Мембранная теория возбуждения и теория диполя

Возникновение возбуждения в мышечном волокне является результатом изменения физико-химических свойств мембраны клетки и ионного состава внутри- и внеклеточной жидкости.

Возбудимая клетка
— сложный комплекс органических и неорганических веществ в белково-липоидной оболочке, обладающей свойствами полупроницаемой мембраны.

Внутри клетки, находящейся в состоянии покоя, содержится ионов калия в 30 раз больше, чем во внеклеточной жидкости, натрия же во внеклеточной жидкости содержится в 20 раз больше, чем в клетке.

В соответствии с градиентом концентрации калий стремится выйти из клетки, натрий — войти в клетку. Полупроницаемая мембрана пропускает ионы калия, которые выходят из клетки и располагаются на внешней поверхности мембраны. На внутренней поверхности мембраны сосредоточиваются отрицательно заряженные ионы.

Наружная и внутренняя поверхности мембраны заряжены разноименно, между ними существует разность потенциалов — трансмембранный потенциал. Если к концам мышечного волокна присоединить полюса гальванометра, он покажет отсутствие электрического тока, а регистрирующее устройство запишет горизонтальную линию.

Волокно находится в состояния покоя — поляризации.


Схема ЭКГ

Схема ЭКГ

ПП — возбуждение правого предсердия;
ЛП — возбуждение левого предсердия.


При возбуждении (деполяризации) мышечного волокна мембрана становится проницаемой для ионов натрия, который устремляется внутрь клетки; внутренняя поверхность мембраны заряжается положительно, внешняя — отрицательно.

Возбужденный участок поверхности клетки становится отрицательным, а невозбудившийся остается положительным, между ними возникает разность потенциалов (потенциал действия), регистрирующее устройство записывает высокий узкий зубец, направленный вверх от горизонтальной линии, при стандартном подключении полюсов аппарата.

Накопление положительных ионов внутри клетки и освободившихся отрицательных ионов снаружи приведет к «обратной поляризации», наружная поверхность мембраны приобретает отрицательный заряд, внутренняя — положительный. Разность потенциалов на поверхности мембраны отсутствует, регистрируется горизонтальная линия.

Затем поток натрия внутрь клетки уменьшается, так как понижается проницаемость мембраны для натрия, выход ионов калия из клетки начинает превышать тон ионов натрия в клетку, наступает период реполяризации (восстановление исходной поляризации).

Восстановившаяся часть поверхности волокна опять становится положительной, а еще находящиеся в состоянии возбуждения участки отрицательны, гальванометр будет регистрировать разность потенциалов, электрограмма отклонится вниз от горизонтальной линии.

Когда реполяризация произойдет полностью, наружная поверхность мембраны будет заряжена положительно, внутренняя отрицательно, разности потенциалов на поверхности мышечного волокна не будет, регистрирующее устройство запишет горизонтальную линию.

«Инструментальные методы исследования
сердечно-сосудистой системы»,
Составитель Э.Урибе-Эчеварриа Мартинес