Потенциал покоя мембраны мышечного волокна и потенциал действия

Содержание:

Введение

Зачем нам нужно знать, что такое потенциал покоя?

Что такое «животное электричество»? Откуда в организме берутся «биотоки»? Как живая клетка, находящаяся в водной среде, может превратиться в «электрическую батарейку»?

— На эти вопросы мы сможем ответить, если узнаем, как клетка за счёт перераспределения электрических зарядов создаёт себе  электрический потенциал на мембране.

Как работает нервная система? С чего в ней всё начинается? Откуда в ней берётся электричество для нервных импульсов?

— На эти вопросы мы также сможем ответить, если узнаем, как нервная клетка создаёт себе электрический потенциал на мембране.

Итак, понимание того, как работает нервная система, начинается с того, что надо разобраться, как работает отдельная нервная клетка — нейрон.

А в основе работы нейрона с нервными импульсами лежит перераспределение электрических зарядов на его мембране и изменение величины электрических потенциалов. Но чтобы потенциал изменять, его нужно для начала иметь. Поэтому можно сказать, что нейрон, готовясь к cвоей нервной работе, создаёт на своей мембране электрический потенциал, как возможность для такой работы.

Таким образом, наш самый первый шаг к изучению работы нервной системы — это понять, каким образом перемещаются электрические заряды на нервных клетках к как за счёт этого на мембране появляется электрический потенцила. Этим мы и займёмся, и назовём этот процесс появления электрического потенциала у нейронов — формирование потенциала покоя.

Биофизические механизмы возникновения биоэлектрических потенциалов

Возникновение эдс, или разности потенциалов в живых системах, зависит от наличия определенных физ.-хим. градиентов между отдельными тканями, между окружающей клетку жидкостью (напр., лимфой) и клеточным содержимым, между отдельными клеточными органоидами и т. д.

Встречаются постоянные разности потенциалов, характерные для живых систем, находящихся в стационарном состоянии, т. е. таких, в которых реакции протекают с более или менее постоянной скоростью. Когда же разность потенциалов быстро изменяется и вновь восстанавливается, мы обычно имеем дело с переходными процессами — переходами от одного стационарного состояния к другому.

Разность потенциалов — всегда следствие пространственного разобщения электрических зарядов противоположного знака.

Так, напр., если одна из двух граничащих друг с другом фаз содержит ионы или полярные молекулы, то на границе раздела возникает двойной электрический слой. Характерным примером в этом отношении является граница: металл (металлический электрод) — раствор электролита.

Концентрационные цепи. Разность потенциалов возникает в том случае, если два электрода из одного и того же металла (м) опустить в растворы соли этого металла разной активности (а1 и а2).

Разность электрических потенциалов (E), определяющая эдс такой системы (в вольтах), будет:

где R — газовая постоянная, a — активность, T — температура в градусах Кельвина, z — валентность, F — число Фарадея.

Окислительно-восстановительные потенциалы (редокс-потенциалы). В организме происходит ряд окислительно-восстановительных реакций. При соответствующих условиях такие реакции могут служить источниками возникновения эдс (см. Окислительно-восстановительный потенциал).

Окислительно — восстановительный (или редокс) потенциал характеризуется формулой:

или для t° 20°:

где константа С — величина, характерная для каждой редокс-системы и соответствует ее редокс-потенциалу при /=1; десятичный логарифм этого выражения равен 0.

Все рассмотренные случаи возникновения разностей электрических потенциалов характеризуются общим условием: необходимо наличие электродов, которые служат акцепторами или донорами электронов. Поэтому их иногда объединяют условно под общим понятием «электродные потенциалы».

Для того чтобы измерить разность потенциалов, потенциал исследуемого электрода сравнивают с известным потенциалом какого-либо другого электрода (эталоном). В качестве стандартных электродов сравнения принято пользоваться нормальным водородным электродом (см.) или любым другим, потенциал к-рого в данных условиях остается постоянным по отношению к нормальному водородному (обычно пользуются каломельными или хлор-серебряными электродами).

