Физико-химические закономерности ионной (Na + , K + ) проницаемости функциональной мембраны тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.04 ВАК РФ

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Основные теоретические подходы к описанию ионных потоков в мембранных системах.

1.1.1. Непрерывный подход описания транспорта ионов через мембраны

1.1.2. Дискретное описание транспорта ионов через мембраны.

1.2. Изучение проницаемости модельных мембран и влияния внешних факторов на ионные потоки.

1.2.1. Современные представления о строении трансмембранных каналов.

1.2.2. Влияние местных анестетиков на проницаемость мембран.

1.2.3. Влияние магнитных полей на проницаемость мембран.

1.3. Исследование переноса ионов через функциональную мембрану

1.3.1. Методы исследования ионной проницаемости мембран.

1.3.2. Кожа лягушки — модель функциональной мембраны.

ГЛАВА 2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

2.1. Методика выполнения эксперимента.

2.1.1. Исследование ионных потоков Ыа и Г в стандартных условиях

2.1.2. Исследование влияния анестетиков на проницаемость мембраны

2.1.3. Исследование ионных потоков Ыа и Гв магнитном поле.

2.2. Метод прямой потенциометрии.

2.2.1. Ионоселективные электроды.

2.2.2. Ячейка для электродов.

2.2.3. Анализатор «Экотест-01».

2.3. Пламенная фотометрия.

2.4. Обработка данных.

2.4.1. Расчет ионных потоков.

2.4.2. Статистический анализ экспериментальных данных.

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.

3.1 Потоки Иа+ и К+ через мембрану в стандартных условиях.

3.1.1. Теоретический анализ ИП через полупроницаемую мембрану.

3.1.2. Анализ зависимости потоков Ага+ через мембрану от времени.

3.1.3. Влияние градиента концентрации на величину ионных потоков Иа+ через мембрану.

3.1.4. Анализ зависимости ионных потоков ¡С через мембрану от времени и градиента концентрации.

3.1.5. Сравнительный анализ ионных потоков Иа+ и 1С.

3.2. Сравнительная характеристика методов исследования ИП.

3.3. Влияние анестетиков на ионные потоки и К+.

3.3.1 Влияние лидокаина и прокаина на проницаемость мембран для ионов Ыа+.

3.3.2. Влияние лидокаина и прокаина на проницаемость мембран для ионов ¡С.

3.4. Влияние магнитных полей на ионные потоки.

3.4.1. Влияние магнитных полей на ионные потоки Иа+.

3.4.2. Влияние МП на ионные потоки К?.

Исследование электрических параметров клеток нервного волокна (потенциал, электропроводность через мембрану в состоянии покоя и при возбуждении и др.) является актуальным в физической химии, биологии и медицине. Однако до настоящего времени нет достаточно полной теории, объясняющей механизмы формирования этих параметров. Клеточные мембраны участвуют в регуляции всех связей и взаимодействий, которые осуществляются между наружной и внутренней сторонами компартментов. Это может проявляться в виде физического переноса ионов или молекул через мембрану или в форме передачи информации при помощи конформационных изменений, индуцируемых в мембранных компонентах. Для выяснения механизмов процесса переноса важно исследовать отдельные стороны процесса проницаемости, процесса прохождения заряженных частиц через мембрану.

Биохимическое и биофизическое изучение этого вопроса связано с большими затруднениями экспериментального и теоретического характера Эти затруднения частично снимаются при изучении изолированной кожи лягушки, которая, разделяя два раствора электролитов, создает разность электрических потенциалов. В этом случае кожа представляет хорошую модель плазматической мембраны для исследования ионных потоков (ИП). Потоки необходимо измерять в обоих направлениях, так как отсутствие видимого переноса ионов данного вида в одном из направлений может означать только равенство потоков этих ионов в противоположных направлениях. Кроме того, кожу лягушки можно использовать для изучения влияния внешних воздействий различной природы. Используя кожу, мы изучали реакции ионных потоков в ответ на изменения градиента концентраций в растворах, добавление местных анестезирующих средств, действие внешних магнитных полей (МП).

Для определения ионных потоков через мембрану нами были применены методы прямой потенциометрии и пламенной фотометрии. 4

Сочетание этих методов позволило получить более точные результаты и разработать новую, более усовершенствованную методику исследования ионных потоков.

Цель данной работы состояла в определении потенциометрическим и фотометрическим методами абсолютных значений ионных потоков Ыа+ и К+ через модель функциональной мембраны и их реакции в ответ на изменения градиента концентраций растворов, добавление местных анестезирующих средств, действие внешних магнитных полей. Для достижения этой цели решались следующие задачи:

- исследование зависимости ионных потоков Ыа+, К+ через функциональную мембрану от времени;

- проведение анализа изменения ионных потоков Иа+, К+ во времени; сравнение величин входящих и выходящих потоков;

- изучение влияния концентрационного градиента на проницаемость мембраны для ионов Ыа+, К+;

- исследование влияния местных анестетиков прокаина и лидокаина на входящие и выходящие ионные потоки и К+;

- определение влияния переменного и постоянного магнитных полей на проницаемость мембран для исследуемых ионов;

- разработка методики определения ионных потоков Ыа+, К+ через функциональную мембрану.

