str0111

barwnika wykazują bowiem tendencję do rozprzestrzeniania się, czyli dyfuzji, z miejsca o dużym ich stężeniu do miejsc o małym stężeniu. Mówimy, że ruch ten odbywa się zgodnie z gradientem stężeń.

Omówioną właściwość mają również cząsteczki znajdujące się w płynach ustrojowych; tu jednak na drodze ich ruchu znajdują się błony o różnym stopniu przepuszczalności. Ograniczona przepuszczalność, czyli tzw. półprze-puszczalność tych błon powoduje, że stężenia substancji po obu stronach błony mogą być różne i różnice te utrzymują się wbrew' gradientowi stężeń.

Innym ważnym czynnikiem wyznaczającym ruch cząsteczek w płynach ustrojowych jest ładunek elektryczny tych cząsteczek. Sprawia on, że cząsteczki naładowane dodatnio lub ujemnie przyciągają cząsteczki o ładunku przeciwnego znaku, odpychają natomiast te, które są nośnikiem ładunku o takim samym znaku. Mówimy, że naładowane elektrycznie cząsteczki poruszają się zgodnie z gradientem elektrochemicznym.

W płynach ustrojowych oprócz ciał organicznych rozpuszczone są także sole, które w roztworze w'odnym ulegają dysocjacji elektrolitycznej na dodatnio naładowane kationy i ujemne aniony. Spośród tych jonów trzy, tj. sód (Na^!), potas (K" ) i chlor (Cl ), biorą bezpośredni udział w zjawiskach pobudliwości neuronu. Dzięki niewielkim rozmiarom jony te mogą przechodzić przez błonę neuronu, aczkolwiek z niejednakową łatwością. Stosunkowo łatwo przechodzą jony potasu i chloru, trudniej natomiast jony sodu. Jony sodowe bowiem wykazują tendencję do łączenia się z cząsteczkami wody, co powiększa ich rozmiary i utrudnia przenikanie przez błonę.

Gdyby ruch jonów przez błonę neuronu był wyznaczony jedynie gradientem elektrochemicznym i gradientem stężeń, wówczas można by oczekiwać gromadzenia się nieco większej liczby jonów potasu i sodu we wnętrzu neuronu niż poza neuronem dla zobojętnienia eiektroujemnych wielkocząsteczkowych anionów białkowych cytoplazmy. Natomiast stężenie jonów chloni byłoby nieco większe poza neuronem niż we wnętrzu komórki. W rzeczywistości jednak rozmieszczenie tych jonów jest bardzo nierównomierne. Jony sodu i chloru występują w dużym nadmiarze w płynie pozakomórkowym, natomiast stężenie jonów potasowych jest większe we wnętrzu komórki. Stan taki wskazuje, że-ruch jonów przez błonę neuronu nie odbywa się tylko biernie pod działaniem ich energii kinetycznej i sił elektrostatycznych, lecz jest regulowany przez czynny proces fizjologiczny. Ponadto nierównomierne rozmieszczenie jonów po obu stronach błony jest przyczyną różnicy potencjałów elektrycznych między wnętrzem neuronu a środowiskiem pozakomórkowym, czyli inaczej - polaryzacji błony komórkowej.

4.1.2. Potencjał spoczynkowy neuronu

Różnice potencjałów między wnętrzem neuronu a środowiskiem pozakomórkowym można wykazać w doświadczeniu, które schematycznie przedstawiono na rysunku 6. Do cytoplazmy neuronu jest wprowadzona bardzo cienka rurka szklana (mikropipetka) wypełniona roztworem chlorku potasu. Odgrywa ona rolę mikroelektrody, za pomocą której jest odbierany

11]