Электричество в живых организмах, Беркинблит М.Б., Глаголева Е.Г., 1988

Электричество в живых организмах, Беркинблит М.Б., Глаголева Е.Г., 1988.

   В популярной форме рассказывается о том, откуда берется электричество в живых клетках и как оно используется Организмами. Рассматривается работа нервных клеток, передача сигналов по нервным волокнам, электрические процессы в органах чувств, в сердце, мышцах и железах, у бактерий и одноклеточных организмов и т. д. Рассказывается о «молекулярных машинах», управляющих электрическими процессами в клетках и клеточных органеллах. Большое внимание уделено истории открытий в электробиологии и людям, сделавшим эти открытия.
Для школьников, преподавателей, студентов.
   О чем эта книга? Что можно из нее узнать? Самим фактом, что в живых организмах происходят разнообразные электрические процессы, сегодня никого не удивишь. Это для нас так же привычно, как электрическое освещение или радиопередача. Почти каждый человек на протяжении жизни раз-другой снимал электрокардиограмму, и ее сокращенное название - ЭКГ - сейчас широко известно. Сокращение ЭЭГ (что означает электроэнцефалограмма) менее известно, но о том,- что существуют биотоки мозга, тоже слышали все. Управление с помощью этих биотоков космическими кораблями или воссоздание картин., как в «Марракотовой бездне» А. Конан Дойля или в «Аэлите» А. II. Толстого, встречаются пока еще только в фантастических романах, а вот биопротезы, управляемые биотоками мышц,— реальность. Упомянутые нами примеры связаны с электрическими процессами в мозге и мышцах, где роль электричества проявляется наиболее ярко.
Оглавление
Предисловие
Глава 1. РОЖДЕНИЕ ЭЛЕКТРОБИОЛОГИИ
Историческая экспозиция (6). Немного о Гальвани (7). Почему на столе у Гальвани стояла электрическая машина (8). Физиология в эпоху Гальвани (12). 26 сентября 1786 г. (16). Вольта проверяет открытие Гальвани и «закрывает» его (20). Спор сторонников Гальвани и сторонников Вольта (25). Из истории «металлического» электричества, открытого Вольта (28) Реабилитация Гальвани (30)
Глава 2. ПЕРВЫЕ ШАГИ ЭЛЕКТРОБИОЛОГИИ
Дюбуа-Реймон и его друзья (34). Основные явления электробиологии: биопотенциалы (37). Раздражающее действие тока: Дюбуа-Реймон (39). Раздражающее действие тока: последователи (41). Скорость распространения возбуждения (43). «Волна возбуждения» (45)
Глава 3. КАК В КЛЕТКЕ ВОЗНИКАЕТ РАЗНОСТЬ ПОТЕНЦИАЛОВ
Ну и молодежь пошла! (49) Есть ли в неразрезанном арбузе семечки? (49) От осмоса к электричеству (51), Горячо! Совсем горячо! (55) Что такое нернстовский потенциал (56). Загадка решена (58). Мембранная теория (60). Снова о Бернштейне (62). Доказательства мембранной теории. Что снаружи? Что внутри? (66). О пользе бракованных микроэлектродов (69). Клеточная мембрана (70). Опыты на «голой» мембране — торжество мембранной теории (74). Мембранная теория требует уточнений (76)
Глава 4. КАК ВОЗНИКАЕТ НЕРВНЫЙ ИМПУЛЬС
Гипотеза «электрической дырки» (78). «Примерно равен»- но с избытком или с недостатком? (80). Как же они не догадались! (82) От гипотезы до теории (83). Модель Ходжкипа - Хаксли (89). Сколько сведении помещается в четыре уравнения (94). Что же дальше? (98)
Глава 5. ОТ КЛЕТОК К МОЛЕКУЛАМ
Работа ионных насосов (100). Какие еще бывают насосы? (103) Протонная помпа (105). Зачем невозбудимым клеткам потенциал покоя? (105). Как организмы используют свои ионные насосы (107). Ионные каналы (109).
Глава 6. КАК В ОРГАНИЗМЕ ПЕРЕДАЮТСЯ СИГНАЛЫ; ЖИВОЙ ТЕЛЕГРАФ
Теория «местных токов» (117). О надежности передачи (121). Кабельная теория (123), Сопротивление бесконечного кабеля (126). Сигнал убывает и убывает (128). Нервное волокно - бесконечный кабель (130). Безымпульсная передача сигналов, или первая встреча с геометрией (132). Но забывайте о емкости! (137) Лучше раньше, чем позже, или дорога ложка к обеду (138). От чего зависит скорость нервного импульса? (141) Проведение нервного импульса и модель Ходжкина — Хаксли (144). А нельзя ли быстрее? (145) Железные нервы со стеклянными бусами (148). Всегда ли выгодно миелинизированное волокно? (151)
Глава 7. КАК КЛЕТКИ ОБЩАЮТСЯ МЕЖДУ СОБОЙ
Что такое синапс (155). В месте контакта не спайка, а разрыв (155). Какие бывают синапсы. Опять «великий спор» (156). Электрические синапсы существуют, но их не может быть (159). Нужда научит калачи есть (100). Отрицательный результат — тоже результат (161). Химический синапс (163). Выделение медиатора (164). Работа постсинаптической мембраны (167). Какие синапсы лучше — электрические или химические? (169) Химический синапс и торможение (171). О величине сипаптических потенциалов (173). Устройства, подобные синапсам (174). Нервная клетка — клетка (177)
Глава 8. ВТОРАЯ ВСТРЕЧА С ГЕОМЕТРИЕЙ. ГЕОМЕТРИЯ, ЭЛЕКТРИЧЕСТВО, ФУНКЦИИ
Загадка миокардиальлых клеток и «геометрический подход» (179). О шаре и цилиндре (182). Ну и что? Первые примеры влияния геометрии на функции (185). Нервное волокно расширяется, сужается, ветвится и кончается. (187). Зачем нейрону дендриты, а дендритам шипики (192). Геометрическое выпрямление (196). Разгадка сердечной загадки (198). Одномерный, двумерный, трехмерный
Глава  9. О МОЗАИКЕ КАНАЛОВ И НЕЙРОНОВ, А ТАКЖЕ О ТОМ, КАК «ЖИВОТНОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО» ИСПОЛЬЗУЕТСЯ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ВАЖНЫХ ЗАДАЧ
Как работает обычная нервная клетка (206). Кат; бабочка складывает крылья (208). Как плавает пиявка (210). «Батареи» из нейронов (212). Частотное кодирование и нейроны без импульсов (215). Клетки-генераторы и мозаика каналов (217), Нейроны-гибриды (220). А
теперь о сердце (222). Редкий случай, когда «уравниловка» полезна (225). Теория — практике (227). Чуть-чуть о дыхании (227)
Глава 10. ВОРОТА В МИР
Фоторецепторы (232). Электрорецепторы. Как акулы используют закон Ома и теорию вероятностей (237), Борьба с шумами (243).
Глава 11. МАСТЕР НА ВСЕ РУКИ
Электрическое оружие и электролокаторы (247). Как поймать рыбу в мутной воде? А также про электроразговоры (251). Что такое ЭКГ, ЭМГ, ЭЭГ? (253) Электрическое хозяйство инфузории (258). Об электростанциях клеток и немного о бактериях—первых электриках Земли (265). Бактерии — первые электрики Земли. Они изобрели электромотор с подшипником, передачу электроэнергии по проводам и электрические аккумуляторы (271). Квартирант превращается в электростанцию (275). Электричество и условные рефлексы (276). Никто необъятного объять не может (279). Дальше, дальше, дальше! (280)
Послесловие