выводы

1. Впервые разработана эффективная методика определения параметров ионной проницаемости функциональных биологических мембран, основанная на использовании специальной двухкамерной ячейки, методов прямой потенциометрии и пламенной фотометрии. Предложена модель мембраны, параметры которой адекватны свойствам мембран в реальных живых организмах. Проведена оптимизация температурно-временных и концентрационных диапазонов исследования транспорта ионов Na+ и К+.

2. Изучены зависимости величин потоков ионов Na+ и К+ через функциональную мембрану от времени, и градиента концентраций.

Установлено, что величины ионных потоков составляют от 0,5-10 "п до 10 2

8,1-10 " моль/см -с при временных параметрах от 15 до 180 минут и стабилизации метаболических процессов функциональной мембраны. Показано, что уменьшение ионных потоков Na+ и К+ происходит в первые 60 - 90 минут и в дальнейшем их величина не зависит от времени.

3. Экспериментально обнаружено и теоретически обосновано наличие экспоненциальной зависимости между величиной потока ионов Na+ и К+ и временем. На этой основе предложена математическая модель, описывающая кинетику ионных потоков. Установлено, что абсолютные величины входящих ионных потоков Na+ превышают таковые для ионов К+ в течение 180 минут эксперимента примерно в 2 - 4 раза. Это связано с лучшей проницаемостью наружной поверхности мембраны для ионов Na+. Выходящие потоки иона Na+ преобладают над выходящими потоками ионов К+ в первые 60 минут в 3 раза. В дальнейшем величины потоков становятся практически одинаковыми.

4. Установлено, что потоки ионов Na+ и К+ зависят от величины градиента концентрации. С его увеличением происходит увеличение в 1,5-2 раза стационарных входящих потоков Na+ и выходящих потоков К+. При этом выходящие потоки Na+ и входящие К+ практически не изменяются, что свидетельствует об отсутствии активных механизмов переноса и о преобладании диффузионной составляющей процесса.

5. Проведен анализ влияния анестетиков прокаина и лидокаина на проницаемость модельной мембраны для ионов Ыа+ и К+. Показано, что входящие ионные потоки Ыа+ под действием анестетиков с течением времени увеличиваются на 30% - 80%, выходящие уменьшаются на 10% -50% по сравнению с ионными потоками в стандартных (в отсутствии анестетиков) условиях. Ионные потоки К+ уменьшаются: входящие на 20%о - 50%), а выходящие на 30%> - 70%. С увеличением концентрации ионов и К+, усиливается блокирующее действие анестетиков и, как следствие, происходит снижение интенсивности ионных потоков. Различие действий молекул лидокаина и прокаина связано с наличием амидной группы в лидокаине, образующей более устойчивые связи с рецепторами ионных каналов, и с наличием эфирной группы в прокаине, которая легче гидролизуется. В связи с этим прокаин обладает менее выраженной интенсивностью и продолжительностью действия по сравнению с лидокаином.

6. Изучено влияние постоянного и переменного магнитных полей на величины ионных потоков Ыа+ и К+ при разном направлении линий магнитной индукции по отношению к плоскости мембраны. Показано, что ионные потоки Ыа+ под действием магнитного поля увеличиваются независимо от его вида и расположения поля относительно мембраны. Напротив, ионные потоки К+ в значительной степени зависят от напряженности, направления и вида магнитного поля.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Изучение процессов, протекающих на клеточных мембранах, является одной из важнейших задач физической химии. В нашей работе изучались входящие и выходящие потоки и К+ через кожу лягушки. Результаты экспериментов показали, что подобная модель позволяет объективно оценить процессы происходящие в клеточных мембранах. Транспортные системы кожи чувствительны к присутствию химических соединений, к влиянию физических факторов. Учитывая это, мы исследовали влияние на ионные потоки изменения концентрационных градиентов, местных анестезирующих средств и постоянного и переменного магнитных полей. Полученные результаты позволяют начать исследование процессов тонкой регулировки явлений переноса в биомембранах, с целью формирования заданной величины биологического отклика организма.

Для определения величин ионных потоков нами был успешно применен метод прямой потенциометрии с использованием Ыа-селективных и К-селективных электродов. Была дана сравнительная характеристика этого метода с методом пламенной фотометрии. В процессе сравнения выяснили, что зависимости воспроизводимы, графики симбатны, оба метода позволили определить локальные максимумы и минимумы ионных потоков Ыа+ и К+. Доказали состоятельность первого метода в подобных исследованиях.

