Scientific journal
Fundamental research
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,749

Кузнецова И.В., Евстигнеев Д.А., Глухова Н.В.

Блокаторы калиевых каналов 4-аминопиридин (4-АП) и тетраэтиламмоний (ТЭА) различаются по способности блокировать быстрые и медленные калиевые каналы: ТЭА блокирует как быструю, так и медленную компоненты калиевой проводимости (Ilyin V.I. et al., 1980; Dubois J.M., 1981, 1982), а 4-АП - только быструю (Dubois J.M., 1981, 1982). Проведённые нами эксперименты показали, что далеко не все эффекты 4-АП и ТЭА известны и интерпретированы с позиции наличия в миелинизированных нервных волокнах двух (быстрой и медленной) калиевых проводимостей. Целью настоящей работы стало описание эффектов 4-АП и ТЭА на спайковую и следовую часть потенциала действия (ПД) миелинизированных нервных волокон амфибий в присутствии блокаторов натриевых каналов новокаина и тетродотоксина (ТДТ).

Методом внеклеточной регистрации электрической активности обнаружено, что миелинизированные волокна амфибий Rana ridibunda Pallas на воздействие блокатора быстрых калиевых каналов 4-АП отвечают возникновением многоспайкового ответа либо расширением ПД с последующей генерацией платообразных потенциалов. Как расширение ПД, так и возникновение многоспайкового ответа приводили к значительному увеличению амплитуды следовой деполяризации (СД), в то время как изменения её длительности носили более сложный (фазный) характер. Изменения длительности СД под влиянием 4-АП зависят от времени действия блокатора и связанного с ним роста деполяризации мембраны, оцениваемой по площади ПД. Обнаружено три сменяющих друг друга фазы изменений СД под влиянием 4-АП: её первоначальное увеличение, дальнейшее прекращение роста и уменьшение с переходом в следовую гиперполяризацию. Смена обнаруженных фаз обусловлена увеличивающейся активацией медленных калиевых каналов по мере всё уменьшающейся роли быстрых калиевых каналов в осуществлении реполяризации мембраны. В следующей серии опытов мы попытались снизить деполяризацию мембраны, вызванную большим по своей площади многоспайковым ответом, и установить, как это скажется на временном ходе длительной СД. С этой целью к раствору Рингера, содержащему 2 ммоль/л 4-АП, добавляли новокаин (в концентрации 1×10-4 г/мл). Подавление натриевого тока новокаином и связанное с этим уменьшение площади вызванного 4-АП многоспайкового ответа (при незначительном уменьшении амплитуды ПД) ведёт к увеличению длительности СД. Аналогичные результаты получены в присутствии ТДТ.

Вызванные ТЭА изменения длительности СД резко отличаются от изменений СД, наблюдаемых в опытах с 4-АП. Если при блокировании 4-АП быстрых калиевых каналов длительность СД изменяется в три фазы, то блокирование ТЭА быстрых и медленных калиевых каналов приводит лишь к однофазному изменению длительности СД - её постоянному росту по мере действия блокатора. Итак, изменения СД в присутствии 4-АП определяются различным вкладом быстрых и медленных калиевых каналов в реполяризацию мембраны: по мере всё большего блокирования 4-АП быстрых калиевых каналов и увеличения деполяризации мембраны (оцениваемой по росту площади ПД) их вклад в реполяризацию уменьшается, а активность медленных калиевых каналов увеличивается, что и приводит к характерному трёхфазному изменению длительности СД. В присутствии ТЭА такая ситуация не наблюдается вследствие блокирования как быстрых, так и медленных калиевых каналов, что и ведёт к однофазному изменению длительности СД.

Подавление натриевого тока новокаином приводит к уменьшению площади вызванного 4-АП многоспайкового ответа, но длительность СД после этого многоспайкового ответа увеличивается. СД, увеличенная ТЭА, ведёт себя в присутствии блокаторов натриевых каналов иначе. После воздействия новокаина и ТДТ произошло уменьшение площади вызванного ТЭА многоспайкового ответа, что сопровождалось сокращением длительности СД. Полученный результат может быть объяснён следующим образом. Если при подавлении быстрого калиевого тока 4-АП продолжительность СД становится тем меньше, чем больше величина медленного калиевого тока (активирующегося тем сильнее, чем более растянут ПД, а значит более деполяризована мембрана), подавление натриевого тока, уменьшающего площадь ПД, а вследствие этого и величину медленного калиевого тока, приводит к увеличению длительности СД. В случае же действия ТЭА преобладание медленного калиевого тока не будет столь существенным, а раз так, уменьшение деполяризации мембраны в результате уменьшения площади ПД при подавлении натриевого тока уже не приведёт к заметному уменьшению величины медленного калиевого тока, и увеличения длительности СД не произойдёт. Таким образом, разница в изменениях длительности СД в присутствии 4-АП и ТЭА определяется различным соотношением быстрых и медленных калиевых токов во время реполяризации мембраны.