1= Жумабекова Р.Р2021.ppt. Медициналы биофизика лпаларды электр озыштыы туралы ым. Тынышты жне серлік потенциалдар, оларды молекулалы механизмі. Жоспары
 Скачать 2.28 Mb.
|
|
№ 2 Дәріс. Ұлпалардың электр қозғыштығы туралы ұғым. Тыныштық және әсерлік потенциалдар, олардың молекулалық механизмі. «Ақпараттық коммуникациялық технологиялар» кафедрасы Аға оқытушы :Жумабекова Рамиля Рысхановна Медициналық биофизика Ұлпалардың электр қозғыштығы туралы ұғым. Тыныштық және әсерлік потенциалдар, олардың молекулалық механизмі. Жоспары:
ЭЛЕКТРҚОЗУШЫЛЫҚ ТҮСІНІГІЖасуша ішілік процестерді реттеу механизмінде, жасушалардың қозуы, нерв талшықтарының бойымен импулстердің таралуы, сыртқы тітіркендіргіштерге жауап реакцияларында, бұлшық ет жиырылуы механизмінде, энергия түрленуінің әртүрлі жағдайларында электрлік потенциалдардың пайда болуы мен таралуы тұрғысындағы электрлік үрдістер үлкен роль атқарады https://www.youtube.com/watch?v=WHMv9HS4Aco ПОТЕНЦИАЛДАР АЙЫРМАСЫТірі жүйелерде биоэлектрлік потенциалдардың пайда болуына жеке ұлпалардың арасында, жасушалық қосылыс пен қоршаған сұйық жасушасының арасында, жеке жасушалық органоидтардың арасында белгілі бір физика-химиялық градиенттердің болуы себепші.Стационар күйде болатын тірі жүйелерге тән тұрақты потенциалдар айырмасы болады, бұл градиенттер зат алмасудың нәтижесінде үнемі қолдау тауып отырады. Потенциалдар айырмасы – бұл қарама – қарсы таңбадағы электр зарядтарының кеңістіктік бөлінуінің салдары ПОТЕНЦИАЛ ТҮРЛЕРІ
БИОЭЛЕКТРЛІК ПОТЕНЦИАЛ Тірі ағза жасушаларында, ұлпаларында пайда болатын потенциал айырмасын – биоэлектрлік потенциал деп аталады. Тірі ағзада биоэлектрлік потенциалдардың пайда болуы жасуша мембранасында әр түрлі зарядталған бөлшектердің, яғни олардың физика - химиялық градиенттерінің болуына байланысты. БИОПОТЕНЦИАЛДАРДЫҢ ТАРАЛУЫ Биопотенциалдардың генерациясы мен таралуы - жасушалардың қозуы, жасушаішілік үрдістердің реттелуі, жүйке жүйелерінің жұмысы, бұлшық ет жиырылуының негізінде жатады. ИОН ТИПТІ ПОТЕНЦИАЛ ТҮРЛЕРІ Ион типті потенциалдар Диффузиялық Мембраналық Фаза аралық ДИФФУЗИЯЛЫҚ ПОТЕНЦИАЛ Диффузия құбылысында пайда болатын, араласатын ерітінділерде тіркелетін потенциалдарды диффузиялық деп айтамыз. ФАЗА АРАЛЫҚ ПОТЕНЦИАЛ Фаза (күй, екі түрлі) аралық потенциалдар араласпайтын екі сұйықтың шекарасында пайда болатын потенциалдар. МЕМБРАНАЛЫҚ ПОТЕНЦИАЛ Мембрананың сыртқы және ішкі беттеріндегі потенциалдар айырымын - мембраналық потенциал деп атайды. Мембрананың сыртқы жағы – «+» Мембрананың ішкі жағы – «-» Бұлшық етті талшықтар үшін мембраналық потенциал – 60 - 90 мВ МЕМБРАНАЛЫҚ ПОТЕНЦИАЛ ТҮРЛЕРІ
ТЫНЫШТЫҚ КҮЙ ПОТЕНЦИАЛЫ
Аталған екі фактордың нәтижесінде жасушадағы цитоплазма мен қоршаған орта арасында потенциалдар айырымы пайда болады, оны тыныштық күй потенциалы (ТКП) деп атайды. https://www.youtube.com/watch?v=D_LfN30KWCY ТЫНЫШТЫҚ КҮЙ ПОТЕНЦИАЛЫНЫҢ ПАЙДА БОЛУЫ ТКП-ның болуына және иондары себеп болады. Бұл иондар ағынының қосындылық тығыздығы: ГОЛЬДМАН – ХОДЖКИН – КАТЦ ТЕҢДЕУІ Бұл теңдеу жасушадағы барлық иондардың тепе-теңдік күйдегі потенциалдар айырымын көрсетеді. Тыныштық потенциалы мембрананың екі жағындағы концентрациялардың және мембрана арқылы өтетін иондардың әртүрлілігімен анықталады. Міне сондықтан мембрана арқылы иондар ағыны және жасушаның потенциалдар айырымы пайда болады. Мембраналық