Нормальная физиология. нф теория. Общая физиология возбудимых тканей. Рецептор, нерв, синапс, мышцы
 Скачать 0.68 Mb.
|
|
13.Законы проведения возбуждения по нервным волокнам. 1. Закон двустороннего проведения возбуждения т.е. от места возникновения в обе стороны, только у изолированных нервных волокон эксперимент( В ОРГАНИЗМЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ ИДЕТ В ОДНУ СТОРОНУ) 2. Закон изолированного проведения возбуждения: данное проведение обусловлено тем, что сопротивление межклеточной жидкости ниже сопротивления мембраны волокна, поэтому ток который проходит между деполяризацией и поляризацией участки волокна шунтируются(растекаются) в межклеточной жидкости, которая находится между двумя нервными волокнами, поэтому ток неспособен деполяризовать невозбужденный участок соседнего нервного волокна. 3. Закон анатомической и физиологической целостности нерва: ели на нерве есть повреждения, тогда электрическое сопротивление в данном месте становится равным нулю и весь циркулярный ток вытекает в межклеточную жидкость. Если нарушить работу ионных каналов какими-либо факторами, тогда через данный участок нерва не будет проводиться ПД. Этот закон физиологической целостности используют в проводниковой анастезии. 14.Лабильность, парабиоз и его фазы (Н.Е.Введенский). Нервные волокна обладают лабильностью—способностью воспроизводить определенное количество циклов возбуждения в единицу времени в соответствии с ритмом действующих раздражителей. Мерой лабильности является максимальное количество циклов возбуждения, которое способно воспроизвести нервное волокно в единицу времени без трансформации ритма раздражения. Лабильность определяется длительностью пика потенциала действия, т. е. фазой абсолютной рефрактерности. Парабиоз-состояние близкое к жизни. Открыл Введенский: «существует воздействие, которое замедляет реактивацию Na-каналов, это приводит к удлинению относительной рефрактерности. Если раздражать нервное волокно стимулом разной силы и частоты, то инервируемая нервом мышца будет отвечать по закону силы т.е. на слабый раздражитель слабое сокращение, когда на нерв действует повреждающий агент, тогда ответная реакция мышцы начинает меняться: развиваются фазы парабиоза, связанные с нарушением Na-K каналов. Фазы: 1)Уравнительная(на сильный и слабый раздражитель одинаковый ответ) 2)Парадоксальная(т.е. на сильное возбуждение-слабое сокращение, слабое-сильное сокращение) 3)Тормозная(нет ответа у мышцы) После раздражения данной фазы, если не убирается повреждающий агент с нерва, то данный участок отмирает. Если данный агент убрать, то функция нерва восстановиться в обратном порядке. Явление парабиоз лежит в основе проводникового обезбаливания нерва. Врач должен совершать врачебные манипуляции, только после наступления тормозной фазы. 15.Строение, классификация и функциональные свойства синапсов. Механизм передачи возбуждения в электрическом и химическом синапсах Синапс-морфофункциональное образование ЦНС, которое обеспечивает передачу сигнала с одного нейрона на другой. Классификация синапсов: 1)По локализации: -центральные(ЦНС) -периферические(около органа) 2)по типу передачи: -электрические -химические 3) по эффекту возбуждения: -тормозные -возбуждающиеся 4) по природе медиатора: -холинэргические( медиатор АХ) -адренергические( медиатор НА(норадреналин)) Синапс-образован окончанием аксона и примыкающей к нему мебраны. Различают следующие структуры: 1)Пресинаптическая мембрана( видоизмененное окончание) 2)Постсинаптическая мембрана-находится строго под пресинаптической, содержит хемозависимые каналы, связанные со специальными белками-рецепторами, располагающиеся на поверхности мембраны. 3)Синаптическая щель 4)Везикуллы с медиатором 16.Основные отличия электрических и химических синапсов Электрический синапс-щелевидное образование между двумя клетками, размер синаптической щели до 2нм; имеются ионные мостики-каналы между контактными клетками; механическая передача сигнала сходна с процессом распространения возбуждения по нерву. Химический синапс-видоизмененное окончание аксона, который контактирует с мембраной другой структуры; передача осуществляется с помощью медиатора, который находится в везикулле. На постсинаптической мембране находятся белки-рецепторы. Медиатор взаимодействует со специальным белком-рецептором, на мембране открываются ионные каналы и меняется ионная проницаемость постсинаптической мембраны. Возникают местные постсинаптические потенциалы. Свойства химического синапса: 1)Односторонне проведение возбуждения 2)Синаптическая задежка-время,которое тратиться на выход медиатора в щель; взаимодействие с белком-рецептором, открытие каналов и появление местного потенциала. 