Іонна теорія подразнення

В. Ю. Чаговець (1896) запропонував першу дифузійну теорію біоелектричних явищ. Він вважав, що при подразненні або пошкодженні живих тканин в місці збудження або роздратування накопичуються сполуки вуглекислоти. Вуглекислота дисоціює на іони, які з різко різною швидкістю починають рухатися до незміненим ділянкам тканини. У результаті в збудженому тканини накопичується надлишок позитивно заряджених водневих іонів (позитивний заряд), а в збудженому ділянці накопичуються негативно заряджені аніони кислоти (негативний заряд). Нернст (1908) вважав, що різниця потенціалів в нервах і м’язах при їх подразненні з’являється завдяки накопиченню рухомих іонів у напівпроникних клітинних мембран.

Жива збудлива тканина – провідник другого роду. При пропущенні через тканину електричного струму відбувається пересування тканинних іонів. На шляху свого руху іони зустрічають напівпроникні пластини, що складаються з білків, – мембрани. У цих колоїдних мембран іони накопичуються і концентруються до порогової величини, необхідної для виникнення збудження. Отже, збудження пов’язане з поляризацією напівпроникних мембран, з виникненням при подразненні різниці потенціалів по обидві їх сторони внаслідок нерівномірного розподілу різних іонів. Дифузія іонів діє в протилежному напрямку. Нернст запропонував формули для обчислення поляризації, необхідної для порога роздратування при дії постійного і змінного струмів.
Коли сила струму і тривалість його дії недостатні для накопичення порогової концентрації іонів, роздратування не дає видимого ефекту. Формули Нернста застосовні до середніх значень часу дії струму і частоти його періодів.

Ж. Леб (1915) створив теорію антагонізму іонів, отрут і гормонів. Відповідно до його теорії, одновалентні іони лужних металів (натрій, калій) викликають збудження, а двовалентні іони лужноземельних металів (кальцій і магній) діють гнітючим, гальмуючим чином. На його думку, збудливість живої тканини визначається співвідношенням концентрацій цих іонів.
Згідно іонної теорії П. П. Лазарєва (1916, 1923), швидкість руху одновалетних іонів більше, ніж двовалентних, тому вони встигають накопичитися у катода раніше, ніж двовалентні. Отже, співвідношення концентрації іонів змінюється на користь натрію і калію, і тому настає збудження. На думку П. П. Лазарєва, швидко рухомі одновалентні катіони проникають через напівпроникні колоїдні мембрани, які затримують аніони. Особливо легко проходить через ці мембрани калій. Накопичення катіонів викликає в іншій ділянці тканини порався аніонів, що в свою чергу призводить до проходження в цю ділянку катіонів. Цей процес поширюється вздовж товщі тканини.

Отже, всі теорії роздратування стверджують, що як збудження, так і виникнення електричного струму при порушенні обумовлені різницею концентрації іонів у колоїдних мембран.

Посилання на основну публікацію