потенциалдың пайда болу себебі – жасушадан сыртқа қарайғы К+ иондарының диффузиясы. Иондар концентрациясының айырмасын ұстап тұру АТФ энергиясын пайдаланатын иондық арналардың көмегімен жүзеге асады. Бұдан басқа , К+, Na+ арналар жасушадан үш натрий ионын сыртқа шығарып, жасушаға екі калий ионын алып келетін болғандықтан, трансмембраналық потенциалдың өсуіне мүмкіндік жасайды, бұл жасуша аралық ортаның оң зарядын, сонымен қатар тыныштық потенциалын арттырады. Трансмембраналық потенциал айырмасының өсуін - гиперполяризация, ал кемуін – деполяризация деп атайды. Соңғы жағдайда жасуша ішілік потенциалдың таңбасы өзгеруі мүмкін.Жүрек уабаины гликозидінің әсерінен АТФ-азы жұмысының бұзылуы, тыныштық потенциалының кемуіне соқтырады. Мұндай эффектіге натрий иондары үшін жасуша мембранасының өтімділігін арттыратын, әртүрлі улардың әсері алып келеді. Жасушада АТФ синтезін қамтамасыз ететін үрдістердің тежелуі де, деполяризацияға алып келеді. Ағзаның қалыпты өмір сүруі жасушалар арасында ақпараттардың алмасуынсыз мүмкін емес, солардың бір көрінісі жасушалардың нерв импульстарын генерациялау мен қабылдау мүмкіншілігі болып табылады. Ағзада қозған жасушалар деп аталатындар өмір сүреді, оларға бұлшық еттік, нервтік және секреторлық жасушалар жатады. Бұл жасушалар қандай да бір жолмен басқалардың қозуына әсер етеді. Бұлшық ет жасушалары жиырылады, секреторлықтар биологиялық белсенді заттарды бөледі, ал нервтік жасушалар электрлік тербелістерді генерациялайды – нервтік импульс.Жасушаға қандай да бір қоздырушы әсер еткенде оның трансмембраналық потенциалы өзгереді де, әсер потенциалы деп аталатын құбылыс пайда болады.Тыныштық потенциалының мұндай өзгеріске ұшырауының себебі, натрийлік иондық арналардың ашылуының салдарынан натрий үшін мембрана өтімділігінің өзгеруіне қатысты.Әсер потенциалының электрлік нерв импульстері арқылы тірі ағзада рецепторлардан мидың нейрондарына және мидың нейрондарынан бұлшық еттерге ақпараттар беріледі. Сезімтал мүшелер қозғанда, немесе ми бұйрық жібергенде, оларға сәйкес келетін талшықтарда импульстерді байқауға болады. Нервтің қозуы әсер потенциалының желілік генерациасынан басталады да, ары қарай нерв аксондары арқылы таралады.ӘРЕКЕТ ПОТЕНЦИАЛЫ Қозу жағдайында жасуша мен қоршаған орта арасындағы потенциал айырымы өзгереді, мұны әрекет потенциалы (ӘП) деп атайды. https://www.youtube.com/watch?v=4aSthvWPdwk Егер қоздырушы импульстің амплитудасы табалдырықтық мәнінен үлкен болса, онда мембранада потенциалдың бірден көтерілуіне соқтыратын үрдіс пайда болады. Қоздырушы импульс мембраналық потенциалдың өзгерісін қысқа уақытқа ғана (миллисекундқа) өзгертеді, ол тез жоғалып кетіп орнына тыныштық потенциалы орнайды. ӘРЕКЕТ ПОТЕНЦИАЛЫНЫҢ ҰЗАҚТЫҒЫ Нерв талшықтарында және қаңқа бұлшық еттерінде әрекет потенциалының ұзақтығы 1 мс шамасында болады. (жүрек бұлшық еттерінде 300 мс шамасындай). Қозу аяқталғаннан кейін де 1-3 мс мембранада қалдық құбылыстар байқалады, яғни мембрананың рефрактерлік кезеңі (қозбаған күйі). ӘРЕКЕТ ПОТЕНЦИАЛЫНЫҢ ҚАСИЕТТЕРІ Деполяризация потенциалының табалдырық мәнінің болуы Егер деполяризация потенциалы табалдырық мәнінен үлкен болса, онда әрекет потенциал п.