Биоэлектрлік потенциал

1. Потенциал туралы түсінік
2. Биопотенциал түрлері: тыныштық және әсер потенциалдары
3. Гольдман.Ходжкин.Катц теңдеуі.
4. Әрекет потенциалының пайда болу механизмі.
5. Ходжкин.Хаксли теңдеуі.
6. Әрекет потенциалының таралуы.

Физикада потенциал термині әр түрлі өрістердің (электростатикалық, магниттік, гравитатциялық т.б.) энергиясын сипаттау үшін қолданылатын шама. Биологиялық мембранада электр өрісі бар, олай болса ол өрістің энергиясын да осы тәрізді бипотенциал деген шамамен сипаттаймыз. Көбіне потенциалдың шамасын қолданбайды, олардың айырымын, яғни екі нүктедегі потенциалдар айрымын қолданады:  =2 - 1, мұндағы 2 и 1 сәйкес нүктелердегі (аймақтардағы) потенциал шамасы. Биопотенциал деп ағзаның екі нүке арасындағы потенциалдар айырымын немесе мембранадағы биопотенциал деп, мембрананың ішкі және сыртқы орта арасындағы потенциалдар айырымын атайды: М =ІШ - СЫРТ.
Барлық уақытта қозбаған жасушада потенциал айырымы кездеседі, оны тыныштық потенциалы деп атайды, жасуша ішінде потенциал «теріс», сыртында «оң» таңбалы болады.
Биопотенциалдың пайда болу механизімін толық талдау үшін, біз алдымен олардың негізінде қандай физика-химиялық құбылыстардың жатқандығын, және потенциалдың шамасы неге байланысты болатындығын талдайық.
Пайда болу механизміне байланысты потенциалдар: диффузиялық, фазалық және мембраналық деген түрлерге бөлінеді. Диффузиялық потенциал сұйық ортаны бөліп тұрған шекарадағы иондардың қозғалғыштығының әр болуынан пайда болады
Мысалы, ортасында поры бар бөгет арқылы екіге бөлінген ыдыстың сол жағына тұз қышқылы ертіндісін (HCl), оң жағына су құяйық. Пор тек иондарды өткізсін делік. Диффузия құбылысы әсерінен және екі ортада концентрациялық градиенттің болуы себебінен иондар ыдыстың екінші жағына қарай қозғалады. Концентрациялық градиент деп белгілі бір бағыттағы бірлік ұзындыққа сәйкес келетін концентрация айрымына тең шаманы атайды. Мысалы, ертіндінің бірінші нүктедегі концентрациясы С1, одан l қашықтықта жатқан екінші нүктедегі концентрациясы С2 болса, онда gradC=С1- С2/l тең болады.
Сонымен концентрациялық градиенттің нолден өзгеше болуы және оң зарядталған сутегі иондарының қозғалғыштығының жоғары болуы себепті, оң зарядталған сутегі иондары теріс зарядталған хлор иондарын артқа тастап, ыдыстың оң жағына бұрын жетеді, нәтижесінде ыдыстың оң жақ бөлігі оң зарядталады, ал сол жақ бөлігінде оң зарядтардың аз болуы (сутегі иондарының біраз бөлігі оң жаққа ауысып кетті) теріс зарядтардың басым болуы себепті ол орта теріс зарядталады. Осылайша ыдыстың екі жағындағы екі түрлі зарядтардың арасында электр өрісінің айырымы туындайды оны диффузиялық потенциал деп атаймыз және оның шамасы Гендерсон теңдеуімен анықталынады:

Қазақ тілінде, негізгі:
1. Б.Көшенов Медициналық биофизика. Алматы, 2008 ж. 224 б.
2. Г. Яр-Мухамедова, Б.Көшенов. Медициналық физикадан зертханалық жұмыстар. Алматы 2006.
3. Байзак Ү.А., Құдабаев Қ.Ж. Медициналық биофизика және медтехника бойынша лабораториялық практикум. Алматы, Эверо баспасы. 2011, 304 б.
4. Байзак Ү.А. Физикалық факторларды медицинада қолдану, Шымкент, ОҚММА баспаханасы. 2002, 79 б.
Орыс тілінде, негізгі:
1. Ремизов А.Н., Медицинская и биологическая физика.- M., Высшая школа, 2003. 608 с.
2.А.Н.Ремизов, А.Г.Максина. Сборник задач по медицинской и биологической физике. –М., Дрофа 2001.
3.М.Е.Блохина, И.А.Эссаулова, Г.В.Мансурова. Руководство к лабораторным
работам по медицинской и биологической физике. –М., Дрофа 2002.
4. Самойлов В.О., Медицинская биофизика. СПб.: СпецЛит, 2004. -496 с.
5. Антонов В.Ф., Черныш А.М., В.И. Пасечник и др. Биофизика. M., Владос,2003.-288 с.
6. Н.И.Губанов, А.А. Утепбергенов. Медицинская биофизика. –М, Медицина 1978.
7. Физиология человека. B3 томах. Пер. с англ. / Под ред. P. Шмидта и Г. Тевса.- М.:Мир,2004г.
8. Владимиров Ю. A.,Рощупкин Д. И., Потапенко A. Я.,ДеевА. И., Биофизика
М:. Медицина 1999
9. Рубин A. E., Биофизика T1,Т2 :M, Университет 2000,2004.
10. Байзаков У.А. и др. Медицинская техника. Алматы: Білім, 2005, 406 с.
11. Байзаков У.А. Кудабаев К.Ж. Основы медицинской техники. Шымкент, 1998, 224 с.
Ағылшын тіліндегі:
1. Brown B.H., Smallwood R.H. Medical Physics and Biomedical Engineering (Institute of Physics, Philadelphia,1999)
2. Herman I.P. Physics of the human Body. Springer- Verlag, Berlin, 2007
3. Davidovits P. Physics in Biology and Medicine, 2nd end (Elsevier/Academic, san Diego, 2001)
4. Berne, RM & Levy, MN (2004). Physiology (5thed.). CV. Mosby & Company, St. Louis & Washington, USA.
5. Schmidt, R.F. & Thews, G. (Eds) (1989) Human Physiology. Publ: Springer-Verlag, Berlin, New York.
6. Jack A. Tuszvnski, Michal Kurzynski (2003). Introduction to Molecular Biophysics (Pure and Applied Physics). CRC.
7. Pattabhi, N. Gautham (2002). Biophysics. Springer.
Қосымша әдебиет:
1. Федорова В.Н.,Фаустов Е.В. Медицинская и биологическая физика. Курс лекций с задачами. М.: Издат. гр. «ГЭОТАР-Медиа», 2009, -592 стр.
2. Рощупкин Д.И., Артюхов В.Г., Основы фотобиофизики. Воронеж, 1997.
3. Генис P. Биомембраны. Молекулярная структура и функции. M. «Мир», 1997.
4. Антонов В.Ф., Коржуев А.В. Физика и биофизика. Курс лекций для студентов медвузов. М.: Издат. гр. «ГЭОТАР-Медиа», 2010, -240 стр.
5. Ургалиев Ж.Ш., Саржанов Ф.Н. Медициналық биофизика пәні бойынша зертханалық практикум. Тұран баспасы. Түркістан 2012.