В результате исследований нами составлены таблицы, в которых отражены изменения величин ионных потоков Ыа+ и К+ из растворов ЫаО/КО из растворов разной концентрации. На их основе построены графики зависимости ионных потоков от времени. Составлены таблицы и построены графики сравнения ионных потоков в стандартных условиях и в присутствии анестетиков, графики сравнения интенсивности и длительности действия разных анестетиков на ионные потоки Ыа+ и К+. Построены гистограммы, отражающие влияние внешних магнитных полей на проницаемость функциональной мембраны.

Создана математическая модель процесса переноса. Она представлена экспоненциальной зависимостью и описывается уравнением: ДО = Л* +(Утах ~1«>)'е• Предложено уравнение для расчета времени наступления равновесия системы.

В результате проведенного анализа зависимости ионных потоков Ыа+ и К+ от времени и градиентов концентраций этих ионов установлено, что формирование ионных потоков К+ обеспечивается разными механизмами. На каждой стадии процесса переноса превалирует какой-то один, и именно он является доминирующим или лимитирующим в этот момент. В работе показано, что в первые 60 минут эксперимента, механизмы по переносу ионов связаны со структурой, количеством и работой каналов в исследуемой мембране, а также работой Ыа-К-насоса. Движение ионов через мембрану в последние два часа опытов обусловлено диффузионным пассивным процессом, движущей силой которого является градиент концентрации ионов Ыа+, К+.

Установлено влияние анестетиков - лидокаина и прокаина - на проницаемость мембраны для ионов Ыа+, К+. Показано, что действие анестезирующих веществ основано на образовании в ионном канале комплекса анестетик - рецептор, который определяет величину ионных потоков. Увеличение концентрации растворов ИаС1/КС1 при постоянной концентрацией анестетиков в этих растворах наблюдается усиление выявленных действий лидокаина и прокаина: увеличение входящих ионных потоков и уменьшение выходящих в первые 30-60 минут эксперимента; увеличение блокирующего действия на ионные потоки К+.

Изучено влияние постоянного и переменного магнитных полей на величины ионных потоков Ыа+ и К+ при разном направлении линий магнитной индукции по отношению к плоскости мембраны. Показано, что ионные потоки Иа+ под действием магнитного поля увеличиваются независимо от его вида и расположения поля относительно мембраны.

Напротив, ионные потоки К+ в значительной степени зависят от напряженности, направления и вида магнитного поля.

Предложенная методика определения ионных потоков К+ через функциональную мембрану, позволила установить суммарные механизмы ионных потоков, исследовать процессы регулировки явлений переноса. Ионная проницаемость данной модели мембраны представляет интерес для исследования отдельных механизмов прохождения ионов К+ через мембрану. Представлена возможность дальнейшего изучения влияния различных физико-химических факторов на процессы переноса ионов К+ с целью выработать систему управления ионными потоками. Разработаны практические рекомендации по использованию методов сравнительного анализа прямой потенциометрии и пламенной фотометрии для изучения процесса проницаемости функциональных мембран, способствующие развитию физико-химических и биологических технологий, совершенствованию электрохимических методов анализа.

1. Бергельсон JL Д. Биологические мембраны. М.: Наука, 1975.

2. Болдырев A.A. Биологические мембраны и транспорт ионов. М.: МГУ, 1985.

3. Антонов В.Ф. Биофизика мембран // Соросовский образовательный журнал. 1996. № 6. С. 1-15.

4. Антонов В.Ф., Черныш В.И. Биофизика. М.: Владос, 1999.

5. КагаваЯ. Биомембраны. М.: Высш. шк., 1985.

6. Финеан Дж., Колмэн Р., Мичелл Р. Мембраны и их функции в клетке: Пер. с англ. М.: Мир, 1977.

7. Трошин A.C., Трошина В.П. Физиология клетки. М.: Просвещение, 1979.

8. Иост X. Физиология клетки. М.: Мир, 1975.

9. Антонов В.Ф. Мембранный транспорт // Соросовский образовательный журнал. 1997. № 6. С. 6-14.

10. Геннис Р. Биомембраны: Молекулярная структура и функции: Пер. с англ. М.: Мир, 1997.

11. Антонов В.Ф. Липиды и ионная проницаемость мембран. М.: Наука, 1982.

12. Парфенюк В.И., Парамонов Ю.А. Электрохимическое исследование сольватации ионов натрия и хлора в водно-органических смесях методом вольтовых разностей потенциалов // Журн. физ. химии. 1992. Т. 66. № 10. С. 2773-2782.

13. Парфенюк В.И., Чанкина Т.И. Термодинамические характеристики сольватации ионов брома и иода в водно-этанольных смесях, рассчитанные на основе метода вольтовых разностей потенциалов // Электрохимия. 1994. Т. 30. №6. С.812-813.

14. Парфенюк В.И., Чанкина Т.И. Сольватация ионов хлора в смесях вода-метода вольтовых разностей потенциалов // Журн. физ. химии. 1997. Т. 71. № 3. С. 547-550.