Существует иная группа электрических цепей, где возникновение эдс происходит из-за неравномерного распределения ионов по границам раздела, т. е. где двойные электрические слои приурочены не к границе электрода со средой, а к самой среде или фазе раздела.

ПОТЕНЦИАЛ ПОКОЯ МЕМБРАНЫ МЫШЕЧНОГО ВОЛОКНА И ПОТЕНЦИАЛ ДЕЙСТВИЯ

Давайте рассмотрим, как возникает и развивается потенциал действия, который приводит в дальнейшем к сокращению скелетных мышц. Вначале разберем, что такое потенциал покоя.

Потенциал покоя мембраны мышечного волокна

В состоянии покоя сарколемма (мембрана) мышечного волокна поляризована или, другими словами, имеется определенный мембранный потенциал покоя. Снаружи мембраны заряд положительный, а внутри – отрицательный (рис.1). Разность потенциалов между наружной и внутренней оболочками мембраны мышечного волокна составляет 90 мВ.

Рис.1

В тканевой жидкости, окружающей мышечные волокна, выше концентрация ионов натрия (Na+), а в саркоплазме мышечного волокна – ионов калия (К+). Однако положительно заряженные ионы К+ не полностью уравновешивают анионы (отрицательно заряженные ионы), содержащиеся в саркоплазме мышечного волокна, это обусловливает отрицательный заряд мембраны мышечного волокна (то есть ее внутренней оболочки).

Более подробно строение и функции мышц описаны в моих книгах:

  • Гипертрофия скелетных мышц человека
  • Биомеханика опорно-двигательного аппарата человека

мышечное волокнамотонейронамышечного волокнамышечное волокно++мышечное волокно+мышечного волокнадеполяризуется

Потенциал действия

Возникшая волна деполяризации передается вдоль оболочки мышечного волокна. При этом все больше открывается каналов натрия и все больше ионов Na+ входит внутрь волокна. Скорость проникновения ионов Na+ внутрь мышечного волокна очень высокая — несколько миллионов ионов в секунду (А. Дж. Мак-Комас, 2001) (рис.2).

Рис. 2. Распространение волны деполяризации вдоль поверхностной мембраны мышечного волокна (E.N.Marieb, 2015)

Каналы калия, однако остаются закрытыми. Через каналы натрия ионы К+ пройти не могут. Это связано с тем, что ионы Na+ имеют диаметр 0,1 нм, а ионы К+ — 0,13 нм.

Этот кратковременный процесс (не более 1-2 мс) деполяризации мышечного волокна называется потенциалом действия. Разность потенциалов между оболочками мышечного волокна доходит  до 120-130 мВ. Волна деполяризации через Т-трубочки достигает саркоплазматического ретикулума, и из него в саркоплазму выделяются ионы кальция (Ca2+) начинается процесс сокращения мышечного волокна. Об этом я расскажу более подробно в дальнейшем.

Следует заметить, что процесс распространения волны деполяризации вдоль мышечного волокна можно зарегистрировать посредством электромиографии.

Реполяризация

После прохождения волны деполяризации, каналы натрия закрываются и открываются каналы калия. Ионы К+ начинают выходить из мышечного волокна, так как они заряжены положительно, а снаружи мембрана заряжена отрицательно. Потенциал действия снижается. Мембрана мышечного волокна восстанавливает свою полярность. Это называется реполяризацией. Вновь снаружи она заряжена положительно, а внутри – отрицательно. Однако существуют отличия от первоначального состояния мышечного волокна, так как снаружи мышечного волокна теперь много ионов К+, а внутри мышечного волокна много ионов Na+ .

Работа натрий-калиевой помпы (насоса)

Чтобы восстановить исходное состояние мышечного волокна начинает действовать натрий-калиевый насос (помпа). Этот насос за счет энергии АТФ активно выкачивает из мышечного волокна ионы Na+ и закачивает ионы К+ внутрь. Натрий-калиевый насос представляет собой белковую молекулу. Таких молекул в мембране мышечного волокна достаточно много. На работу этого механизма тратится около 70% энергии мышечного волокна.

