускаемому току!

Таким образом, входное сопротивление — это аналог обычного сопротивления участка цепи. Естественно, что Лвх клеток зависит от параметров первой группы и от формы и размеров клеток, а также их взаимного расположения. Например, как мы видели в гл. 6 ), входное сопротивление аксона выражается формулой

Здесь Лш и НI — удельные сопротивления мембраны и протоплазмы аксона, т. е. параметры первой группы; все остальное в формуле определяется геометрией волокна — предполагалось, что это цилиндр, у которого длина гораздо больше радиуса.

А теперь посмотрим, что будет, если из того же материала сделать другое «платье» — сферическую клетку радиуса а.

Можно показать, что у сферических клеток, даже у очень крупных, с диаметром порядка 1 мм, сопротивление протоплазмы составляет только 0,1% сопротивления мембраны. У клеток меньших размеров — а таковы все клетки в нервной системе позвоночных — сопротивление протоплазмы можно вообще не учитывать. Так что реально входное сопротивление сферической клетки зависит только от удельного сопротивления ее мембраны и от ее радиуса а:

Сравним теперь формулы и. У сферической клетки Явх прямо пропорционально Ям, поэтому если при возбуждении клетки удельное сопротивление мембраны уменьшится, например, в 36 раз, то и 7?вх уменьшится тоже в 36 раз. У волокна же Лвх пропорционально не Дм, а только, поэтому если при возбуждении сопротивление мембраны уменьшится также в 36 разЛ то /?вх изменится только в 6 раз.

Страницы: 1 2


Рекомендуем к прочтению:

Влияние вибраций на здоровье
Влияние вибрации на здоровье человека носит фазный характер. При непродолжительном действии вибрации (1,5 года) на первый план выступают функциональные нарушения центральной нервной системы в виде астенического, астеновегетативного синдро ...

Классификация нейронов
По количеству цитоплазматических отростков принято различать униполярные, биполярные и мультиполярные нейроны. Униполярные нейроны имеют единственный, обычно сильно разветвленный первичный отросток. Одна из его ветвей функционирует как ак ...

Выполнение предприятиями мероприятий по охране атмосферного воздуха при наступлении неблагоприятных метеорологических условий.
В течение года при проведении инспекторских проверок обращалось внимание на выполнение предприятиями мероприятий по сокращению выбросов загрязняющих веществ при неблагоприятных метеоусловиях. В проектах нормативов ПДВ предприятий имеются ...