15. Парфенюк В.И. Термодинамические характеристики пересольватацииионов в водных растворах диметилсульфоксида и диметилформамида // Журн. физ. химии. 2002. Т. 76. № 5. С.851-857.

16. Ходжкин А. Нервный импульс. М.: Мир, 1965.

17. Физиология человека: В 3 т. / Под ред.: Р. Шмидта, Г. Тевса. Т. 1. М.: Мир, 1996.

18. Hodgkin A. L., Keynes R.D. The potassium permeability of a giant nerve fibre // J. Phys. (Lond.). 1955. V. 128. P. 61-88.

19. Лев А.А. Ионная избирательность клеточных мембран. Л.: Наука, 1975.

20. Рубин А.Б. Биофизика: В 2 т. Т. 2. Биофизика клеточных процессов. М.: Университет, 2000.

21. Cardenas А.Е., Coalson R.D., Kurnikova M.G. Three-Dimensional Poisson-Nernst-Planck Theory Studies: Influence of Membrane Electrostatics on Gramicidin A Channel Conductance // Biophys J. 2000. V. 79. P. 80-93.

22. Биологические мембраны: Сб. / Под ред. Д.С. Парсонса. М.: Атомиздат, 1978.

23. Болдырев А.А. Введение в биохимию мембран. М.: Высш. шк., 1986.

24. Левин С. В. Структурные изменения клеточных мембран Л.: Наука, 1976.

25. Твердислов В.А., Тихонов А.Н., Яковенко Л.В. Физические механизмы функционирования биологических мембран. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1986.

26. Лев А.А. Моделирование структурной избирательности клеточных мембран. Л.: Наука, 1976.

27. Ussing Н.Н. The relation between active ion transport and bioelectric phenomena // Acta Physiol. Scand. 1949. V. 19. P. 43.

28. Болдырев A.A., Курелла Е.Г., Павлова Т.Н. и др. Биологические мембраны. М.: МГУ, 1992.

29. Веренников А.А. Транспорт ионов через клеточную мембрану. Л.: Наука, 1978.

30. Рубин А.Б., Пытьева Н.Ф., Резниченко Н.Ф. Кинетика биологических процессов. М: МГУ, 1987.

31. Котык А., Яначек К. Мембранный транспорт. М.: Мир, 1980.

32. Ташмухамедов Б.А., Гагельганс А.И. Активный транспорт ионов через биологические мембраны. Ташкент: Изд-во «ФАН», 1973.

33. Болдырев A.A., Твердислов В.А. Молекулярная организация и механизм функционирования Na-насоса. М.: МГУ, 1987.

34. Гизе А. Физиология клетки. М.: НИИ, 1959.

35. Hodgkin A.L., Huxley A.F. Quantitative description of membrane current and its application to conduction and excitation in nerve // J. Phisiol. (Lond.). 1952.

36. Тасаки И. Нервное возбуждение. M.: Мир, 1971.

37. Мембраны: Ионные каналы: Сб. ст. М.: Мир, 1981.

38. Касимото К. Мембраны, обладающие функцией избирательной проницаемости и области их применения. Кагаку кодзё, 1974. Т. 18. № 3. С. 19-23.

39. Кленчин В.А. Биологические мембраны. М.: Мир, 1993. С. 5-19.

40. Кругляков П., Ровин Ю.Г. Физико-химия черных углеводородных пленок: Бимолекулярные липидные мембраны. М.: Наука, 1978.

41. Маркин B.C., Чизмаджев Ю.А. Индуцированный ионный транспорт. М.: Наука, 1974.

42. Лайтфут Э. Явление переноса в живых системах. М.: Мир, 1977.

43. Латманизова Л.В. О взаимоотношениях между клеточным потенциалом и физиологическими параметрами клетки // Физиологический журнал СССР. 1965. №6. С. 663.

44. Волькенштейн М.В., Фишман С.Н. Теория явлений переноса в биологических мембранах // Биофизика. 1969. Т. 14. № 6. С. 1008-1016.

45. Ивков В.Г., Берестовский Г.Н. Динамическая структура липидного бислоя. М.: Наука, 1981.

46. Ивков В.Г., Берестовский Г.Н. Липидный бислой биологических мембран. М.: Наука, 1982.

47. Шалабодов А.Д. Основы мембранного транспорта. Тюмень: Изд-во Тюм. гос. ун-та, 2001.

48. Чизмаджев Ю.А Мембранная биология: от липидных бислоев до молекулярных машин // Соросовский образовательный журнал. 2000. № 6. С. 12-17.

49. Lauger P. Ionic channels with conformation substates // Biophys J. 1985. V. 47. P. 581-590.

50. Corry В., Kuyucak S., Chung S. Tests of Continuum Theories as Models of Ion Channels. II. Poisson-Nernst-Planck Theory versus Brownian Dynamics // Biophys J. 2000. V. 78. P. 2364-2381.

