2) переменном токе с прямоугольными импульсами
3) переменном токе напряженностью менее 0,1 В
4) постоянном токе (+)
Правильный ответ — постоянный ток. При воздействии постоянного электрического поля на клеточную мембрану происходит направленная поляризация, перераспределение зарядов и изменение трансмембранного потенциала. При достижении пороговой напряжённости липидный бислой временно теряет барьерные свойства, в нём формируются мелкие водные каналы — микропоры. Это повышает проницаемость мембраны для ионов и некоторых гидрофильных веществ; явление называют электропермеабилизацией или эффектом микропорации.
Эффект не следует смешивать с механическим повреждением клетки: при адекватных параметрах микропоры могут закрываться после прекращения воздействия. Выраженность явления определяется напряжённостью поля, длительностью экспозиции, плотностью тока, свойствами ткани и состоянием мембраны. Переменный ток, частота которого ниже 20 МГц, а также ток с прямоугольными импульсами не являются самостоятельным критерием микропорации: результат возможен только при соответствующем сочетании амплитуды и длительности импульсов. Напряжение менее 0,1 В обычно недостаточно для надёжного преодоления мембранного барьера в рассматриваемом режиме.
| Режим воздействия | Основной физический эффект | Влияние на мембрану | Связь с микропорацией |
|---|---|---|---|
| Постоянный ток | Направленное движение зарядов и поляризация тканей | Изменение трансмембранного потенциала, повышение проницаемости | Типичный режим, с которым связывают эффект микропорации в данной классификации |
| Переменный ток низкой частоты | Периодическая смена направления тока | Чередование фаз деполяризации и реполяризации | Не является достаточным условием возникновения микропор |
| Прямоугольные импульсы | Кратковременное ступенчатое изменение напряжённости поля | Эффект зависит от амплитуды, длительности и полярности импульса | Могут вызвать электропермеабилизацию только при достижении пороговых параметров |
| Напряжение менее 0,1 В | Слабое внешнее электрическое воздействие | Недостаточная деформация мембранного электрического барьера | Обычно не вызывает выраженной микропорации |
| Сверхпороговый постоянный ток | Сильная поляризация и электрохимические реакции на электродах | Стойкие поры, повреждение мембраны, изменение pH и тканевая деструкция | Переход от обратимой микропорации к необратимому повреждению |
| Обратимая электропермеабилизация | Кратковременное увеличение проводимости мембраны | Поры закрываются после прекращения воздействия | Используется как основа для транспорта ионов и лекарственных веществ |
Практическое значение микропорации заключается в управляемом изменении клеточного транспорта без обязательного разрушения ткани. При превышении порога воздействия формируется необратимая электропермеабилизация, сопровождающаяся потерей ионного гомеостаза и гибелью клетки. Поэтому оценка эффекта требует учитывать не только вид тока, но и плотность тока, длительность импульса, электродную геометрию и электрофизические свойства ткани. В учебной классификации именно постоянный ток рассматривается как фактор, вызывающий эффект микропорации.