15.1 Миокард жасушасының электрлік белсенділігі.

Кәдімгі жағдайда миокард жасушалары белсенді ырғақты күйде (қозу) болады, сондықтан олардың тыныштық потенциалы туралы шартты түрде ғана айтуға болады. Көптеген жасушаларда оның мәні шамамен

90 мВ-ті құрайды және ол К⁺иондарының мөлшерлік градиентімен анықталады. Жасушаішілік электродтар көмегімен тіркелген жүректің әр бөлігіндегі әрекет потенциалдарының (ӘП) пішіні, амплитудасы, ұзақтығы жағынан елеулі айырмашылықтары болады (сурет 2, А).

2, Б – суретте қарыншаның дара жасушасының ӘП-ң сызбасы көрсетілген. Осы потенциалдың пайда болуы үшін мембрананы 30 мВ-қа деполяризациялау қажет болды. ӘП- да мынадай фазалар бар: бастапқы жылдам деполяризация- 1-ші фаза; плато деп аталатын баяу реполяризация- фаза 2; жылдам реполяризация- фаза 3; тыныштық фазасы- фаза 4.

Жүрекшелер миокардының жасушаларындағы, жүректің өткізгіш миоциттеріндегі (Пуркинье талшығы) және қарыншалар миокардының жасушаларындағы 1-ші фазаның табиғаты жүйке және қаңқа бұлшықет талшықтарындағы ӘП-ының пайда болу (үдемелі) фазасының табиғатымен бірдей. Бұл фаза натрийдің өтімділігінің артуымен анықталады, яғни жасушалы мембрананың жылдам натрий каналдарының белсенділігімен анықталады. ӘП-ң шыңы кезінде мембраналық потенциалдың таңбасы өзгереді ( -90мВ-тан +30 мВ қа дейін).

Мембрананың реполяризациясы калий арнасының біртіндеп жабылуын және натрий арнасының реактивациясын тудырады. Соның нәтижесінде миокард жасушасының қозғыштығы қайтадан қалпына келеді- осы период салыстырмалы рефрактерлік деп аталады. Жұмыс миокардының жасушаларында (жүрекшенің, қарыншаның) мембраналық потенциал (әрбір келесі ӘП-ң арасындағы интервалда) аса үлкен не аса төменгі тұрақты деңгейде сақталып тұрады. Бірақ жүректің ырғағын басқарушы ролін атқаратын синусты- жүрекше түйіншегінің жасушаларында спонтанды диастолық деполяризация байқалады (4-ші фаза), ол кризистік деңгейге жеткен кезде жаңа ӘП-ы пайда болады (шамамен -50-мВ) (сурет 7.3, Б). Осы механизмге көрсетілген жүрек жасушаларының автоырғақты белсенділігі негізделген. Осы жасушалардың биологиялық белсенділігінің басқа да маңызды ерекшеліктері бар: 1) ӘП-ң жоғарылау қисығының аз майысуы; 2) баяу реполяризациясы;

3) ол жылдам реполяризация фазасына баппен алмасады (3-ші фаза), осы кезде мембраналық потенциал 60-мВ деңгейге жетеді (жұмыс миокарды кезіндегі - 90 мВ- тың орнына), содан соң қайтадан баяу диастолалық деполяризация фазасы басталады. Жүрекше-қарынша түйіншегі жасушаларының электрлік белсенділігінің де ұқсас жақтары бар, бірақ олардағы спонтанды диастолалық деполяризацияның жылдамдығы синусты- жүрекше түйіншегінің жасушаларына қарағанда төмен, соған сәйкес олардың потенциалдық автоматты белсенділігінің ырғағы төмен.

Ырғақты басқарушының жасушаларындағы электрлік потенциалдардың өндірілуінің иондық механизмдерінің мағынасы толығымен ашылмаған. Синусты- жүрекше түйіншегінің жасушаларының баяу диастолалық деполяризациясының және ӘП-ң баяу көтерілу (пайда болуы) фазасының дамуында кальций арналары жетекші роль атқарады. Олар тек иондарына ғана емес, сонымен қатар иондары үшін де өткізгішті. Жылдам натрий арналары осы жасушалардың ӘП-ң өндірілуіне қатыспайды. Баяу диастолалық деполяризацияның даму жылдамдығы автономды (дербес, вегетативті) жүйке жүйесімен реттеледі.