51. Im W., Seefeld S., Roux B. A Grand Canonical Monte Carlo-Brownian Dynamics Algorithm for Simulating Ion Channels // Biophys. J. 2000. V. 79. P. 788-801.

52. Levitt D.G. Modeling of Ion Channels // J. Gen. Physiol. 1999. V. 113. P. 789794.

53. Kurnikova M.G., Coalson R.D., Graf P., Nitzan A.A. Lattice Relaxation Algorithm for Three-Dimensional Poisson-Nernst-Planck Theory with Application to Ion Transport through the Gramicidin A Channel // Biophys J. 1999. V. 76. P. 642-656.

54. Nonner W., Chen D.P., Eisenberg B. Progress and Prospects in Permiation // J. Gen. Physiol. 1999. V. 113. P. 773-782.

55. Edwards S., Corry В., Kuyucak S., Chung S. Continuum Electrostatics Fails to Describe Ion Permeation in the Gramicidin Channel // Biophys. J. 2002. V. 83. P. 1348-1360.

56. Aidley D.J., Stanfield P.R. Ion Channels. Molecule in Action. Great Britain: Cambridge University Press, 1996.

57. Hauser H., Pascher I., Pearson R.H., Sundell S. Preferred Conformation and Molecular Packing of Phosphatidylethanolamine and Phosphatidylcholine // Biochim. Biophys. Acta. 1981. V. 650. P. 21-51.

58. Hille, В., W. Schwarz. Potassium channels as multi-ion single-file pores // J Gen. Phys. 1978. V. 72. P. 409-442.

59. Дмитриев А.В., Исаева Г.А., Исаев П.П. и др. Уровни энергии и волновые функции иона в грамицидиновых каналах // Биофизика. 2002. Т. 47. № 5. С. 864-868.

60. Biggin Р.С., Smith G.R., Shrivastava I., Choe S. Sansom M.S.P. Potassium and sodium ions in a potassium channel studied by molecular dynamics simulations Biochim. Biophys. Acta. 2001. V. 1510. P. 1-9.

61. Chiu, S. W., S. Subramaniam, and E. Jakobsson. Simulation study of a gramicidin/lipid bilayer system in excess water and lipid. II. Rates and mechanisms of water transport. Biophys. J. 1999. V. 76. P. 1939-1950.

62. Tang P., Mandal P.K., Zegarra M. Effects of Volatile Anesthetic on Channel Structure of Gramicidin A. Biophys J. 2002. V. 83. P. 1413-1420.

63. Zhong, Q., Jiang Q., Moore P.B., Newns D.M., Klein M.L. Molecular dynamics simulation of a synthetic ion channel. Biophys. J. 1998. V. 74. P. 3-10.

64. Tieleman, D. P., Berendsen H. J. C. A molecular dynamics study of the pores formed by E. coli OmpF porin in a fully hydrated palmitoyloleoylphosphatidylcholine bilayer. Biophys. J. 1998. V. 74. P. 27862801.

65. Tieleman, D.P., Berendsen H.J. C., Sansom M.S.P. An alamethicin channel in a lipid bilayer: molecular dynamics simulations. Biophys. J. 1999. V. 76. P. 17571769.

66. Guidoni, L., V. Torre, and P. Carloni. Potassium and sodium binding in the outer mouth of the K+ channel. Biochemistry. 1999. V. 38. P. 8599-8604.

67. Shrivastava, I. H., G. R. Smith, and M. S. P. Sansom. Ion permeation through a bacterial K+ channel using molecular dynamics simulation. J. Physiol. 1999. P. 520.

68. Shrivastava I.H., Sansom M.S. P Simulations of Ion Permeation Through a Potassium Channel: Molecular Dynamics of KcsA in a Phospholipid Bilayer. Biophys. J. 2000. V. 78. P. 557-570.

69. Andersen, О. S., Feldberg S. W. The heterogeneous collision velocity for hydrated ions in aqueous solutions is similar to 104 cm/s. J. Phys. Chem. 1996. V. 100. P. 4622-4629.

70. Chen, D.P., Xu L., Tripathy A., Meissner G., Eisenberg B. Selectivity and permeation in calcium release channel of cardiac muscle: alkali metal ions. Biophys. J. 1999. V. 76. P.1346-1366.

71. Alberts В., Bray D., Lewis J. Molecular biology of the cell. New York and London, Garland Publishing Inc., 1983.

72. Doyle, D. A., J. M. Cabrai, R. A. Pfiietzner, A. Kuo, J. M. Gulbis, S. L. Cohen, В. T. Chait, and R. MacKinnon. The structure of the potassium channel: molecular basis of K+ conduction and selectivity. Science. 1998. V. 280. P. 6977.

73. Sansom M.S.P., Shrivastava I.H., Bright J.N. Potassium channels: structures, models, simulations. Biochim. Biophys. Acta. 2002.

74. Hamill O.P., Marty A., Neher E. Improved patch-clamp techniques for high resolution current recording from cells and cell-free membrane patches. Plfïigers Arch. 1981. V. 391. P. 85-100.

