ХАРАКТЕРИСТИКА РАСПРОСТРАНЯЮЩИХСЯ ПОТЕНЦИАЛОВ ДЕЙСТВИЯ, РЕГИСТРИРУЕМЫХ В РАЗЛИЧНЫХ УЧАСТКАХ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЕЧНЫХ ВОЛОКОН ЛЯГУШКИ RANA TEMPORARIA

摘要

Показано, что в отличие от саркоплазматической мембраны в мембране Т-системы скелетных мышечных волокон в большом количестве экспрессируется особая популяция калиевых каналов каналы входящего выпрямления семейства Kir 2.1 [1]. Имеющиеся экспериментальные данные и результаты математического моделирования позволяют полагать, что калиевые токи входящего выпрямления служат не только для стабилизации мембранного потенциала, но и для регуляции уровня ионов калия в Т-системе мышечных волокон [2]. Весьма вероятно, что именно этот ток может являться важнейшим фактором, противодействующим избыточному накоплению калия в тубулярной системе при интенсивной мышечной работе, а также лежать в основе формирования ряда таких системных феноменов, как посттетаническое облегчение и де-прессия. Однако физиологическая специализация и ко-личественный вклад каналов входящего выпрямле-ния в поддержание возбудимости и соответственно сократительной функции зрелых мышечных волокон изучены мало, а имеющиеся данные противоречивы. Это связано с тем, что Т-система мышечных волокон крайне ограничена в доступе для прямой электрофизи-ологической регистрации мембранного потенциала, потенциалов действия, ионных токов, формируемых этими каналами. Поскольку некоторые формы канало-патий могут лежать в основе патогенеза многих мы-шечных заболеваний [3], исследование свойств и функциональной роли калиевых каналов (в том числе и калиевых каналов входящего тока) в тубулярной сис-теме скелетных мышц является не только фундамен-тальной проблемой. Для получения информации о ки-нетике работы ансамбля каналов мембраны мышечной клетки оптимальным представляется использование пэтч-кламп регистрации при неполном контакте (!оое path clamp method). Существенным преимуществом этого неинвазивного метода исследования нервно-мы-шечного аппарата является возможность осуществлять многократные измерения электрических ответов от различных точек поверхности мышечной клетки под визуальным контролем и получать стабильные элект-рофизиологические данные от локальных участков мембраны, используя интактные клетки без их изоля-ции или других видов обработки. Устья Т-трубочек в скелетных мышечных волокнах локализованы в райо-не Z-линий у амфибий и на границе А- и I-дисков у млекопитающих [4]. В этих районах мышечных во-локон могут создаваться оптимальные условия для ре-гистрации электрических ответов, связанных с активацией каналов, локализованных на мембране Т-системы. Располагая внеклеточный регистрирующий электрод в непосредственной близости от устья Т-трубочек, можно ожидать появление вызванных по-тенциалов действия и токов (в том числе и токов, про-текающих через Юг каналы), по своим характеристи-кам и свойствам отличных от ответов, регистрируемых в участках сарколеммы, лишенной входов в Т-систему. Исходя из анализа литературных данных в предметной области аналогичные работы ранее не выполнялись, а ожидаемые результаты могут являться приоритет-ными.