Популярная Медицинская Энциклопедия 103

В силу законов диффузии концентрация ионов внутри клетки и на ее наружной поверхности стремится стать одинаковой. Однако этим диффузионным (и электростатическим) силам препятствует деятельность ферментных систем мембраны клетки, непрерывно «перекачивая» ионы и непрерывно преодолевая диффузионные и электростатические силы. Необходимая для этого энергия возникает за счет окислительных процессов в мембране клетки, т. е. за счет процессов жизнедеятельности.

В норме, клеточные мембраны в известной степени проницаемы для ионов калия, поэтому находящийся в больших концентрациях внутри клетки калий частично выходит из клетки, унося с собой на ее поверх ностьположительные заряды. Вследствие этой и других причин поверхность клетки оказывается заряженной положительно по отношению к содержимому клетки. Разность потенциалов равна примерно 80—100 милливольт (милливольт — 1/юоо вольта). Поверхность каждой клетки имеет одинаковый положительный заряд. Поэтому два электрода, приложенные к различным участкам поверхности клетки (или к различным клеткам или участкам организма), не выявят никакой разности потенциалов. При действии на клетку нервных импульсов, электрич. потенциалов и других раздражителей (напр., химич. веществ, тепла, механич. воздействий и т. д.) свойства клеточных мембран изменяются. Возникает резкое повышение проницаемости мембраны для ионов натрия, крые в силу законов диффузии устремляются в область, где концентрация их меньше, т. е. внутрь клетки. Устремляясь внутрь клетки, ионы натрия несут с собой положительные электрич. заряды, в результате чего поверхность клетки в этом месте теряет положительный заряд и оказывается заряженной отрицательно по отношению к соседним покоящимся участкам. Включение любой активной деятельности клетки и ткани — сокращение мышцы, выделение сока железой, нервный импульс — начиняется с появления этих электрич. потенциалов, т. е. с возникновения отрицательного заряда деятельных (возбужденных) участков по отношению к заряду покоящихся (невозбуж денных). Возбужденный участок остается заряженным отрицательно очень недолго — десятые или тысячные доли секунды, после чего в результате очень сложных химич. процессов в мембране вновь происходит перегруппировка ионов, приводящая в конце концов к восстановлению положительных электрич. зарядов на поверхности мембраны. Хотя величина отрицательных зарядов возбужденного участка очень невелика, современные электронные приборы могут уловить и зарегистрировать ее, а следовательно, и наличие процесса возбуждения в тканях. Запись электрич. потенциалов сердца — электрокардиография (см.), электрич. потенциалов мозга — электроэнцефалография (см.) так же, как и запись потенциалов других органов и тканей, широко применяется в физиологии и медицине для изучения деятельности органов и для диагностики заболеваний.