Биофизика нервного импульса

Теоретические вопросы:

1. Какие разности электрических потенциалов возникают в процессе жизнедеятельности клетки?

2. Что называется мембранным потенциалом (определение, формула)?

3. Чем обусловлен прогресс в исследовании биоэлектрических потенциалов?

4. Сущность микроэлектродного метода измерения биопотенциалов.

5. Что называется потенциалом покоя клетки (определение)?

6. Получите формулу Нернста для равновесного мембранного потенциала (уравнение, его анализ).

7. Объясните причину мембранного потенциала покоя (рассмотреть основные потоки ионов, формулы, расчёт характеристик).

8. Причины расхождения экспериментальных и теоретических значений потенциала покоя.

9. Вывести уравнение Гольдмана из уравнения Нернста – Планка (формула, анализ).

10. Оценить в состоянии покоя проницаемости мембраны для ионов К⁺, Na⁺, Сl^-, записать уравнение Гольдмана.

11. Записать с учётом работы электрогенных насосов уравнение Томаса (уравнение, анализ).

12. Что называется потенциалом действия (определение, условия возникновения)?

13. Сущность опытов по исследованию потенциала действия (опыты Ходжкина).

14. Перечислите характерные свойства потенциала действия.

15. Оценить в состоянии возбуждения проницаемости мембраны для ионов К⁺, Na⁺, Сl^-, записать уравнение Ходжкина – Хаксли.

16. Сущность опытов с фиксацией мембранного потенциала (особенности опытов, основные выводы).

17. Распространение нервного импульса вдоль возбудимого волокна (понятие о локальных токах, два способа распространения).

18. Анализ зависимости деполяризующего потенциала от расстояния (график, формула).

19. Ионные токи в аксоне (рассмотреть основы экспериментов по разделению ионных токов возбуждённого аксона). Модель Ходжкина – Хаксли.

20. Ионные каналы клеточных мембран (виды, рассмотреть основные свойства).

21. Сущность метода экспериментального исследования ионных каналов (метод локальной фиксации потенциала мембраны).

22. Что называется временем открытого состояния канала, временем жизни каналов (определения, связь с токами ионов через каналы).

23. Объяснить зависимость параметров канала от мембранного потенциала (структура ионного канала).

24. Рассмотреть механизм генерации потенциала действия кардиомиоцита (график, фазы и их характеристика, направление токов ионов).

25. Объясните, как изменяется критический уровень деполяризации при переходе от деполяризации к гиперполяризации (ответ поясните рисунком).

26. Как зависит амплитуда локального ответа от силы и длительности раздражающего воздействия (ответ поясните рисунками)?

27. Что такое критический уровень деполяризации, чему он равен и как связан с возбудимостью клетки?

28. Что такое возбудимость клетки? Как изменяется возбудимость клетки и порог раздражения при гиперполяризации мембраны?

29. Как изменяется возбудимость нейрона во время локального ответа и почему (ответ поясните рисунком)?

30. Напишите формулу для определения амплитуды распространяющегося потенциала действия, сделайте пояснения.

Рекомендуемая литература

а) основная литература:

1. Антонов В.Ф. Биофизика. М.: Владос. – С. 67–110.

2. Губанов Н.И. Медицинская биофизика. М.: Медицина, 1978. – С. 167–196.

3. Владимиров Ю.А. Биофизика. М.: Медицина, 1983. – С. 147–172.

4. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика. М.: Высшая школа, 1987. – С. 258–263.