1.1. Натриевые каналы и токи

В большинстве клеток возбудимых тканей натриевый ток участвует в деполяризации и проведении ПД. Рассматриваемые здесь натриевые каналы зависят от уровня мембранного потенциала и для них характерна как активация, так и инактивация [19].

При деполяризации кардиомиоцита генерируется входящий ток, который резко возрастает, а затем намного медленнее снижается. Увеличение тока носит сигмоидальный или экспоненциальный характер [48; 60].

Время достижения пикового значения тока увеличивается по мере деполяризации. Уменьшение тока (или инактивация) хорошо описывается суммой двух экспоненциальных функций. Временная постоянная первой из этих функций уменьшается по мере деполяризации. В норме восстановление (реактивация) после инактивации происходит довольно быстро (1-10 мс) и ёё уровень повышается во время деполяризации. После долгой деполяризации восстановление уровня мембранного потенциала происходит намного медленнее (в течение секунд). Этот процесс был назван медленной инактивацией. Существование этого феномена может быть важным для понимания изменений в функционировании сердца, которые происходят в ходе и по окончании ишемии, когда клетка подвергается длительной деполяризации [19; 20; 29].

В волокнах Пуркинье кролика, собаки [20; 39], в клетках желудочка крысы и у человека [8] обнаружен медленно инактивируемый натриевый ток. По сравнению с быстрым натриевым током, инактивация этого тока сдвинута в направлении гиперполяризации. На уровне одного канала этот ток характеризуется «взрывным» поведением: периоды активности, в основном, коротки (около 5 мс), но могут сменяться длительными периодами активности (порядка 200 мс). Краткосрочные периоды активности были описаны как «фоновый ток» (I_Na,b на рис. 1), поскольку они характерны для потенциала покоя (ПП). Этот ток также инактивируется. Согласно T. Böhle и K. Bernndorf [14], один и тот же канал может обладать разными формами изменения проводимости и функционирования воротных белков. Фоновый натриевый ток обладает большей чувствительностью к тетродотоксину (ТТХ), чем другие натриевые токи. В то же время, обнаружен фоновый ток натрия, нечувствительный к ТТХ и возникающий в кардиомиоцитах желудочков морской свинки при воздействии высокой концентрации ацетилхолина (Ах). В присутствии 150 мМ [Na⁺]₀ проницаемость одного канала составляет 20 – 25 pS, она зависит от концентрации Na⁺ в межклеточной жидкости. Канал проницаем для Na⁺ и Li⁺ и намного меньше для K⁺ , Cs⁺ и тераметиламмония [83]. Имеется небольшая проницаемость для Сa²⁺ , которая может возрастать в присутствии оубаина и при активации β-адренорецепторов. Связь между мембранным потенциалом и током носит линейный характер при отсутствии бивалентных ионов [84].

Натриевый канал состоит из α-субъединицы и двух β-субъединиц (36 и 33 кДа каждая) [30]. Основные функции канала (проницаемость, ионная избирательность, чувствительность к уровню мембранного потенциала, активация и инактивация) связаны с α-субъединицей.

Выявлено несколько изоформ α-субъединицы, которые представлены в таблице 1