Работа кальциевой помпы (насоса)

Чтобы закачать в саркоплазматический ретикулум ионы кальция, начинает работать кальциевый насос. Этот насос закачивает в саркоплазматический ретикулум 90% ионов кальция (Ca2+). Функционирование этого насоса стимулирует присутствие ионов магния ( Mg2+). Для транспорта ионов кальция в саркоплазматический ретикулум также нужна энергия АТФ. Доказано, что для транспорта двух ионов кальция тратится одна молекула АТФ ( А. Дж. МакКомас, 2001).

Литература:

1. Мак-Комас А. Дж. Скелетные мышцы человека. – Киев: Олимпийская литература, 2001.- 407 с.

Физиология формирования мембранного потенциала действия

Потенциал действия — это быстрый рост и последующее падение напряжения или мембранного потенциала через клеточную мембрану с характерным рисунком. Достаточный ток необходим для инициирования отклика напряжения в клеточной мембране; если ток недостаточен для деполяризации мембраны до порогового уровня, потенциал действия не будет срабатывать. Примерами клеток, передающих сигналы через потенциалы действия, являются нейроны и мышечные клетки.

Стимул запускает быстрое изменение напряжения или потенциала действия. В режиме патч-зажим в ячейку должен подаваться достаточный ток, чтобы поднять напряжение выше порогового напряжения, чтобы начать деполяризацию мембраны.

Деполяризация вызвана быстрым увеличением мембранного потенциала , открытием натриевых каналов в клеточной мембране, что приводит к большому притоку ионов натрия.

Реполяризация мембраны является результатом быстрой инактивации натриевых каналов, а также большого оттока ионов калия в результате активированных калиевых каналов.

Гиперполяризация — это пониженный мембранный потенциал , вызванный истечением ионов калия и закрытием калиевых каналов. Состояние покоя — это когда мембранный потенциал возвращается к напряжению покоя, которое возникло до того, как возник стимул. У вашего тела есть нервы, которые соединяют ваш мозг с остальными органами и мышцами, точно так же, как телефонные провода соединяют дома по всему миру. Когда вы хотите, чтобы ваша рука двигалась, ваш мозг посылает сигналы через нервы к вашей руке, сообщая мышцам сокращаться. Но ваши нервы не просто говорят «рука, двигайтесь». Вместо этого ваши нервы посылают множество электрических импульсов (так называемых потенциалов действия) различным мышцам в вашей руке, что позволяет вам двигаться с предельной точностью.

Нейроны представляют собой особый тип клеток с единственной целью передачи информации по всему телу. Нейроны похожи на другие клетки тем, что имеют клеточное тело с ядром и органеллами. Тем не менее, у них есть несколько дополнительных функций, которые позволяют им быть фантастическими при передаче потенциалов действия:

  • дендриты: получают сигналы от соседних нейронов (например, радиоантенны)
  • аксон: передавать сигналы на расстоянии (например, телефонные провода)
  • терминал аксона: передавать сигналы другим дендритам или тканям нейронов (например, радиопередатчик)
  • миелиновая оболочка: ускоряет передачу сигнала по аксону

Потенциал действия в различных типах клеток

Потенциал действия в мышечных тканях

Потенциал действия в скелетных мышечных клетках аналогичный потенциала действия в нейронах. Потенциал покоя в них как правило -90мВ, что меньше, чем потенциал покоя типовых нейронов. Потенциал действия мышечных клеток длится примерно 2-4 мс, абсолютный рефрактерный период составляет примерно 1-3 мс, а скорость проводимости вдоль мышц примерно 5 м / с.

Потенциал действия в сердечных тканях

Потенциал действия клеток рабочего миокарда состоит из фазы быстрого деполяризации, начальной быстрой реполяризации, которая переходит в фазу медленной реполяризации (фаза плато), и фазы быстрой конечной реполяризации. Фаза быстрой деполяризации обусловлена ​​резким повышением проницаемости мембраны для ионов натрия, вызывает быстрый входящий натриевый ток, при достижении мембранного потенциала 30-40 мВ инактивируется и в дальнейшем главную роль играют кальциевый ионный ток. Деполяризация мембраны вызывает активацию кальциевых каналов, в результате чего возникает дополнительный Деполяризующий входящий кальциевый ток.