75. Berridge M.J. The molecular basis of communication within the cell // Sci. Amer. 1985. V. 253. P. 124-134.

76. Bretscher M.S. Tht molecules of the cell membrane // Sci. Amer. 1986. V. 253. P. 124-134.

77. Daut J. The living cell as an energy-transducing machin. A minimal model of myocardial metabolism // Biochem. et Biophys. Acta. 1987. V. 895. P. 41-62.

78. Hodgkin A.L. Katz B. The effect of sodium ions on the electrical activity of the giant axon of the squid // J. Physiol. (Lond.). 1949. V. 108. P. 30-77.

79. Ходоров Б.И. Общая физиология возбудимых мембран. M.: Наука, 1975.

80. Aldrich R.W. Voltage dependent gating of sodium channels: towards an integrating approach. Trends Neurosci. 1986. V. 9. 82-86.

81. Sigworth F.L. Neher E. Single Na+ channel currents observed in cultured red muscle cells //Nature (Lond.). 1980. V. 287. P. 447-449.

82. White M.W. Bezanilla B. Activation of squid axon K+ channel. Ionic and gating current studies //J. Gen. Physiol. 1985. V. 85. P. 539-554.

83. Hille B. Ionic Channels of Excitable Membranes. 2nd Ed. Sinauer Associates, Sunderland, MA, 1992.

84. Гелетюк В.И., Казаченко B.H. Кластерная организация ионных каналов. М.: Наука, 1990.

85. Armstrong С.М. Sodium channels gating currents // Physiol. Rev. 1981. V. 61. P. 644-683.

86. Meves H. Inactivation of the sodium permeability in squid giant nerve fibres // prog. Biophys. Mol. Biol. 1978. V. 33. P. 207-230.

87. Berneche S., Roux В., Molecular Dynamics of the KcsA K+ Channel in a Bilayer Membrane Biophys J. 2000. V. 78P. 2900-2917.

88. Jiang Y., Lee A., Chen J., Cadene M., Chait B.T., MacKinnon R., Nature 2002. V. 417. P. 523-526.

89. Roux В., MacKinnon R. The Cavity and Pore Helices in the KcsA K+ Channel: Electrostatic Stabilization of Monovalent Cations Science. 1999. V. 285. P. 100102.

90. Allen T.W., Bliznyuk A., Rendell A.P., Kuyucak S., Chung S. The potassium channel: Structure, selectivity and diffusion. J. Chem. Phys. 2000. V. 112. P. 8191-8204.

91. Allen T.W., Kuyucak S., Chung S. Molecular Dynamics Study of the KcsA Potassium Channel Biophys. J. 1999. V. 77. P. 2502- 2516.

92. Исаева Г.А., Дмитриев A.B., Исаев П.П. Взаимодействие местных анестетиков с модельными ионными каналами // Биофизика. 2002. Т. 47. № З.С. 506-511.

93. Дмитриев А.В., Исаева Г.А., Казак Е.В. Моделирование физиологического отклика в системе анестетик-мембрана // Тез. докл. XVIII всероссийского съезда физиологического общества им. И.П. Павлова. Казань; М.: ГЭОТАР-МЕД, 2001. С. 104-105.

94. Исаева Г.А., Дмитриев A.B., Исаев П.П. Анализ количественных соотношений структура-анестезирующая активность ацетанилидов с применение регрессионных и квантово-химических методов // Химико-фармацевтический журнал. 2001. Т. 35. №6. С. 54-56.

95. Исаева Г.А., Дмитриев A.B., Исаев П.П. Квантово-химический анализ действия анестетиков на возбудимые биомембраны // Журнал физической химии. 1992. Т. 66. № 4. С. 999-1006.

96. Исаева Г.А., Дмитриев A.B., Исаев П.П. Механизм местной анестезии: ориентационные эффекты на дальних расстояниях // Биофизика. 2000. Т. 45. №6. С. 1066-1071.

97. Исаева Г.А., Дмитриев A.B., Исаев П.П. Поляризационные взаимодействия в системе анестетик-биомембрана: активность производных ацетанилида // Журнал физической химии. 2001. Т. 75, №10. С. 1872-1875.

98. Исаева Г.А., Дмитриев A.B., Исаев П.П., Зайнутдинов A.B., Рожков А.Н. Влияние базиса на точность оценки дипольного момента молекулы ацетанилида. Журнал структурной химии. 2001. Т. 42. №6. С. 1222-1225.

99. Курбатова Г.Т., Федоренко О.М., Сохов С.Т., Верхоломова И.А., Шкловская Н.И. Магнитоуправляемые анестетики на основе высокодисперсных порошков железа с полиакриламидным покрытием // Биофизика. 2002. Т. 47. Вып. 2. С. 331-337.

100. Негвер Р. Справочник по анестетикам. Германия: Шпильцберг, 1998.