б. Егер деполяризация потенциалының амплитудасы қозу табалдырығынан кіші болса, онда әрекет потенциалы болмайды. ӘРЕКЕТ ПОТЕНЦИАЛЫНЫҢ ФАЗАЛАРЫ ӘП бірнеше фазадан тұрады: потенциал оң бағытқа қарай тез артады. Арту барысында жасушалық мембрана өзінің қалыпты зарядтын (поляризациясын) жоғалтады - деполяризация фазасы. Деполяризация қисығы нолдік сызықтан өтіп, мембраналық потенциал оң болады. Осы оң фазаны ӘП –ң инверсиясы д.а. Әрекет потенциалының максимал мәні 30-40 мВ – ге жетеді. Әрекет потенциалдың төмендеп, бастапқы қалпына келуін реполяризация кезеңі деп атайды. Реполяризация фазасының соңғы бөлігі баяулай бастайды – потенциалдың баяу өзгерісін іздік потенциал деп атайды ӘРЕКЕТ ПОТЕНЦИАЛЫНЫҢ ФАЗАЛАРЫ Қозу процессі ӘП және оның фазалары: 1 — деполяризация, 2 — инверсия, 3 —реполяризация, 4 — іздік поляризация. Б — натрий каналдарының қақпасы (m және h). В — калий каналдарының қақпасы және олардың ӘП әр кезеңіндегі болу шарттары ӘРЕКЕТ ПОТЕНЦИАЛЫНЫҢ ФАЗАЛАРЫ Нерв талшықтарында әрекет потенциалдың реполяризация кезеңінде «іздік» потенциалдары байқалады. Поляризация кезеңінің соңында потенциалдың күшеюін гиперполяризация деп атайды. ӘРЕКЕТ ПОТЕНЦИАЛЫНЫҢ ТАРАЛУЫ ӘП-дың маңызды қасиетінің бірі олардың нерв талшықтары бойымен таралуы. Нерв жасушасы – нейрон – жасуша денесінен (сома), сигналды қабылдаушы қысқа өсінділер – дендриттерден , және сигналдарды таратуышы ұзын өсінді – аксоннан тұрады. Нейронның басқа жасушамен байланысу нүктелері синапстар деп аталады. ӘРЕКЕТ ПОТЕНЦИАЛЫНЫҢ ТАРАЛУЫ Тірі ағзаларда сигналдар қозған нерв импульстары түрінде (ӘП) пайда болады - ақпарат рецепторлардан ми нейрондарына беріледі және одан аксондар арқылы бұлшық еттерге беріледі. Әрбір тітіркенуші ағза өзінің қызметіне осылай кіріседі. 1902 ж. Бернштейн қозудың мембраналық теориясын құрды. Осыдан көп кейін Ходжкин мен Хаксли кальмардың алып аксондарында қозбаған және қозған жасушалардың потенциалдарын өлшеді, ол шамамен – 80 мВ(теріс)!, ал қозу кезіндегі олардың ең жоғарғы айырмашылығы +40 мВ болды. Ары қарай Ходжкин мен Хаксли әр типтегі иондар үшін қозу кезінде мембрана өтімділігінің сипаты өзгеретіндігі туралы гипотезаны дайындады: ең бастысы К+ арналған оның өтімділігі Na+ өтімділігіне айналады, сол себептен Na+ иондарының жасуша ішіне қарай ағуы артады. ӘРЕКЕТ ПОТЕНЦИАЛЫНЫҢ ТАРАЛУЫ Аксондар миелинді қабықшамен қапталады. Миелинді қабықша омдық кедергісі жоғары 80% липидтерден және 20% ақуыздан тұрады. Миелинді қабық ( Шван жасушасы) жүйке талшығын тұтас жаппайды. Ол бірнеше микроннан 0,2 мм дейінгі аралықта үзіліп отырады. Бұл Ранвье үзілісі деп аталады. Нерв талшықтарымен импульстың таралуы нерв талшықтарының құрылымымен анықталады. Құрылымы өткізгіш ретінде аксоплазма, электрлік оқшаулағыш (изолятор) ретінде миелинді қабықша (диэлектрик) қызмет атқаратын электр кабеліне ұқсайды. ӘРЕКЕТ ПОТЕНЦИАЛЫНЫҢ ТАРАЛУЫ Олай болса, нерв талшықтары миелинді (майлы қабықты) және миелинсіз (майлы қабықсыз) болып бөлінеді. Олардың қозуды өткізу механизмдері бірдей емес. Миелинді нерв талшықтарында қозу үрдісі тек Ранвье үзілісінде ғана пайда болады. Қозу бір Ранвье үзілісінен екіншісіне секіріп өтеді. (сальтаторлық) Миелинсіз нерв талшықтарында тығыз майлы қабықтар болмайды, оларда қозу үздіксіз және өте жай өтеді. АҒЗА БИОПОТЕНЦИАЛДАРЫН ТІРКЕУГЕ АРНАЛҒАН ӘДІСТЕР
болатын биоэлектрлік қозғалыстар мен өзгерістерді жазып алу, тіркеу әдіснамасы facebook.com/medkrmu @medkrmu @medkrmu vk.com/medkrmu Электронды почта: d.urazakynov@medkrmu.kz НАЗАР АУДАРҒАНДАРЫҢЫЗҒА РАХМЕТ |