Измерение ионных токов, вызванных ацетилхолином
Каким образом АХ вызывает входящий ток в концевой пастинке ? Эксперименты, проведенные Фетгом и Катаем, позволили сделать вывод о том, что АХ вызывает значительное неспецифическое увеличение проводимости постсинаптической мембраны для маленьких ионов.
Две методики были использованы для исследования изменения проводимости, вызываемой АХ. В одной из них использовались радиоактивные изотопы и было показано, что возрастает проводимость ионов натрия , калия и кальция , но не хлора . Что является убедительным доказательством тому, какие ионы вовлечены в изменение проводимости, но этот эксперимент не дает информацию о деталях этих изменений, их кинетике или потенциалзависимости. Впервые это было продемонстрировано А.Такеуши и Н.Такеуши, которые использовали метод двухэлектродной фиксации мембранного потенциала в волокнах мыши. Дизайн этого эксперимента изображен на рис. 9.11 А. Два микроэлектрода вводятся в область концевой пластинки мышечного волокна лягушки - один из них регистрирует мембранный потенциал (Vm) , а через другой пропускается ток для фиксации потенциала на заданном уровне. Постсинаптические рецепторы активируются либо АХ, освобождаемым из двигательного нерва, либо прямой ионофоретической аппликацией . Впоследствии подобные зксперименты были проведены на мышечных волокнах, обработанных глицерином, что предотвращает сокращение мышечного волокна при его деполяризации , но имеет также и тот недостаток, что мышечные волокна находятся в искусственно деполяризованном состоянии.
Результаты, полученные на обработанном глицерином мышечном волокне, показаны на рис. 9.11 В. При мембранном потенциале, фиксированном на уровне -40 мВ, стимуляция нерва обуславливает такой входящий ток, который вызвал бы деполяризацию мышечного волокна в том случае, если бы потенциал мышечного волокна не фиксировался. При более отрицательных потенциалах ток через концевую пластинку увеличивался, а при деполяризации мембраны - уменьшался. При еще большей деполяризации токи меняли направление и становились выходящими.
Зависимость амплитуды тока концевой пластинки от мембранного потенциала показана на рис. 9.11 С. Ток реверсирует, т.е меняет направление от входящего на выходящий порядка 0 vB на постсинаптической мембране. Значение мембранного потенциала, при котором происходит реверсия тока называется потенциалом реверсии (Vr) . В более ранних экспериментах потенциал реверсии составил около -15 мВ.