101. Рецепторы клеточных мембран для лекарств и гормонов: междисциплинарный подход: Пер. с англ. / Под ред.: Р.У. Штрауба, JI. Болис. М.: Медицина, 1983. 368 с.

102. Сергеев П.В., Шимановский H.JI. Рецепторы: от теории к практике // Фармокол. и токсикол. 1990. Т. 53. № 2. С. 4-8.

103. Neumcke В., Schwarz W., Stämpfli R. Block of Na channels in the membrane of myelinated nerve by benzocain // Pflügers Arch. 1981. V. 390. P. 230-236.

104. Schwarz W., Pallade P.T., Hille B. Local anesthetics: effect of pH on use-dependent block of sodium channels in frog muscle // Biophys. J. 1977. V. 20. p. 343-368.

105. Ulbricht W. Kinetics of drug action and equilibrium results at the node of Ranvier//Physiol. Rev. 1981. V. 61. P. 785-828.

106. Назаров Е.И., Прянишникова H.T., Павлова Л.И. и др. Влияние пиромекаина на ионные токи электровозбудимых мембран // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 1985. Т. 4. Вып. 11. С. 574-576.

107. Ходоров Б.И., Шишкова Л.Д., Пеганов Э.М. Влияние новокаина и ионов кальция на медленную натриевую инактивацию в мембране перехвата Ранвье лягушки // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 1974. №3. С. 10-14.

108. Нестеров П.П., Матвеев В.В., Демина И.Н., Логоша С.А. Влияние верапамила и анестетиков на содержание ионов натрия и калия в мышцах лягушки. Роль гидрофобных взаимодействий // Биофизика. 1996. Т. 41, №1. С.110-115.

109. Потапенко Т.П., Кучко А.Н., Хиженков П.К. К механизму влияния переменных магнитных полей на ионную проницаемость клеточных мембран // Вестник Донецкого университета. Сер. А.-Естественные науки. 2000. № 1.С. 35-44.

110. Ш.Бреслер С.Е., Бреслер В.М. Влияние сильных магнитных полей на активный транспорт в хориоидном сплетении // ДАН СССР. 1978. Т. 242. №2. С. 465-468.

111. Маркевич Н.И., Сельков Е.Е. Математическая модель резонансного усиления внешних воздействий на мембраны // Биофизика. 1986. Т. 31. №4. С. 662-666.

112. Нецветов М.В., Олександрова Н.В., Хиженков П.К. Мехашзм взаемодн магштних пол1в та 6ioo6 'екпв на юитинному piBHi // Тез. доп. II з Ъду укра'шського бюф1зичного товариства. Харюв, 1998. С. 221.

113. Дунаев В.В., Карпенко A.B. Проницаемость сульфацила натрия через мембранные структуры различной степени организации в условиях влияния на организм низкочастотного магнитного поля //Фармакол. и токсикол. 1983. Т. 46. №1. С. 62-65.

114. Бецкий О.В., Лебедева H.H. Современные представления о механизмах воздействия низкоинтенсивных миллиметровых волн на биологические объекты // Медицинская физика. 2001. №11. С. 42-43.

115. Бинги В.Н. О модели: ионный канал-электрический соленоид // Биофизика. 1995. Т. 40. Вып. 3. С. 561-562.

116. Влияние магнитных полей на биологические объекты / Под ред. Ю.А. Холодова. М.: Наука, 1971. 215 с.

117. Волобуев А.Н., Жуков Б.Н., Овчинников Е.Л., Труфанов Л.А. Влияние постоянного магнитного поля и лазерного излучения на нейрофизиологические процессы // Биофизика. 1993. Т. 38. Вып. 2. С. 372377.

118. Иванов В., Кондорский Е.И., Шалыгин А.Н. Изменения в структуре бислойных липидных мембран в магнитном поле // Биофизика. 1987. Т. 32. Вып. 1.С. 51-53.

119. Кардаш A.M., Дроботьео В.Ф. Влияние слабых электромагнитных полей на связанную воду в клетке головного мозга // Медицинская физика. 2001. №11. С. 45-46.

120. Насибулин P.C., Бузыкаев Б.А. Квантово-механический расчет влияния магнитного поля на проницаемость мембран // Вестник Донецкого университета. Сер. А.-Естественные науки. 2000. № 1. С. 66-71.

121. Новиков В.В., Шеймаи И.М., Фесеико Е.Е. Влияние слабых и сверхслабых магнитных полей на интенсивность бесполого размножения планарий // Биофизика. 2002. Т. 47. Вып. 1. С. 125-129.

122. Сидоренко В.М. Механизм влияния слабых электромагнитных полей на живой организм // Биофизика. 2001. Т. 46. Вып. 3. С. 500-504.

123. Холодов H.A. Реакции нервной системы на электромагнитные поля. М.: Наука, 1975.

124. Казак Е.В., Исаева Г.А., Исаев П.П. Исследование влияния магнитных полей на ионные потоки К+ и Na+ через функциональную мембрану // Вестник КГУ им. H.A. Некрасова. 2002. № 3. С. 29-34.