3)Могут передавать как возбуждения, так и торможения 4)Сохраняются следы предшествующей активности 5)Чувствительность к химическим веществам и температуре, что позволяет блокировать из работу 6)Синапс утомляем, в основе лежат следующие причины:истощение запаса медиатора,затруднение выделение медиатора. Свойства электрического синапса: 1)Двустороннее проведение возбуждения 2)Нет синаптической задержки 3)Передача только возбуждения 4)Нет следов предшествующей активности 5)Неутомляем 17.Нервно-мышечный синапс - структурные элементы, механизм передачи возбуждения с нерва на мышцу Нервно-мышечный синапс: 1.Медиатор-АХ 2.Белок-рецептор-N-холинорецептор 3.На постсинаптической мембране возникает потенциал концевая пластинка(ПКП) 4.ПКП вызывает генерацию ПД на мембране мышцы Процесс передачи возбуждения: 1)ПД достигает пресинаптическое окончание аксона 2) поступление Ca внутрь пресинаптической мембраны через открытые Ca каналы, которые стали открытыми благодаря ПД 3) медиатор АХ выходит из пузырьков в синаптическую щель 4) взаимодействие АХ со своим белком-рецептором 5)активируются хемозависимые ионные каналы на постсинаптической мембране. Данные каналы не обладают селективностью и могут пропускать через себя одновременно 2 иона идущие в противоположном направлении 6)повышается проницаемость мембраны для Na и K, которые выходят из клетки 7) возникает ПКП на поссинатптической мембране 8)достижение ПКП уровня КУД 9)открытие на электрическом синапсе возбужденной мембраны мышцы потенциалзависимых натриевых каналов,которые открылись потому что ПКП достиг критического уровня, при котором открываются все Na-каналы на мышцах мембраны 10) возникает ПД на мышце. 18 .Физиологические свойства скелетных мышц. Физические свойства: 1.Растяжимость-способность изменять длину под действием растягивающей силы. 2.Эластичность-способность восстанавливать первоначальную длину при прекращении действия растягивающей силы 3.Сила мышц-способность поднять максимальный груз при сокращении 4.Способность совершать работу Сила мышц определяется по максимальной величие груза, который может быть поднят при сокращении. Для сравнения силы разных мышц определается их удельная сила-это отношение общей силы мышцы к физиологическому поперечному сечению мышцы. Удельная сила зависит от соотношения между быстрыми( белыми) и медленными(красными) волокнами мышц. Быстрые относятся к гликолитическому типу, много сократительных белков, мало митохондрий, слабо развита капиллярная сеть, обеспечивает быстрые и короткие сокращения, но обладает малой выносливостью. Медленные –много митохондрий и миоглобина(аналог гемоглобина), который запасает кислород для сокращения, поэтому обеспечивает длинные сокращения. Работа(A)определяется как произведение веса поднятого груза(F) на высоту подъема(L). Работа увеличивается с увеличением понимаего груза, но до определенного предела, после которого увеличение веса груза уменьшает работу т.е. снижается высота подъема. Виды работы: 1)Статическая-поддержание груза или позы. Данная работа с постоянным сокращением определяет группы мышц, она наиболее энергоемкая и утомляемая 2)Динамическая-перемещение груза или движение объекта, она требует от мышц поперечного сокращения и расслабленияю 3)Локальная-мелкие группы мышц учавствуют 4)Общая –большие группы Физиологические свойства: 1.Возбудимость-это способность ткани в ответ на действие раздражителя возбуждаться 2.Проводимость-это способность ткани проводить процесс возбуждения 3.Лабильность-способность мышцы сокращаться в соответствии с частотой раздражения 4.Сократимость-способность изменять длину или напряжение в ответ на раздражение. 19.Современная теория мышечного сокращения и расслабления. Механизм сокращения: 1)На сарколемме возникает ПД 2)Деполяризация т-трубочек 3)В результате на терминальных цистернах открываются Ca-каналы 4)Ca выходит в саркоплазму,начинается сокращение: Ca взаимодействует с тропонином 5)Тропонин изменяет свое положение на актине и сдвигается тропомиозин 6)Открываются центры на актине 7)В результате головка мостика миозина изгибаясь под углом 90 присоединяется к актину 8)В результате возникает атефазная активность и происходит гидролиз АТФ 9)Головка мостика изгибается и в результате энергии АТФ шейка совершает гребок, проталкивая актин вдоль миозина 10)К головке мостика миозина присоединяется новая молекула АТФ 11)В результате головка отсоединяется от актина вновь поворачиваясь на 90 и присоединяется к новому центру, снова совершая гребок. Фазы расслабления: 1)При отсутствии ПД Ca закачивается обратно в продольные трубочки с помощью насоса 2)Концентрация Ca в саркоплазме снижается 3)Распадается связь Ca с тропонином 4)В результате тропомиозин закрывает центры на актине 5)Головка мостика фосфорилирует и отсоединяется от актина 6)Взаимодействие между актином и миозином прекращается.