Между наружной поверхностью клетки и ее протоплазмой в состоянии покоя существует разность потенциалов порядка 60—90 мв, причем поверхность клетки заряжена электроположительно по отношению к протоплазме. Эту разность потенциалов принято называть потенциалом покоя, или мембранным потенциалом. Точное измерение потенциала покоя возможно только с помощью микроэлектродов, предназначенных для внутриклеточного отведения
Микроэлектрод представляет собой микропипетку, т. е. тонкий капилляр, вытянутый из стеклянной трубки. Диаметр его кончика около 0,5 мк. Микропипетку заполняют солевым раствором (3 М КС1), погружают в него металлический электрод и соединяют с электроизмерительным прибором — осциллографом с усилителем постоянного тока.
Микроэлектрод устанавливают над исследуемым объектом, например мышцей, а затем с помощью микроманипулятора — прибора, снабженного микрометрическим винтом, вводят внутрь клетки. Второй электрод обычных размеров прикладывают к поверхности мышцы или же погружают его в раствор Рингера, в котором находится исследуемый объект (рис. 115).
Как только микроэлектрод прокалывает покрывающую клетку мембрану, так сразу луч осциллографа отклоняется вниз от своего исходного положения и устанавливается на новом уровне (рис. 115), обнаруживая тем самым существование скачка потенциала между поверхностью и содержимым клетки.
При удачном введении микроэлектрода мембрана плотно oxватывает его кончик, и клетка сохраняет способность функционировать в течение нескольких часов, не обнаруживая признаков повреждения.
Наличие разности потенциалов между наружной поверхностью клетки и её содержимым может быть обнаружена без помощи микроэлектродов. Для этого достаточно нанести поперечный разрез на нерв или мышцу и приложить отводящие электроды таким образом, чтобы один из них касался места разреза, а второй — неповрежденной поверхности.
 |
В этом случае электроизмерительный прибор покажет, что между указанными участками ткани прятекает ток (ток покоя), причем неповреждённый участок оказывается заряжена электроположительно по отношению к месту разреза. Однако такой способ отведения не позволяет измерять полную разность потенциалов между наружной поверхностью и внутренним содержимым клетки, так как жидкость, омывающая ткань с поверхностии находящаяся в межклеточных щелях, шунтирует (закорачивает) регистрирующую систему. Поэтому измеряемая разность потенциалов между поврежденным и неповрежденным участком ткани не превышает обычно 30— 50 мв. Рис. 115.Измерение мембранного потенциала мышечного волокна (А) с помощью внутриклеточного микроэлектрода (схема). М — микроэлектрод; И — индифферентный электрод. Луч на экране осциллографа (Б) показывает, что до прокола микроэлектродом мембраны разность потенциалов между М и И была равна нулю. В момент прокола (показан стрелкой) обнаружена разность потенциалов, указывающая, что внутренний сторона мембраны заряжена электроотрицательно по отношению к ее наружной поверхности. |