125. Исаева Г.А., Казак Е.В., Исаев П.П. Исследование влияния магнитных полей на проницаемость функциональной мембраны // Тез. докл. международной научно-практической конференции «Лен-2002», секция «Химия, экология». Кострома: КГТУ, 2002. С. 128.

126. Травкин М.П. Жизнь и магнитное поле // Материалы для специального курса по магнитобиологии. Белгород: БелГПИ, 1971.

127. Либерман Е.А. Цофина Л.М. Измерение потоков натрия и кальция, проходящих через поверхность мышечных волокон ракообразных при возбуждении // Биофизика. 1962. №7.

128. Марахова И.И. Проницаемость мембраны аксона краба для ионов лития в зависимости от мембранного потенциала и состава окружающей среды // Биофизика. 1967. № 5.

129. Муллине Л. Молекулярные свойства возбудимых мембран // Современные проблемы электробиологии: Сб. М.: Мир, 1964.

130. Наточин Ю.В., Шахматова Е.И., Зайцева К.В. Транспорт воды и ионов натрия при действии А1С1з на апикальную и базальную мембраны клетоксаморегулирующего эпителия лягушки // Биологические мембраны. 1996. Т. 13. №2. С. 146-151.

131. Шульц М.М. Стеклянный электрод. Теория и применения // Соросовский образовательный журнал. 1998. №1. С. 33-39.

132. Борисова О.М. Химические, физика химические и физические методы анализа. М.: Высш. шк., 1991.

133. Васильев В.П. Аналитическая химия. М.: Высш. шк., 1989.

134. Васильев В.П. Теоретические основы физико-химических методов анализа. М.: Высш. шк., 1997.

135. Дорохова E.H., Прохорова Г.В. Аналитическая химия. Физико-химические методы анализа. М.: Высш. шк., 1991.

136. Корыта И. Ионы, электроды, мембраны. М.: Мир, 1985.

137. Корыта И., Штулик К. Ионоселективные электроды. М.: Мир, 1989.

138. Золотов Ю.А., Дорхова E.H. и др. Основы аналитической химии. Методы химического анализа. М.: Высш. шк., 1999.

139. Агасян П.К., Николаев Е.Р. Основы электрохимических методов анализа (потенциометрический метод).- М.: Изд-во Моск. ун-та, 1986.

140. Введенский A.B. Равновесные электродные потенциалы, потенциометрия // Соросовский образовательный журнал. 2000. №10. С. 50-58.

141. Дамаскин Б.Б., Петрий O.A. Основы теоретической электрохимии. М.: высш. шк, 1978.

142. Никольский Б.П., Матерова Е.А. Ионоселективные электроды. JL: Химия, 1980.

143. Плэмбек Дж. Электрохимические методы анализа. Основы теории и применение. М.: Мир, 1985.

144. Будников Г.К. Что такое химические сенсоры // Соросовский образовательный журнал. 1998. № 3. С. 72-76.

145. Морф В. Принципы работы ионоселективных электродов и мембранный транспорт. М.: Мир, 1985.

146. Справочное руководство по применению ионоселективных электродов. М.: Мир, 1986.

147. Байулеску Г., Кошофрец В. Применение ионоселективных мембранных электродов в органическом анализе. М.: Мир, 1980.

148. Демина Л.А., Краснова Н.Б., Юрищева Б.С., Чупахин М.С. Ионометрия в неорганическом анализе. М.: Химия, 1991.

149. Ионоселективные электроды / Под ред. Р. Дарста. М.: Мир, 1972.

150. Камман К. Работа с ионоселективными электродами: Пер. с нем. М.: Мир, 1980.

151. Шведене Н.В. Ионоселективные электроды // Соросовский образовательный журнал. 1999. №5. С. 60-65.

152. Овчинников Ю.А., Иванов В.Т. Мембранно-активные комплексоны. М.: Наука, 1974.

153. Берлинер Р. Перенос веществ через мембрану // Современные проблемы биофизики: Сб.: В 2 т. М.: Иностр. лит-ра, 1961.

154. Комитиани З.П., Каюшин Л.П. Кожа лягушки как модель биологической мембраны // Труды 1-го симпозиума по вопросам общей физиологии «Протоплазматические мембраны и их функциональная роль». Киев, 1965. С. 167.

155. Анисимова A.B., Бессонов Е.В., Назаров A.A. Прикладная статистика на ЭВМ. Теория статистического анализа и основы работы со статистическим пакетом STADIA / Под общ. ред. В.П. Дудяшовой, H.H. Сусловой. Кострома: КГТУ, 2000.

156. Афифи А., Эйзен С. Статистический анализ. Подход с использованием ЭВМ: Пер. с англ. М.: Мир, 1982.

157. Львовский E.H. Статистические методы построения эмпирических формул. М.: Высш. шк., 1988.

158. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: Высш. шк., 1977.