Потенциал действия в сердечной ткани играет важную роль в координации сокращений сердца.

Распространение

Распространение в немиелинизированные волокне

В немиелинизированные (без`мякотному) нервном волокне ПД распространяется от точки к точке, поскольку возбуждение можно зарегистрировать как такое, что постепенно «бежит» по всему волокну от места своего возникновения. Ионы натрия, входящих внутрь возбуждении участка, служат источником электрического тока для возникновения ПД в прилегающих участках. В этом случае импульс возникает между деполяризована участком мембраны и ее невозбужденном участком. Разность потенциалов здесь во много раз выше, чем необходимо для того, чтобы деполяризация мембраны достигла предельного уровня. Скорость распространения импульса в таких волокнах 0,5-2 м / с

Распространение в миелинизированные волокне

Нервные отростки большинства соматических нервов миелинизированные. Только очень незначительные их участки, так называемые перехвата узла (перехват Ранвье), покрытые обычной клеточной мембраной. Такие нервные волокна характеризуются тем, что на мембране только в перехватах размещении потенциал-зависимые ионные каналы. Кроме того, эта оболочка повышает электрическое сопротивление мембраны. Поэтому при сдвиге мембранного потенциала ток проходит через мембрану перехватывающих участка, то есть прыжками (сальтаторно) от одного перехвата к другому, что позволяет увеличить скорость проведения нервного импульса, которая составляет от 5 до 120 м / с. Причем потенциал действия, который возник в одном из перехватов Ранвье, вызывает потенциалы действия в соседних перехвата за счет возникновения электрического поля, которое вызывает начальную деполяризацию в этих перехватов. Параметры ЭДС поля и дистанция его эффективного действия зависят от кабельных свойств аксона.

Типы нервных волокон, скорость проведения импульса, в зависимости от миелинизации
Тип Диаметр (мкм) Миелинизация Скорость проведения (м / с) Функциональное назначение
А alpha 12-20 сильная 70-120 Подвижные волокна соматической НС; чувствительные волокна проприорецепторов
А beta 5-12 сильная 30-70 Чувствительные волокна рецепторов кожи
А gamma 3-16 сильная 15-30 Чувствительные волокна проприорецепторов
А delta 2-5 сильная 12-30 Чувствительные волокна терморецепторов, ноцицепторов
В 1-3 слабая 3-15 Преганглионарные волокна симпатической НС
С 0,3-1,3 отсутствует 0,5-2,3 Постганглионарные волокна симпатической НС; чувствительные волокна терморецепторов, ноцицепторов некоторых механорецепторов

Что мы знаем про функциональную диагностику?

Есть расхожее выражение, что наука не стоит на месте. Несомненно, в полной мере это относится и к медицине.

Развитие средств массовой информации, и в особенности интернета, позволяет при необходимости получить огромное количество информации по интересующему вопросу в кратчайшие сроки. Все наверняка знают, или по крайней мере слышали, про () или (мультиспиральную ), про УЗИ, рентгенографию, . Но что Вы слышали про так называемую функциональную диагностику?

Все перечисленные выше методики — УЗИ, МРТ, , рентгенография — это методы визуализации. То есть различные способы заглянуть внутрь пациента, не прибегая к хирургическому вмешательству. Результатом этих исследований будет являться картинка, изображение, в том или ином роде, какой-либо части Вашего организма.

А ведь такая картинка далеко не всегда может показать, как функционирует орган в определенный момент времени.

К примеру. — это набор изображений (срезов) вещества головного мозга. На этом изображении можно увидеть изменения, например, очаги инсульта или опухоль. Однако, картинка остается картинкой. Мы видим мозг, но его изображению не можем сказать, как именно функционируют отдельные его части. Особенно актуально это становится в случае, когда клиника поражения головного мозга есть, а изменений на «фотографии» мозга — нет.

