ВИДЫ И ФОРМЫ ПРОЯВЛЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ ЖИВЫХ СИСТЕМ

Главная » Энциклопедия » Физиология » Книги по физиологии » Книги по общей физиологии » Главы книг по общей физиологии » ВИДЫ И ФОРМЫ ПРОЯВЛЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ ЖИВЫХ СИСТЕМ

Нам представляется правомочным высказать еще одно предположение о возникновении потенциала действия на базе пьезоэлектрического эффекта в условиях конформационных изменений клеточной мембраны, если рассматривать ее как кристаллическое и квазикристаллическое образование. Так, влияние растяжения аксона на потенциал покоя и скачкообразное изменение потенциала действия в опытах Спириопоулоса (1968), по-видимому, можно объяснить не только кооперативно-конформационными эффектами в их обычном понимании.

Предлагаемые теории при всех недостатках не лишены и достоинств. Поэтому правильнее решать вопрос комплексной природы проницаемости клетки и ее электрических потенциалов. Какие бы дискуссионные бури не возникали вокруг того или иного объяснения, отправной точкой для каждого из них должен быть основной жизнеобеспечивающий процесс — процесс обмена веществ. Именно такой «метаболический» подход позволил установить точки соприкосновения противоположных друг другу теорий. В связи с этим электрические потенциалы (потенциал покоя, местный потенциал и потенциал действия) следовало бы называть метаболическими независимо от частного механизма возникновения каждого из них.

Классическим доказательством проявления метаболических процессов при развитии потенциала действия может быть опыт Хилла (1963) по изучению теплопродукции нерва при ответной реакции на раздражение. Оказалось, что одиночное раздражение нерва конечности краба при 0° вызывает общее повышение температуры примерно на 2*10—6 градуса. Это повышение температуры — суммарный результат двухфазного процесса: первая фаза — повышение температуры на 10*10—6 градуса во время прохождения импульса и вторая — понижение температуры на 8*10—6 градуса в течение нескольких десятых долей секунды после проведения импульса. Хилл отмечает, что выделение тепла в фазе положительной теплопродукции, «вероятно, носило бы характер одиночной резкой «вспышки», совпадающей по времени с прохождением импульса. Фаза отрицательной теплопродукции, однако, занимает около 300 мс — значительно больше времени, чем любой известный процесс, связанный с самим импульсом».

Однако такой подход к роли метаболизма в возникновении и поддержании всех видов потенциалов еще не получил достаточного распространения. Поэтому в литературе можно встретить и другую терминологию, как например, потенциал градиента основного обмена, называемый также «истинным потенциалом» или метаболическим. Выделение их в самостоятельную группу весьма условно. Эти потенциалы генерируются в процессе основного обмена, т. е. в состоянии максимально допустимого покоя биологических систем. По характеру протекания потенциалы основного обмена очень вариабельны, но в большинстве случаев постоянны по полярности и медленно колеблемы по величине. При этом участки с более интенсивным обменом электроотрицательны по отношению к окружающим элементам биосистемы.

Применяется формулировка метаболические потенциалы в иной трактовке. По А. В. Латманизовой (1972), например, это «стойкие, неизменные во времени разности потенциалов, существующие между противоположными поверхностями отдельных тканевых структур (например, кожи лягушки и др.) или между различными частями организма, расположенными вдоль его продольной оси. В биологическом отношении здесь речь идет, по-видимому, о примерах суммарных различий в величинах потенциалов покоя отдельных структурных звеньев исследуемой сложной морфологической системы».

Источники и литература

  • Логинов А. А. Очерки по общей физиологии. Основные свойства и закономерности живых систем. Минск, «Вышэйш. школа», 1976.