(рисунок) 20.Виды и режимы сокращения скелетных мышц. Одиночное мышечное сокращение, его фазы. Тетанус, его виды. Оптимум и пессимум частоты раздражения. У скелетной мышцы выделяют одиночное сокращение и суммированное сокращение (тетанус). Режимы мышечных сокращений: 1.изотонический: при данном типе длина мышцы изменяется, напряжение остается постоянным. Такой тип возникает, если мышца не перемещает груз( по такому типу сокращается мышцы языка) 2.изометрическое: длина остается постоянной, напряжение меняется(такой тип у мышц, которые имеют зафиксированные оба конца). В организме сокращение мышц, имеющих одинаковую длину и напряжение делят на: -ауксотоническое(преобладает напряжение) -ауксометрическое(преобладает ускорение) Одиночное сокращение возникает при раздражении одиночным стимулом. Выделяют 3 фазы: 1)Латентный период-это время от начала действия раздражителя до начала сокращения. В этот период на мембране мышцы генерирует ПД. 2)Фаза сокращения(напряжения)-от начала сокращения до максимального сокращения 3)Фаза расслабления-от максимального сокращения до восстановления исходной длины. В естественных условиях скелетные мышцы из ЦНС обычно поступает серия импульсов, на которые мышца отвечает длительными сокращениями оно называется тетанус. Возникает при суммации одиночных сокращений, поэтому амплитуда тетануса всегда больше амплитуды одиночного сокращения. Виды тетануса: 1)Зубчатый-возникает когда импульс приходит в фазу расслабления, поэтому возникает неполная( частичная) суммация одиночных сокращений 2)Гладкий-возникает, если импульс приходит в момент фазы сокращения, происходит полная суммация одиночных сокращений. Амплитуда гладкого тетануса зависит от частоты раздражения т.е. от интервала между раздражителями. Если каждый последующий импульс застает мышцы в соотвествии с повышением возбуждения, тогда амплитуда гладкого тетануса будет максимальной т.е. самой высокой. Такая частота раздражений называется оптимумом. Но если частота будет очень высокой, то импульсы будут приходить в момент пониженной возбудимости и амплитуда тетануса будет снижена, такая частота называется пессимумом.(рисунок) 21.Физиология гладких мышц. Гладкомышечная ткань состоит из отдельных клеток. Они имеют веретенообразную форму, длину от 2 до 10 нм, ширину от 50 до 400–500 мкм. Мембраны этих клеток тесно прилегают друг к другу. В месте контакта двух соседних гладкомышечных клеток образуются нексусы – электрические синапсы. В результате этого формируется функциональный синцитий. Гладкие мышцы имеют большое количество актиновых и миозиновых волокон, которые распределяются неравномерно, в результате чего при микроскопии в гладкомышечной ткани отсутствует поперечная исчерченность. Гладкомышечные клетки бедны саркоплазматической сетью, ионы кальция, необходимые для сокращения, поступают из внеклеточного пространства. Иннервация гладкой мускулатуры осуществляется вегетативной нервной системой, работа внутренних органов не контролируется сознанием человека и гладкие мышцы не подвергаются произвольной регуляции. Физиологические свойства гладких мышц 1. Возбудимость ниже, чем у поперечно-полосатой мускулатуры. Это объясняется тем, что в возникновении потенциала действия важную роль играют ионы Ca2+. Они проникают вглубь клетки через медленные кальциевые каналы. Так как в гладкой мускулатуре плохо развит саркоплазматический ретикул, то и ионы кальция будут доставляться в меньшем количестве, а соответственно, будет снижаться возбудимость. Гладкие мышцы не реагируют на одиночное раздражение, для возникновения мышечного сокращения необходима серия нервных импульсов с частотой не менее 1 импульса в минуту. 2. Проводимость ниже, чем у скелетной мускулатуры. Скорость проведения возбуждения в гладкой мускулатуре составляет 0,01–0,02 м/с. За счет этого волна возбуждения распространяется медленно – возможно обеспечение перистальтической функции полых органов. 3. Рефрактерность больше, чем у скелетных мышц. Рефрактерный период удлиняется за счет относительного рефрактерного периода и составляет от 80–500 мс до нескольких секунд. 