Біоелектричні потенціали: механізм виникнення та функціонування, біологічна роль

Abstract

Виникнення біопотенціалів лежить в основі нормальної життєдіяльності будь-якої клітини та є особливо важливим для процесів збудження і гальмування у живих організмах. Біопотенціали і біоструми обумовлені рухом не електронів, а іонів (переважно натрію, калію, кальцію, хлору) через спеціальні складно організовані іонні канали в мембрані, а також дифузією іонів в міжклітинному та внутрішньоклітинному середовищах. Механізм перезарядження полягає в тому, що в момент збудження мембрана клітини стає на короткий час проникною для іонів натрію, які швидко входять в клітину та перезаряджають мембрану. Порушення провідності клітинних мембран може призводити до серйозних патологій організму. Дослідження біоелектричних потенціалів широко застосовують в електрофізіології для тестування потенційних ліків, а також в медицині з діагностичними цілями.

The emergence of bioelectric potentials is the basis of the normal life of any cell and is particularly important for the excitation and inhibition processes in living organisms. Biopotentials are caused by the motion of ions (sodium, potassium, calcium, chlorine) through special hard-organized ion channels in the membrane, and the diffusion of ions in the intercellular and intracellular environments. At the excitation time the cell membrane becomes permeable to sodium ions, rapidly entering the cell, and the cell membrane recharges. Disorders of cell membranes conductivity can lead to serious organism pathologies (including death). Studies of bioelectric potentials are widely used in electrophysiology for testing potential drugs and also in medicine for diagnostic purposes.