План лекции
► История открытия биоэлектричества. Токи покоя и действия.
► Мембранный потенциал покоя. Методы регистрации.
► Природа мембранного потенциала покоя.
► Изменение мембранного потенциала при возбуждении (потенциал действия).
► Сравнительная характеристика локального ответа и потенциала действия.
► Современные представления о механизме потенциала действия.
► Потенциал действия и возбудимость клетки.
История открытия биоэлектричества. Токи покоя и действия
Первые научные работы, направленные на изучение «животного электричества», датированы серединой XVIII столетия и связаны с изучением электрических органов морских животных (электрический скат, некоторые глубоководные рыбы). Все эти исследования подготовили благоприятную почву для работ Л. Гальвани, который считается основателем электрофизиологии. Само открытие «животного электричества» у лягушек связано с так называемым «балконным опытом» (1786). На первом этапе своей научной карьеры Л. Гальвани изучал влияние различных по природе электрических разрядов на нервно-мышечный препарат и препарат задних лапок лягушек. При подготовке эксперимента он обнаружил любопытное явление: когда препарат задних лапок лягушки, висящий на медном крючке, касался железных прутьев балкона, происходило сокращение мышц. Исследователь предположил, что между мышечной и нервной тканью препарата существует разность
потенциалов: сокращение мышц происходит в результате замыкания электрической цепи, где медный крючок и железный прут выступают в роли проводников.
Современник Л. Гальвани известный физик А. Вольта трактовал это явление как результат возникновения постоянного тока в цепи, состоящей из разнородных металлов. В роли проводника, по его мнению, выступал препарат. Сегодня мы знаем, что в данном конкретном случае был прав А. Вольта, однако дальнейшими экспериментами Л. Гальвани и его ученики доказали, что «животное электричество» существует (второй опыт Л. Гальвани с исключением контакта разнородных металлов, опыт К. Маттеуччи с двумя нервно-мышечными препаратами, один из которых при возбуждении электрическим током служил источником возбуждения для другого).