Как организм вырабатывает электричество
Как организм вырабатывает электричество?
!!! Всё, что мы делаем, контролируется и обеспечивается эклектическими сигналами, проходящими через наше тело.
Всё состоит из атомов, а атомы из протонов, нейтронов, электронов. Сам атом может иметь положительный или отрицательный заряд – за счет присоединения или отсоединения электронов. Поток электронов между атомами – это электричество. Поскольку наше тело состоит из атомов, то мы генерируем электричество.
Электрический заряд (мембранный потенциал) возникает на мембране живой клетки. В роли зарядов выступают заряженные химические частицы — ионы натрия и калия, а также кальция и хлора.
В состоянии покоя (мембранный потенциал покоя) клетка заряжена отрицательно внутри, а снаружи — положительно. Некомпенсированные положительные заряды вне клетки и нескомпенсированные отрицательные заряды внутри клетки физически располагаются на поверхности мембраны и притягиваются друг к другу, будучи разделёнными липидным двойным слоем. Это свойственно всем живым клеткам, за исключением эритроцитов, которые, наоборот, заряжены отрицательно снаружи. Именно разделение этих зарядов на мембране является основой возникновения электрического напряжения на мембране.
Электрический заряд (мембранный потенциал) нужен клетке для обеспечения её функционирования. В среднем этот показатель для здоровых клеток составляет −70 мВ, но в разных клетках может быть различным: от −35 мВ до −90 мВ.
Электрогенез (биоэлектрогенез) в биологии --- это процесс генерации электроэнергии живыми организмами
генерация электрических сигналов - существование мембранного потенциала — необходимое условие генерации сигналов, а также направленного транспорта ионов через мембрану;
запасание энергии - энергия мембранного потенциала может переходить в энергию АТФ и обратно с помощью универсального фермента протонной АТФ-синтазы;
регуляция структуры белков, встроенных в мембрану - напряжённость электрического поля на мембране очень высока из-за её микроскопической толщины, а в белках много полярных и заряженных компонентов;
передача колебаний мембранного потенциала на расстояние — это важно для работы нервной системы и др.
Нарушение электрического заряда в клетке может привести к нарушениям электрогенеза (нарушению потенциалов покоя и действия, деполяризации). Например, повреждение цитоплазматической мембраны усиливает ток ионов Na+ из внеклеточного пространства в направлении градиента в клетку, что нарушает электрогенез.
Выделяют два типа проявлений электрогенеза
Потенциалы покоя — разности потенциалов между внутриклеточным содержимым и внешней средой.
Потенциалы действия (ПД) — изменения потенциалов покоя при процессе возбуждения.
Потенциал действия
- это быстрая последовательность изменений напряжения на мембране – это ударная волна, которая проходит 2 фазы: деполяризация и потом реполяризация. Деполяризация — это процесс, при котором мембранный потенциал становится менее отрицательным (более положительной), происходит из-за притока ионов натрия в клетку. В нервной ткани потенциал действия, как правило, возникает при деполяризации — если деполяризация мембраны нейрона достигает некоторого порогового уровня или превышает его, клетка возбуждается, и от её тела к аксонам и дендритам распространяется волна электрического сигнала.
Реполяризация — это фаза, при которой мембранный потенциал возвращается к более отрицательному значению. Натриевые каналы, которые были открыты во время деполяризации, снова закрываются - увеличенный положительный заряд внутри клетки вызывает открытие калиевых каналов - ионы калия (K+) начинают двигаться вниз по электрохимическому градиенту, восстанавливая нормальный отрицательный мембранный потенциал покоя.
Эти электрические импульсы могут запустить цепную реакцию в нейронах, подавая мозгу сигнал для интерпретации и дальнейших действий.
Но как ионы преодолевают барьер, попадают в клетку или покидают её? В этом помогают ионные каналы.
Многие каналы открываются и пропускают ионы только тогда, когда мембранный потенциал клетки изменяется на нужную величину. Официальное название этих каналов — потенциал зависимые ионные каналы. Ваши нейроны, которые являются специализированными клетками нервной системы, отвечающими за передачу информации по всему организму, содержат в своих мембранах как натриевые потенциалзависимые ионные каналы, так и калиевые потенциалзависимые ионные каналы. Пример на клетках миокарда.
Ударом молнии можно вывести из строя электрическую систему организма.
Сбой в электрической системе организма – это серьезная проблема
В БЭМ вырабатываются низкочастотные импульсные токи, которые являются максимально физиологичными из-за близости своих параметров к колебаниям естественных биотоков организма человека.
При таких частотах, ток, проникая в ткани раздражает главным образом экстеро- и ангио- рецепторы.
Экстерорецепторы (внешние рецепторы) — воспринимают раздражение из внешней среды. К ним относятся, например: зрительные рецепторы, слуховые, тактильные, температурные, болевые (ноцицептивные) рецепторы кожи и слизистых оболочек рта, носа, верхних дыхательных путей, вкусовые и обонятельные рецепторы.
Ангиорецепторы (ангиоцепторы) — рецепторы, расположенные в стенках кровеносных сосудов. Они реагируют на растяжение сосудистой стенки или на изменение физико-химических свойств. Расположены по всей сосудистой системе и составляют единое рецепторное поле. Больше всего их в рефлексогенных зонах, в сосудах лёгочного кровообращения.