Тоже будет касаться и других методов, и других органов.

Так что такое функциональная диагностика? Ответ становится очевиден — это исследования, позволяющие оценить функционирование различных органов и систем.

С одним из таких методов Вы несомненно знакомы лично — это электрокардиография (). При помощи ЭКГ можно оценить электрическую активность сердца, которая будет изменяться при различных патологических процессах. А еще есть суточное мониторирование ЭКГ (его так же называют холтеровским мониторированием). Ведь ЭКГ записывается в течение нескольких секунд и если заболевание проявляет себя время от времени, хотя бы и только во сне, то зафиксировать изменения на обычной ЭКГ нет никакой вероятности. Запись ЭКГ в течение суток во много раз увеличивает шансы на успешный поиск патологии.

Но вернемся к нервной системе. Тут тоже есть метод, про который Вы наверняка слышали, а если получали водительские права или лицензию на оружие, то и испытали когда-то на себе. Электроэнцефалография (ЭЭГ). Регистрация электрической активности головного мозга. Наиболее частая причина назначения — исключение или подтверждение эпилепсии.

Собственно на этих двух последних строках знания о исследовании функционирования нервной системы заканчивается у подавляющего большинства пациентов и, к огромному сожалению, у многих врачей.

В течение десятилетий существуют зарекомендовавшие себя, проверенные инструментальные методы диагностики — электронейромиография и исследование вызванных потенциалов головного мозга. Для многих специалистов, не только в России, но и «на Западе», эти диагностические процедуры ассоциируются только с несколькими относительно редкими заболеваниями. И очень зря.

Распространение потенциала действия между клетками

В химическом синапсе после того, как волна потенциала действия доходит нервного окончания, она вызывает высвобождение нейротрансмиттеров из пресинаптических пузырьков в синаптическую щель. Молекулы медиатора, высвобождаемых с пресинапса, связываются с рецепторами на постсинаптической мембране, в результате чего в рецепторных макромолекулах открываются ионные каналы. Ионы, начинают поступать внутрь постсинаптической клетки через открытые каналы, изменяют заряд ее мембраны, что приводит к частичной деполяризации мембраны и, как следствие, провоцирование генерации постсинаптической клетки потенциала действия.

В электрическом синапсе отсутствует «посредник» передачи в виде нейромедиатора. Зато клетки соединены между собой с помощью специфических протеиновых тоннелей — конексонив, поэтому ионные токи, с пресинаптической клетки могут стимулировать постсинаптическую клетку, вызывая зарождения в ней потенциала действия. Благодаря такому строению, потенциал действия может распространяться в обе стороны и значительно быстрее, чем через химический синапс.

  • Схема процесса передачи нервного сигнала в химическом синапсе

  • Схема строения электрического синапса

Рефрактерные периоды и физиология образования потенциала действия клетки

Потенциалы действия работают на основе «все или ничего». Это означает, что потенциал действия либо срабатывает, либо не похож на щелчок переключателя. Нейрон всегда посылает потенциал действия одинакового размера. Итак, как мы можем показать, что некоторая информация более важна или требует нашего внимания прямо сейчас? Ответ заключается в том, как часто посылаются потенциалы действия — частота потенциала действия.

Когда мозг действительно возбуждается, он запускает много сигналов. Как быстро эти сигналы запускают огонь, говорит нам, насколько сильный исходный стимул — чем сильнее сигнал, тем выше частота потенциалов действия. Существует максимальная частота, с которой один нейрон может посылать потенциалы действия, и это определяется его рефрактерными периодами.

Абсолютный рефрактерный период: за это время абсолютно невозможно отправить другой потенциал действия. Ворота инактивации (h) натриевых каналов на какое-то время закрываются и делают так, что натрий не пройдет. Отсутствие натрия означает отсутствие деполяризации, что означает отсутствие потенциала действия. Абсолютные рефрактерные периоды помогают направить потенциал действия вниз по аксону, потому что только каналы дальше по течению могут открывать и впускать деполяризующие ионы.

