Опыт с погружением аксона в раствор


Опыт с погружением аксона в раствор, содержащий тетродотоксин,
служит для демонстрации действия тетродотоксина на нервную проводимость

Опыт с погружением аксона в раствор, содержащий тетродотоксин, служит для демонстрации действия тетродотоксина на нервную проводимость

Аксон раздражают (слева), и под влиянием раздражения вырабатываются импульсы, которые регистрируются по изменению мембранного потенциала (А). Если в растворе, омывающем нерв, присутствует тетродотоксин, то в точке В изменение потенциала зарегистрировать не удается.


Если при таких условиях раздражать нерв, то изменения потенциала в точках, находящихся за участком, на который воздействует яд, не происходит; прохождение импульса блокируется (смотрите рисунки ниже).


Если некоторый участок нерва погружен в физиологический раствор
(близкий по составу к крови, омывающей нерв в нормальных условиях),
то проведение по нерву не изменяется, о чем говорят приведенные кривые

Если некоторый участок нерва погружен в физиологический раствор (близкий по составу к крови, омывающей нерв в нормальных условиях), то проведение по нерву не изменяется, о чем говорят приведенные кривые


При добавлении тетродотоксина в раствор, омывающий нерв,
распространение импульсов, возникающих при раздражении, прерывается

При добавлении тетродотоксина в раствор, омывающий нерв, распространение импульсов, возникающих при раздражении, прерывается

В участке нерва, расположенном за ванной с тетродотоксином, изменения потенциала не происходит.


 После пребывания в растворе тетродотоксина аксон промыт
и помещен в физиологический раствор

После пребывания в растворе тетродотоксина аксон промыт и помещен в физиологический раствор

Раздражение нерва сопровождается нормальными изменениями потенциала в обеих точках.


Этим можно объяснить большую часть тех явлений, которые наблюдаются при описанном выше отравлении рыбой.

Аналогичные опыты проводились также с нервом калифорнийского тритона. Аксон тритона погружали в раствор тетродотоксина, который был в 25 000 раз сильнее раствора, препятствовавшего проведению импульса по нерву лягушки; тем не менее на этот раз импульсы продолжали проходить. Очевидно, нервы тритона (и скалозубых рыб) обладают какими-то особыми свойствами, благодаря которым они нечувствительны к собственному яду.

Для того чтобы точно выяснить, каким образом тетродотоксин препятствует проведению нервных импульсов по нерву, требовались очень тонкие и точные эксперименты. Они были поставлены Дж. Муром и Тошио Нарахаши, а также другими исследователями. Прежде чем перейти к описанию их работ, рассмотрим, каким образом нервный импульс проходит по аксону от спинного мозга к нервно-мышечному соединению (смотрите рисунок ниже).


Диффузия ионов сквозь мембрану аксона определяет
величину разности потенциалов по обеим сторонам мембраны

Диффузия ионов сквозь мембрану аксона определяет величину разности потенциалов по обеим сторонам мембраны

Наличие градиента концентрации способствует диффузии ионов натрия (черные точки) внутрь аксона; ионы калия (красные точки) стремятся диффундировать наружу. Покоящийся аксон более проницаем для ионов калия, чем для ионов натрия. Этим обусловлен потенциал покоя (Л). При раздражении нерва возникает потенциал действия. Вначале мембрана становится проницаемой для ионов натрия, которые движутся внутрь аксона (В). После того как натриевые «каналы» закрываются, мембрана становится проницаемой для ионов калия, которые движутся наружу (В). В конце потенциала действия проницаемость для ионов калия понижается.



«Молекулы и клетки», под ред. акад. Г.М.Франка