15. Биоэлектрлік құбылыстардың зерттеу тарихы мен тіркеу әдістері (Гальвани,Маттеучи).
Биоэлектрлік құбылыстарды зерттеудің алғашқы әрекеттері («жануарлардың электр қуаты») 18-ші ғасырдан бастап, балықтардың «электрлік» мүшелерін зерттеу жүргізілген кезде белгілі болды Мысалы: Адансон, 1751; Кельп, 1773;Уильямсон, 1775, т.б.
Осы зерттеулердің барлығы И.О. Гальвани еңбектеріне жол ашты. Галвани, дербес ғылым саласы ретінде электрофизиологияның негізін қалады. 1791 жылы ол зерттеу нәтижелерін, соның ішінде әйгілі «балкон» экспериментін жариялады, ол мыналардан тұрды: темір торға жүйке-бұлшықет препаратының препараттың жұлынынан өтетін мыс ілмегін қолданып тоқтата тұрғанда, бұл табан балконның темір торына тиген сайын бақа табанының бұлшықеттерін қысыңыз.
Алайда, Галвани әйгілі физик А.Вольтаға қарсы пікір айтты, ол «балкон» экспериментінде бұлшықет тек тәжірибелерде қолданылатын металдардың байланыс потенциалдарының айырмашылығынан пайда болатын электр энергиясының сезімтал «электрометрі» деп санайды. Галвани өзінің көзқарасын қорғай отырып, зақымданған және бүлінбеген бұлшықет аймағына жүйке лақтыру арқылы жүйке лақтырған кезде бұлшықеттің жиырылуынан болатын түрлі эксперименттерді ойнатады .
Кейінірек Гальванийдің ашқан жаңалықтары Маттечидің (1837) еңбектерінде расталды. Алайда, Маттеучи қайталама немесе индукцияланған жиырылу құбылысын анықтады: бір препараттың бұлшықет нервтері басқа препараттың бұлшықетіне орналастырылып, екінші препараттың нервтері тітіркенген кезде Маттечи екі препараттың бұлшықет жиырылуын байқады.
Осы құбылысқа сүйене отырып, Маттеучи қозған кезде жүйке тіндерінің электр зарядтарының өзгеруі туралы болжамды алға тартты.
«Жануарлардың электр қуаты» табиғаты туралы идеялардың одан әрі дамуы физиологиялық әдістер мен эксперименттік әдістерді енгізумен байланысты. 1820 жылы Швайгер гальванометр құрды, оны итальяндық физик Нобель жетілдіріп, 1827 жылы Галвани тәжірибелерін сынау үшін қолданды. Алайда, ең қызықтысы - Э.Дубуа - Реймондтың 1840 - 60 жылдары жасаған жұмыстары. Бұл жұмыстарда жоғары сезімтал гальванометрдің және басқа да бірқатар техникалық жаңалықтардың арқасында бұлшықеттегі электрлік процестерді алғаш рет жасуша мембранасының сыртқы және ішкі беттерінің потенциалын тіркеу арқылы анықтауға мүмкіндік болды. Алғаш рет сыртқы мембрана ішкі жағынан оң зарядталғандығы анықталды және бұл потенциалды айырмашылық бұлшықеттің жиырылуымен өзгереді.
1896 жылы В.Ю. Чаговец алдымен тірі жасушалардағы электрлік потенциалдардың иондық механизмі туралы гипотезаны алға тартты және оларды түсіндіруге Аррениус электролиттік диссоциация теориясын қолдануға тырысты. 1902 жылы Ю.Бернштейн мембрана-ион теориясын жасады, оған сәйкес жасуша беті физиологиялық тыныштық күйінде сыртқы жағынан оң зарядталған және ішкі жағынан теріс зарядталған жартылай өткізгіш мембрана болды.
1936 жылы ағылшын зоологы Джон Джунг кальмар мен кесек тәрізділерден ерекше қалың аксондарды тапты, кейіннен олар «алып аксондар» аталды. Олардың диаметрі 0,5 мм-ден асып кетті, бұл оларға микроэлектродтарды енгізуге, құрамындағы сұйықтыққа химиялық талдау жүргізуге, оларға түрлі ерітінділер енгізуге және т.б. «Гигант аксоны» тіндердегі биоэлектрлік құбылыстарды зерттеу объектісіне айналды, олардың көмегімен көптеген жаңа және қызықты мәліметтер алынды.
Тіндердегі биоэлектрлік құбылыстардың табиғаты туралы қазіргі заманғы идеялар Алан Ходгкин, Эндрю Хуксли, Бернар Кэтздің 1940-50 жылдардағы еңбектерінің нәтижелеріне негізделген. Ю.Бернштейннің мембраналық-иондық теориясын модификацияланған және эксперименталды түрде негіздеді. Қазіргі уақытта олардың биоэлектрлік құбылыстардың табиғаты туралы көзқарастары жалпыға бірдей танылған. Олардың идеяларына сәйкес, тірі жасушаларда электрлік потенциалдардың болуы Na +, K +, Ca2 + және SG иондарының жасуша ішіндегі және сыртында әр түрлі концентрациясына, сондай-ақ олар үшін жасуша мембранасының әр түрлі өткізгіштігіне байланысты. Иондық қозу механизмі теориясын дамыту үшін бұл авторларға Нобель сыйлығының лауреаттары атағы берілді.
Достарыңызбен бөлісу: |