Относительный рефрактерный период: в это время действительно сложно направить потенциал действия. Это период после абсолютного рефрактерного периода, когда ворота снова открыты. Тем не менее, ячейка по-прежнему гиперполяризована после отправки потенциала действия. Для достижения соответствующего деполяризационного потенциала потребовалось бы даже больше положительных ионов, чем обычно, чем обычно. Это означает, что исходное инициирующее событие должно быть больше нормального, чтобы передавать больше потенциалов действия. Относительные рефрактерные периоды могут помочь нам понять, насколько интенсивным является стимул — клетки в вашей сетчатке будут посылать сигналы быстрее при ярком свете, чем при тусклом свете, потому что триггер сильнее.

Периоды рефрактерности в физиологии формирования потенциалов действия также дают нейрону некоторое время для пополнения пакетов нейротрансмиттера, обнаруженного на терминале аксона, чтобы он мог продолжать передавать сообщение. Несмотря на то, что все еще возможно полностью исчерпать запас нейронов, передаваемых нейронами, путем непрерывного запуска, рефрактерные периоды помогают клетке продержаться немного дольше.

Что такое вызванные потенциалы и зачем их регистрировать?

Работа любого органа связана с определенной электрической активностью.

Не углубляясь в подробности просто спрошу: Вы, как пациент, относитесь к ЭКГ или ЭЭГ как к какому-то шаманству?

Отвечу за Вас: нет.

А ведь ЭКГ и ЭЭГ — это и есть запись той самой электрической активности (сердца и мозга соответственно). Вызванные потенциалы — тоже самое и даже проще. Вы знаете, что определенные участки головного мозга отвечают за определенные функции. В затылочной области, к примеру, зрительный центр. В височных областях центры, связанные с речью и слухом. К этим центрам идут «проводящие пути» — отростки нервных клеток, которые можно представить в виде кабелей, протянутых от органов чувств (глаз, ушей, кожи и т.д.) к центрам в головном мозге. Когда эти центры активно работают — в них возрастает электрическая активность.

Регистрация вызванных потенциалов — это не что иное, как фиксация этой самой активности, возникающей в ответ на целенаправленное раздражение каких-либо рецепторов (зрительных, слуховых, чувствительных и прочих).

В итоге, полученный результат помогает оценить функциональное состояние и определенных центров в головном мозге, и состояние проводящих путей.

Все элементарно. Понятна и диагностическая ценность подобного исследования. Так почему же регистрация вызванных потенциалов мало кому назначалась и мало кто о ней хоть что-то слышал (в отличие от той же МРТ, которую проводят не только по назначению врача, но и самостоятельно по любому поводу)? Ответить Вам на этот вопрос я затрудняюсь.

Молекулярные механизмы возникновения потенциала действия

Активные свойства мембраны, обеспечивающие возникновение потенциала действия, основанные главным образом на поведении потенциал-зависимых натриевых (Na +) и калиевых (K +) каналов. Начальная фаза ПД формируется входным натриевым током, позже открываются калиевые каналы и выходной K + -ток возвращает потенциал мембраны к исходному уровню. Начальное концентрацию ионов затем восстанавливает натрий-калиевый насос.

По ходу ПД каналы переходят из состояния в состояние: в Na + -каналов основных состояния трех — закрытый, открытый и инактивированный (в реальности все сложнее, но этих трех состояний достаточно для описания), в K + каналов два — закрытый и открытый.

Поведение каналов, участвующих в формировании ПД, описывается через проводимость и рассчитывается через коэффициенты переноса (трансфера).

Коэффициенты переноса были выведены Алан Ллойд Ходжкин и Эндрю Хаксли.

