Baylor S M, Chandler W K, Marshall M W
J Physiol. 1982 Oct;331:105-37. doi: 10.1113/jphysiol.1982.sp014367.
从青蛙肌肉中分离出单根抽动纤维,然后将其安装在置于光学平台上的小室内。通过高拉伸(肌节间距3.9 - 4.3微米)和放置在基座上使纤维固定。通过用强度为I(0)的准单色光照射直径为35 - 65微米的光斑并测量透射光强度I来确定其光学性质。由于实验的主要目的是从注入纤维的不同指示染料的吸收光谱中得出推论,所有结果均以根据方程[公式:见原文]计算出的吸光度A表示。吸光度的变化量ΔA根据该方程的微分形式[公式:见原文]计算得出。
正常未注入染料的纤维在570纳米处的平均吸光度等于0.03,并且在450至750纳米之间大致与波长成反比变化。
动作电位后最早出现的吸光度变化是一个小的、短暂的增加,随后是更大幅度的下降。纤维吸光度的下降幅度在0.5×10⁻⁴至3×10⁻⁴单位之间。
通过比较注入酚红的纤维的吸收光谱与比色皿中校准溶液的吸收光谱来测定静息肌浆pH值。对肌肉测量值进行了无染料纤维固有吸光度的校正。两根纤维的pH平均值为6.9。在这些高度拉伸的纤维中,动作电位后吸光度的变化很小。在一个实验中,如果仅由pH引起,该变化相当于pH峰值增加0.004,维持增加0.002(相对于静息水平6.9)。维持信号可以通过已知量的磷酸肌酸水解得到满意解释。
使用三种金属显色指示染料对肌浆游离[Mg²⁺]进行了估计。如下所示,每种染料得到了不同的估计值。由于这些染料对pH以及[Mg²⁺]都敏感,估计值取决于细胞内pH的假定值。[列表:见原文]这种变异性可能意味着至少两种,甚至可能所有三种染料在肌肉纤维内的行为与其在校准溶液中的行为不同。最可能的解释是,一旦注入,染料会与细胞内容物结合,这会改变其性质。
注入对Mg²⁺的敏感性比对Ca²⁺高三倍的染料偶氮胂I的纤维的吸光度变化,用于确定动作电位后游离[Mg²⁺]是否发生变化。观察到的变化很小,可能是由于pH有一个如用酚红测量的幅度的小幅增加和/或游离[Mg²⁺]。就游离[Mg²⁺]的变化而言,结果设定了2%的上限。
动作电位实验的结论是,在高度拉伸的纤维中,细胞内pH和游离[Mg²⁺]均无明显变化。因此,在分析注入对Ca²⁺(但也对pH和Mg²⁺)敏感的指示染料偶氮胂III的纤维中相对较大的650 - 660纳米Ca²⁺信号时,可以忽略这两个量的变化。