Мембранная теория возникновения биопотенциалов

В элек­трохимическом отношении клеточная мембрана представляет со­бой оболочку, обладающую разной проницаемостью для различных ионов. Она как бы разделяет два раствора электролитов, существен­но отличающихся по своему составу. Внутри клетки, находящейся в невозбужденном состоянии, концентрация К⁺ в 30 раз выше, чем во внеклеточной жидкости (рис. а). Наоборот, во внеклеточной среде примерно в 20 раз выше концентрация Na⁺, в 13 раз выше кон­центрация Сl^- и в 25 раз выше концентрация Са²⁺ по сравнению с внутриклеточной средой.

В невозбужденной клетке мембрана более проницаема для К⁺ и Сl^-. Поэтому ионы К⁺ в силу концентрационного градиента стремят­ся выйти из клетки, перенося свой положительный заряд во внекле­точную среду. Ионы Сl^-, наоборот, входят внутрь клетки, увеличивая тем самым отрицательный заряд внутриклеточной жидкости. Это пе­ремещение ионов и приводит к поляризации клеточной мембраны невозбужденной клетки: наружная ее поверхность становится положи­тельной, а внутренняя — отрицательной. Возникающая та­ким образом на мембране разность потенциалов препятствует даль­нейшему перемещению ионов (К⁺ - из клетки и Сl^- в клетку), и на­ступает стабильное состояние поляризации мембраны клеток сокра­тительного миокарда в период диастолы.