Проводимость для калия G K на единицу площади [S / cm²]
,
где:
an — Коэффициент трансфера из закрытого в открытое состояние для K + каналов [1 / s];
bn — Коэффициент трансфера из открытого в закрытое состояние для K + каналов [1 / s];
n — Фракция К + каналов в открытом состоянии;
(1 — n) — Фракция К + каналов в закрытом состоянии
Проводимость для натрия G Na на единицу площади [S / cm²]

рассчитать сложнее, поскольку, как уже было упомянуто, в потенциал-зависимых Na + каналов, кроме закрытого / открытого состояний, переход между которыми параметром, еще инактивированный / никак инактивированный состояния, переход между которыми описывается через параметр

, ,
где: где:
am — Коэффициент трансфера из закрытого в открытое состояние для Na + каналов [1 / s]; ah — Коэффициент трансфера из инактивированного в не-инактивированный состояние для Na + каналов [1 / s];
bm — Коэффициент трансфера из открытого в закрытое состояние для Na + каналов [1 / s]; bh — Коэффициент трансфера из не-инактивированного в инактивированный состояние для Na + каналов [1 / s];
m — Фракция Na + каналов в открытом состоянии; h — Фракция Na + каналов в не-инактивированном состоянии;
(1 — m) — Фракция Na + каналов в закрытом состоянии (1 — h) — Фракция Na + каналов в инактивированном состоянии.

При каких заболеваниях и симптомах необходима регистрация вызванных потенциалов?

Выше уже говорилось, что это исследование нервной системы назначают крайне редко при всей его информативности. Ниже краткий список заболеваний и состояний при которых может быть рекомендована регистрация вызванных потенциалов.

Регистрация зрительных вызванных потенциалов

  • Стоимость: 3 000 руб.
  • Продолжительность: 30 — 60 минут
  • Госпитализация: Амбулаторно

Подробнее

Зрительные вызванные потенциалы (ЗВП)

  • снижение зрения, слепота
  • рассеянный склероз
  • сахарный диабет 1 и 2 типа
  • ретробульбарный неврит
  • невропатия зрительного нерва
  • опухоли головного мозга и сосудистые мальформации со сдавлением зрительного нерва или зрительного тракта
  • повышение внутриглазного давления
  • снижение зрения или слепота неясной этиологии
  • травмы и сосудистые заболевания головного мозга
  • энцефалит, энцефаломиелит
  • и другие заболевания

Регистрация акустических стволовых вызванных потенциалов (АСВП)

  • Стоимость: 3 000 руб.
  • Продолжительность: 30 — 60 минут
  • Госпитализация: амбулаторно или до 2-ух часов в стационаре

Подробнее

Акустические стволовые (слуховые) вызванные потенциалы (АСПВ)

  • нарушение слуха (для проведения дифференциальной диагностики между периферическим и центральным поражением)
  • нарушение речи у детей
  • рассеянный склероз
  • энцефалит, энцефаломиелит и их последствия
  • травмы и сосудистые заболевания головного мозга и их последствия
  • опухоли головного мозга
  • и ряд других заболеваний

У детей регистрация АСВП может проводится, а иногда и единственно возможна, во время наркоза.

Регистрация соматосенсорных вызванных потенциалов

  • Стоимость: 8 500 руб.
  • Продолжительность: 20 — 50 минут
  • Госпитализация: Амбулаторно

Подробнее

Соматосенсорные вызванные потенциалы (ССВП)

  • нарушение чувствительности в конечностях (онемение, болезненные ощущения)
  • слабость в руках и/или ногах
  • нарушение потенции
  • нарушение мочеиспускания
  • рассеянный склероз
  • энцефаломиелит, миелит и их последствия
  • плекоспатии, полинейропатии
  • нарушения потенции и мочеиспускания
  • хронические болевые синдромы
  • травмы и сосудистые заболевания спинного мозга, головного мозга и их последствия

Регистрация ССВП часто дополняется проведением игольчатой и стимуляционной электронейромиографии (ЭНМГ).

Когнитивные вызванные потенциалы (P300, MNN)

  • снижение памяти
  • деменция
  • болезнь Альцгеймера
  • болезнь Паркинсона

В отличие от предыдущих методов, исследование не может быть проведено у больных, с которыми не возможен адекватный контакт и которые не могу выполнять инструкции исследователя.

