Методы изучения трансцеллюлярного транспорта.

- Микропункция и микроанализ- забор содержимого почечного канальца с помощью микропипетки диаметром 6-10 мкм

- Микроперфузия- изоляция участка почечного канальца с помощью гидрофобных пробок и заполнение просвета тестируемым веществом с последуещим забором (см.выше).

- Изотопных меток: натрия (Na²²), рубидия в качестве заместителя калия (Rb⁸⁶ ) и др.

- Метод короткозамкнутого тока Уссинга – при создании условий полной индеинтичности концентрационного состава растворов по обе стороны мембраны для исключения пассивного транспорта, подержание постоянного потенциала обеспечивается влиянием Na⁺/К⁺-насоса. Величина этого потенциала и есть вклад активного транспорта, и требуется режим короткозамкнутого тока для определения его значения.

XIV. БИОФИЗИКА АНАЛИЗАТОРОВ

Общие положения

Любая биологическая система в процессе нормального функционирования должна обмениваться с окружающей средой не только энергией, веществом, но и информацией. Восприятие информации в организме производится особыми структурами – анализаторами.

Анализатор (по И.П.Павлову) состоит из трех звеньев:

1. Рецептора – специализированной структуры для определенного вида воздействия.

2. Нервного проводника (пути), несущего информацию от рецептора.

3. Представителя в центральной нервной системе, анализирующего полученную информацию.

Ранее анализатор соотносился с органом чувств (Аристотель): зрение, слух, вкус, осязание, обоняние. Затем появились другие представления о более расширенной картине восприятия мира: боль, тепло, холод, жар, мышечное и суставное чувство, голод и т.д.

В настоящее время возможны варианты классификации органов чувств по ряду критериев: сходству ощущений, анатомическому различию (капсулированные и инкапсулированные), качеству воздействующей энергии (баро-, термо и хеморецепторы), и т.д.. И, несмотря на многообразие видов и функций органов чувств у них есть общие свойства.

Порог органов чувств. Различают:

1. Абсолютный порог-минимальная величина раздражения, достаточная для ответной реакции анализатора – j.

2. Возбудимость – величина, обратная абсолютному порогу: .

3. Адекватность – способность с наибольшей возбудимостью отвечать на определенные стимулы. Это более широкое представление, чем возбудимость, так как зависит не только от порога, но и от большего количества других факторов стимула (t-длительность, q -производная по времени, l-крутизна нарастания и т.д.).

4. Закон специфических энергий Белла-Мюллера- одно и то же раздражение, действуя на различные органы чувств, вызывает ощущения различного качества., но различные раздражения, действуя на один и тот же орган чувств, вызывает ощущения одного и того же качества. Таким образом, любой раздражитель может вызвать ответ анализатора, но все упирается в уровень адекватности воздействующего стимула. Так, энергетический уровень чувствительности рецептора к адекватному стимулу – 10^-10 эрг/см² – ему нет аналогов.

5. Закон Бугера-Вебера-Фехтнера связан с понятием разностного порога- восприятие анализатором (ощущение, ΔS) происходит, когда есть превышение абсолютного порога (R) на какую-то величину (ΔR):

,

где: с-константа пропорциональности.

Интегрируя это выражение, получим:

с учетом константы: S=0 и R=r-пороговый стимул и меняя константу c 2,3ln = Klg, получим:

.

Так как анализатор воспринимает только величину R превышения над абсолютным порогом r, окончательно закон Бугера-Вебера-Фехтнера:

S – величина ощущения пропорциональна логарифму величины раздражения.

Применимость закона Бугера-Вебера-Фехтнера:

1. Описывает деятельность одиночной сенсорной единицы – группы рецепторов с общим афферентным нервным волокном.

2. Линейность между токами действия и логарифмом интенсивности соблюдается в определенном диапазоне частот.