Адамның өмір сүруі бойы миокард жасушаларының үздіксіз ырғақты белсенділік күйде болу қабілеттілігі осы жасушалардың иондық арналарының эффективті жұмыс жасауымен қамтамасыз етіледі. Диастола кезінде жасушадан иондары шығады, ал жасушаға иондары қайтып келеді. Цитоплазмаға енген иондары эндоплазмалық тормен жұтылады. Миокардтың қанмен қамтамасыз етілуінің төмендеуі (ишемия) миокардты жасушалардағы креатинфосфат пен АҮФ-ң қорының төмендеуіне әкеліп соғады; насостар жұмысы бұзылады, соның салдарынан миокард жасушаларының электрлік және механикалық белсенділігі төмендейді.

15.2

Белгілі бір шарттармен осылай кұрылған -бөлшектердің кейбіреуі ядролық күштердің әсерін және алуы мүмкін және ядродан бөлініп кетуі мүмкін. Осы процестің квантты механикалық табиғаты бар және тоннельді эффект деп аталады.

- ыдырау және оның формуласы.

2) Бета-ыдырау орнықтылығы нейтрондар мен протондар санының қолайсыз қатынасына байланысты болатын ядроларда орындалады. Егер ядрода нейтрондар артық болса, онда электронды электронды -ыдырау орындалады, осы кезде нейтрондардың біреуі протонға түрленіп, ядрода электрон пайда болады:

Ол ыршып шығып, ядрода нуклондардың аса орнықты комплексі калады.

Нейтронның протонға түрленуі кезінде электронмен бірге ыршып шығатын бөлшек

антинейтрино деп аталады. Электронды -ыдырау мынадай теңдеумен өрнектеледі:

Осы кезде ядро заряды, соған сәйкес элементтің атомдық нөмірі бір бірлікке артады. ал оның массалық саны өзгеріссіз қалады.

Электронды -ыдырау көптеген табиғи және жасанды жолмен алынған радиоактивті изотоптарға тән, мысалы, калий изотопының кальцийге түрленуі арқылы ыдырауы:

Энергиясы жоғары емес электрондарды үдеткіш кұралы бетатрон болып табылады.Үлкен жылдамдықпен қозғалатын нейтрон Вильсон камерасында із қалдырады.

позитронды ыдырау және оның формуласы.

3) Позитронды -ыдырауда протондардың біреуі нейтронға түрленіп, ядрода позитрон пайда болады:

Ол ыршып шығып, ядрода нуклондардың аса орнықты комплексі қалады. Позитронды -ыдырау мынадай теңдеумен өрнектеледі:

Ядро заряды, соған сәйкес элементтің атомдық нөмірі бір бірлікке кемиді, ал оның массалық саны өзгеріссіз қалады.

Мысалы.

Бір элементтің бета-сәулеленуінде өте кіші шамадан бірнеше максимал шамаға

дейінгі әртүрлі энергиясы бар бөлшектер болады. Сондыктан -сәулеленудің

спектрі үздіксіз және тұтас болады.

Бір элементтін ядросы ыдыраған кезде -бөлшектердін энергиясындағы

айырмашылықты түсіндіру үшін, І931ж. В. Паули -ыдырау кезінде - бөлшектермен қоса, ядродан нейтрал бөлшектер ыршып шығады деп болжаған.

Осы бөлшектердің массасы өте аз және оның энергиясы -бөлшектердің

энергиясымен қосылып, берілген изотоптын ыдырауы үшін белгілі бір тұрақты

шаманы береді. Және де осы энергия бір элементтің әртүрлі ядроларындағы -бөлшектер мен осы бөлшектер арасында әртүрлі қатынаста бөлінеді. Кейіннен осы бөлшектер эксперимент жүзінде табылған болатын.

Позитронмен бірге ыршып шығатын бөлшек нейтрино деп аталды.

Нейтрино немесе антинейтриноның ыршып шығуын есепке ала отырып, нуклондардың өзара түрлену теңдеуі мынадай түрге ие болады:

Протонның нейтронға түрленуі ядроға жақын К қабықшадан электронның біреуін ядроның қармап алу жолымен орындалуы мүмкін:

Осы кұбылыс электрондық қармау не К- қармау деп аталады, мысалы, бериллий изотопының литийге түрленуі:

Радиоактивтивті қатар.

Ауыр элементтердің ядроларының өздігінен ыдырауы да радиоактивті ыдырауға

жатады, мысалы, уран изотопының атомдық нөмірі мен массалық сандары бір-

біріне жақын екі сыныққа ыдырауы.

Кейбір элементтерде соңғы ыдырауда тұрақты элемент пайда болмайынша

орындала беретін тізбектелген ыдырау тізбегі байқалады.

Осындай тізбекті кұрайтын элементтер жиынтығы радиоактивті тұкымдас деп

немесе радиоактивті қатар деп аталады.