Тригеминальные вызванные потенциалы, R III ноцицептивный рефлекс, экстероцептивная супрессия жевательных мышц

  • острые и хронические болевые синдромы различного происхождения
  • хронические различного происхождения
  • невропатия тройничного нерва, тригеминальная невралгия

Вестибулярные миогенные вызванные потенциалы (ВМВП)

  • нарушения равновесия и головокружения различной этиологии
  • болезнь Меньера
  • сосудистые и воспалительные поражения центральной нервной системы, вестибулярного аппарата
  • нарушения слуха различной этиологии
  • опухоли головного мозга

Регистрация вестибулярных миогенных вызванных потенциалов часто дополняется проведение регистрации АСВП (акустических стволовых вызванных потенциалов).

Кожные симпатические вызванные потенциалы, вегетативные вызванные потенциалы (КСВП)

  • полинейропатии различной этиологии
  • 1 и 2 типа
  • дисфункция вегетативной нервной системы («вегето-сосудистая дистония»)
  • хронические болевые синдромы

Как видно, список совсем не маленький. Несомненно, само подозрение на перечисленные заболевания или возникновение указанных симптомов требует самого серьезного внимания со стороны заболевшего и непременного посещения врача. Да и сам результат регистрации вызванных потенциалов требует отдельной трактовки лечащим врачом в совокупности с клинической картиной

Важно помнить, что любое обследование, так же, как и любая терапия (пусть и кажущиеся безобидными обезболивающие, например) должны быть к месту, чтобы не стать бесполезной тратой времени и денег. Собственно говоря, именно в этом и состоит работа грамотного врача

В следующей части мы поговорим о другом относительно редком методе исследования нервной системы — о игольчатой и стимуляционной электронейромиографии (ЭНМГ).

Выводы

Говоря образно, «мембрана превращает клетку в «электрическую батарейку» с помощью управления ионными потоками».

Мембранный потенциал покоя образуется за счёт двух процессов:

1. Работа калий-натриевого насоса мембраны.

Новая гипотеза механизма работы Na,K-АТФазы рассматривается здесь: Механизм натрий-калиевого насоса

Работа калий-натриевого насоса, в свою очередь, имеет 2 следствия:

1.1. Непосредственное электрогенное (порождающее электрические явления) действие ионного насоса-обменника. Это создание небольшой электроотрицательности внутри клетки (-10 мВ).

Виноват в этом неравный обмен натрия на калий. Натрия выбрасывается из клетки больше, чем поступает в обмен калия. А вместе с натрием удаляется и больше «плюсиков» (положительных зарядов), чем возвращается вместе с калием. Возникает небольшой дефицит положительных зарядов. Мембрана изнутри заряжается отрицательно (примерно -10 мВ).

1.2. Создание предпосылок для возникновения большой электроотрицательности.

Эти предпосылки — неравная концентрация ионов калия внутри и снаружи клетки. Лишний калий готов выходить из клетки и выносить из неё положительные заряды. Об этом мы скажем сейчас ниже.

2. Утечка ионов калия из клетки.

Из зоны повышенной концентрации внутри клетки ионы калия выходят в зону пониженной концентрации наружу, вынося заодно положительные электрические заряды. Возникает сильный дефицит положительных зарядов внутри клетки. В итоге мембрана дополнительно заряжается изнутри отрицательно (до -70 мВ).

 Финал

Итак:

Калий-натриевый насос создает предпосылки для возникновения потенциала покоя. Это — разность в концентрации ионов между внутренней и наружной средой клетки. Отдельно проявляет себя разность концентрации по натрию и разность концентрации по калию. Попытка клетки выравнять концентрацию ионов по калию приводит к потере калия, потере положительных зарядов и порождает электроотрицательность внутри клетки. Эта электроотрицательность составляет большую часть потенциала покоя. Меньшую его часть составляет непосредственная электрогенность ионного насоса, т.е. преобладающие потери натрия при его обмене на калий.

Видео: Мембранный потенциал покоя (Resting membrane potential)

2009-2021 Сазонов В.Ф. 2016-2021 kineziolog.su

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector