1. Физиология наука о жизнедеятельности организма, его взаимодействия с окружающей средой и динамикой жизненных процессов. Значимость современной физиологии и её связь с другими науками
 Скачать 0.8 Mb.
|
|
Регуляция мышечного сокращения. Вне возбуждения взаимодействие миозиовых мостиков и актина практически не происходит. Для сокращения необходимо увеличение концентрации внутриклеточного кальция. При этом кальций является посредником между потенциалом действия ( возбуждением ) и непосредственно сокращением. Вне возбуждения концентрация внутриклеточного свободного кальция составляет 1х10-8 М. В процессе возбуждения потенциал действия распространяется по сарколеме и переходит на мембраны Т-трубочек, с которых сигнал передается на Т-цистерны ретикулума. По концентрационному градиенту кальций выходит из саркоплазматического ретикулума, в результате концентрация внутриклеточного кальция возрастает до 1х10-6 М. В дальнейшем кальций связывается с регуляторным белком тропонином, что способствует изменению конформации тропомиозина и молекула актина становитя способной взаимодействовать с миозиновыми мостиками. Начинается процесс скольжения нитей актина относительно миозиновцых. Расслабление. Для него необходим разрыв связи между актином и миозином. Процесс энергозависимый, происходит в присутствии ионов магния. Условием расслабления является снижение до 1х10-8 М концентрации свободного кальция. Процесс начинается с реполяризации клеточной мембраны и уменьшения проводимости мембран саркоплазматического ретикулума для кальция. Одновременно с этим усиливается процесс кальциевой инактивации, обеспечивающий обратный перенос кальция в цистерны саркоплазматического ретикулума. Тропонин от связи с кальцием освобождается, а тропомиозин препятствует образованию связей актина и миозина. 17. Режимы мышечного сокращения. Одиночное сокращение. Суммация одиночных мышечных сокращений. Тетанус и его виды. Оптимум и пессимум раздражения. Амплитуда одиночного и тетанического сокращений. Режимы мышечного сокращения: Одиночное сокращение. В ответ на кратковременное одиночное раздражение пороговой или сверхпороговой силы (например,ударом индукционного тока ,замыканием или размыканием постоянного тока)возникает быстро развивающееся и быстро заканчивающееся сокращение ,которое получило название одиночного мышечного сокращения. При графической записи одиночного сокращения мышцы отмечают: 1)скрытый ,или латентный,период –время от момента раздражения до начала сокращения; 2)период укорочения мышцы ,выражающийся в подъеме кривой миограммы; 3)период расслабления ,отмечаемый возвратом кривой к исходному уровню. Общая продолжительность одиночного сокращения для мышцы лягушки составляет 0,11 сек. Из этого времени 0,05 сек приходится на укорочение и 0,06 сек- на расслабление мышцы .Продолжительность латентного периода составляет 0,01 сек. Суммация одиночных сокращений: В естественных условиях в организме одиночное мышечное сокращение не наблюдается, так как по двигательным нервам, иннервирующим мышцу, идет частотная импульсация, вызывающая суммацию одиночных сокращений. Если интервал между следующими друг за другом раздражениями превышает длительность одиночного сокращения (более 0,11 с), мышца успевает полностью расслабиться. (тетанус и его виды) Однако если увеличивать частоту раздражения, то каждый последующий импульс тока может совпасть с фазой расслабления мышцы в предыдущем цикле. Амплитуды сокращений будут суммироваться, и возникнет зубчатый тетанус. При дальнейшем увеличении частоты раздражения каждый последующий импульс тока действует на мышцу в тот период, когда она находится в состоянии укорочения. Возникает гладкий тетанус — длительное укорочение, не прерываемое расслаблением. Суммарная амплитуда тетанического сокращения зависит от частоты раздражения. (оптимум и пессимум раздражения)Частота, при которой каждый последующий импульс тока совпадает с фазой повышенной возбудимости мышцы, вызывает самую высокую амплитуду тетануса (оптимум частоты). Более высокая частота раздражения, при которой каждый последующий импульс тока совпадает с периодом абсолютной рефрактерности предыдущего цикла возбуждения, лежит за пределами функциональной лабильности ткани и приводит к резкому снижению амплитуды сокращения (пессимум частоты). Амплитуда одиночного сокращения: Амплитуда одиночного сокращения мышцы зависит от количества сократившихся миофибрилл. Возбудимость отдельных групп волокон, составляющих целую мышцу, различна. Пороговая сила тока вызывает сокращение лишь наиболее возбудимых мышечных волокон; амплитуда такого сокращения минимальна. При увеличении силы раздражающего тока в процесс возбуждения последовательно вовлекаются и менее возбудимые группы мышечных волокон; амплитуда сокращений суммируется и растет до тех пор, пока в мышце не останется волокон, не охваченных процессом возбуждения. В этом случае регистрируется максимальная амплитуда сокращения, которая при дальнейшем раздражении не увеличивается несмотря на нарастание силы тока. 18. Секреция. Функции и типы секреции. Регуляция и фазы секреторного цикла. Секре́ция — это процесс выделения химических соединений из клетки. В отличие от собственно выделения, при секреции у вещества может быть определённая функция (оно может не быть отходами жизнедеятельности). Функции секреции: образование и выделение пищеварительных соков, молока, слезной жидкости, пота; образование и выделение гормонов эндокринными железами и клетками диффузной эндокринной системы пищеварительного тракта (гастроинтестинальные гормоны); образование и выделение биологически высокоактивных веществ нервными клетками (нейросекреция). Типы: Экзоцитоз заключается в слиянии мембран секреторных везикул с клеточной мембраной, вследствие чего содержимое вакуолей выходит из клетки. Экзоцитоз является кальций-зависимым механизмом и регулируется изменением концентрации свободного кальция в клетке. Экзоцитоз является основным способом секреции во всех эндокринных и экзокринных клетках, где секретируемые вещества депонируются в везикулах. При голокринной секреции вся клетка разрушается и превращается в секрет (клетки сальных желез). При апокринной секреции от секреторной клетки по мере созревания в ней секрета отделяется ее апикальная часть — специальные выросты на поверхности (клетки потовых, молочных желез), участки цитоплазмы или специализированные микроворсинки. Мерокринная секреция связана с выходом зрелых секреторных гранул путем экзоцитоза или трансмембранной диффузии. Такой тип секреции характерен для пищеварительных и эндокринных желез. Существует и смешанный тип секреции. Регуляция: Процессы секреции подчиняются общим закономерностям регуляции физиологических функций. Нервная регуляция осуществляется симпатическими и парасимпатическими отделами ВНС; гуморальная — различными биологически активными веществами, а их соотношение и доминирование зависит от вида секреторной клетки и железы, которой она принадлежит. Секреторная активность слюнных желез регулируется в основном нервными механизмами, желудочных — нервными и гуморальными, поджелудочной железы — преимущественно гуморальными, с помощью гастроинтестинальных гормонов (секретин и панкреозимин). Эфферентные нервные волокна могут образовывать истинные синапсы или выделять медиаторы в межклеточную жидкость, по которой они диффундируют, прежде чем вступят в контакт с секреторными клетками. Секреция некоторых клеток, в том числе эндокринных, происходит постоянно и поддерживается на некоем «базальном» уровне (уровень покоя). Под влиянием сигналов, поступающих по окончании эфферентных нейронов или передаваемых гуморально (через жидкие среды организма), темп и объем секреции изменяются. Секреторные клетки связаны системами прямых положительных и обратных отрицательных связей. В первом случае клетка выделяет секрет в ответ на внешнее или внутреннее воздействие, но «последствия» секреции не оказывают на нее обратного воздействия (секреция НС1 в просвет желудка). Во втором случае секреция клеток находится под строгим контролем результатов ее первичной активности (секреция гипофизарных эндокринных клеток). Фазы секреторного цикла. Секреторный цикл протекает в 5 фаз. Первая фаза — поступление в клетку из крови предшественников будущего секрета: воды, неорганических низкомолекулярных органических веществ, аминокислот, простых сахаров, жирных кислот. Транспорт исходных продуктов в клетку идет как путем диффузии (пассивный транспорт), так и активным и микровезикулярным (пиноцитоз). Поступившие в клетку вещества используются ею в трех направлениях: как исходные продукты для синтеза секрета и в качестве пластических и энергетических ресурсов. Вторая фаза — синтез первичного секреторного продукта с участием эндоплазматической сети и рибосом. Функция митохондрий заключается в обеспечении процесса синтеза энергией. Третья фаза — транспорт и созревание секрета. Молекулы секрета перемещаются из эндоплазматической сети и рибосом в пластинчатый комплекс, конденсируются там, «упаковываются» в гранулы и созревают. Важная роль в транспорте секрета принадлежит микротрубочкам. Четвертая фаза — накопление и хранение секрета; присутствует только у клеток с прерывистым характером секреции. Основная роль в хранении секрета принадлежит пластинчатому комплексу. Пятая фаза — выделение секрета. 19. Принципы управления мышечной активностью (скелетных и гладких мышц). Виды работы. Утомление. Отдых. Принципы управления: Скелетная мышца Мышечное волокно Мотонейрон аксон ( ствол мозга, спинной мозг)p Воздействия от коры Большого мозга воздействия от среднего, продолговатого мозга Мышцы вовлекаются в движение Гладкие мышцы нейроны ВНС и вегетативных ганглиев железы внутренней секреции адреналина окситоцина Симпатические парасимпатически метасимпатические Адренергические холинергические синапсы синапсы o Скелетные мышцы управляются достаточно однообразно: каждое мышечное волокно мышцы получает аксон от соответствующего мотонейрона, расположенного в спинном мозге или в стволе мозга. Обычно один мотонейрон иннервирует одновременно несколько мышечных волокон (двигательная единица). Этот мотонейрон называется альфа-мотонейроном (в отличие от гамма-мотонейрона, иннервирующего интрафузальные мышечные волокна мышечного рецептора). К мотонейрону подходят различные воздействия от коры больших полушарий (пирамидный путь) или от подкорковых структур мозга, от среднего и продолговатого мозга (экстрапирамидный путь) и благодаря этому мышцы вовлекаются в движение. Для того, чтобы управление было эффективным, необходимо наличие обратной связи — центральные структуры мозга должны «знать» о состоянии соответствующей мышцы. Обратная связь осуществляется прежде всего с участием рецепторов, расположенных в самих мышцах — это мышечные веретена и сухожильные рецепторы Гольджи. Они улавливают соответственно степень растяжения мышцы, а также силу, которую развивает данная мышца, и посылают информацию в ЦНС. Управление гладкими мышцами принципиально отличается от управления скелетной мускулатурой. Гладкие мышцы получают одновременно несколько воздействий, благодаря чему могут менять свою активность: как правило — от нейронов вегетативной нервной системы, расположенных в стволе мозга и спинном мозге, и вегетативных ганглиях, — симпатические нейроны свое влияние оказывают с участием адренергических синапсов, парасимпатические — с участием холинергических синапсов. Существует также влияние метасимпатической нервной системы (периферические, или внутриорганные рефлекторные дуги), а также желез внутренней секреции (например, за счет выделения адреналина, окситоцина) и биологически активных веществ, вырабатываемых в соответствующем регионе тела, например, за счет продукции брадикинина или гистамина. Все эти воздействия оказывают либо стимулирующее воздействие, либо тормозное (конкретно это зависит от вида мышцы, характера рецепторов, ионных каналов, которыми управляют эти рецепторы). В свою очередь, активность симпатической и парасимпатической системы, интенсивность выделения гормонов и БАВ контролируется и регулируется со стороны высших отделов мозга. Следовательно, гладкая мускулатура управляется и высшими отделами. Но, в отличие от управления скелетной мускулатурой (произвольной), при управлении активностью гладких мышц высшие отделы мозга не способны, как правило, произвольно менять деятельность этих мышц (поэтому они называются непроизвольными мышцами). Однако возможность управления высшими отделами мозга варьирует и зависит от тренированности этих механизмов управления. +Обратная связь между гладкими мышцами и центрами тоже существует, но ее выраженность и значение не так отчетливы и просты для анализа, как в отношении скелетной мускулатуры. Чаще всего деятельность гладких мышц оценивается по конечному результату, например, по величине артериального давления (с помощью барорецепторов) или по величине растяжения стенки органа (мочевой пузырь) и т. п. |