4. Лабильность низкая. При рефрактерном периоде, равном 1 с, регистрируется 1 волна возбуждения. 5. Сократимость. Гладкие мышцы сокращаются медленно, но могут развивать значительную силу. Они способны выполнять функцию длительного сокращения с минимальной затратой энергии, что особенно важно в полых органах. Гладкие мышцы имеют более низкую по сравнению со скелетными частоту сокращения (примерно в 100–1000 раз). Это происходит за счет удлинения одиночного мышечного сокращения. За счет наличия медленного сокращения даже под влиянием редких импульсов мышечная ткань может приходить в состояние длительного сокращения, напоминающее тетанус. Функциональные особенности гладкомышечной ткани Гладкие мышцы обладают спонтанной электрической активностью, автоматией, они способны самостоятельно генерировать потенциал действия (мышцы желудка, кишечника, мочеточника, сосудов). Это объясняется тем, что гладкомышечная клетка имеет нестабильную величину мембранного потенциала. В состоянии покоя мембранный потенциал постепенно уменьшается и в определенный момент достигает критического уровня деполяризации – возникает потенциал действия. Он имеет миогенную природу. Этот потенциал генерируется постоянно, в том числе в состоянии покоя, обеспечивая тонус гладкой мускулатуры, или базальный тонус. Гладкие мышцы реагируют на растяжение сокращением. При растяжении гладких мышц деформируются клеточные мембраны и возникает деполяризация. Происходит сокращение гладкомышечных клеток. Например, по этому механизму происходит миогенная ауторегуляция сосудистой стенки. При снижении давления в сосуде гладкая мускулатура сокращается, просвет сосуда уменьшается, объем крови не изменяется, кровообращение органа не нарушается. Гладкие мышцы обладают пластичностью, способны длительное время оставаться в растянутом состоянии. Гладкие мышцы способны выполнять свою функцию как в расслабленном, так и в сокращенном состоянии. Они обладают высокой чувствительностью к действию биологически активных веществ. Считают, что на мембране гладкомышечных клеток имеются рецепторы к гормонам и другим биологически активным веществам. Механизм сокращения гладких мышц Пусковым механизмом к сокращению является возникновение потенциала действия. В процессе возникновения потенциала действия ионы кальция Ca2+ поступают внутрь клетки. В гладких мышцах они взаимодействуют с кальмодулином и образуют комплекс кальций – кальмодулин, запускающий механизм сокращения. Под его влиянием активируются киназы легких цепей миозина, он вызывает фосфорилирование миозина, после чего активируется АТФ-аза, выделяется энергия АТФ и происходит мышечное сокращение. 22.Рецептор – понятие, классификация, функциональные свойства. Механизм возникновения возбуждения в первичных и вторичных рецепторах. Рецепторный и генераторный потенциалы Рецептор-высоко специализированное образование, способное воспринимать и трансформировать энергию раздражителя и передавать ее в виде нервного импульса. Классификация рецепторов: 1)в зависимости от вида восприятия раздражителя: -механорецепторы: возбуждаются при механической деформации, располагаются в коже, сосудах, внутренних органах,опорно-двигательный аппарат. -хеморецепторы: воспринимают химическое изменение среды, располагаются в слизистых оболочках языка, носа,ЦНС. -терморецепторы: тепловые и холодовые, располагаются в коже, слизистых оболочках, в ЦНС. -фоторецепторы: воспринимают световую энергию, находятся в сетчатке глаза. -болевые(ноцицепторы): воспринимают механическое, химическое и термическое раздражение, превышающие физические нормы; находятся в коже, мышцах, в сосудах. 2)в зависимости от психофизиологического восприятия-органы чувств 3)по расположению в организме: -экстерорецепторы: воспринимают внешние раздражители(рецепторы кожи, видимых слизистых оболочек и органов чувств) -интерорецепторы: воспринимают внутреннее раздражение(внутренние органы, сосуды и ЦНС) -периферические и центральные: рецепторы, которые относятся к одной группе восприятия раздражения, но располагаются в разных местах. Например, хеморецепторы могут располагаться в сосудах( периф) и в ЦНС(центр) 4)по скорости адаптации: -быстроадаптивные(фазные): реагируют только либо на появление сигнала, либо на исчезновение -медленноадаптивные(тонические): реагируют на все время действия раздражителя -не адаптирующиеся( мышечные рецепторы) 5)по структурно-функциональной организации: -первичные: видоизмененное окончание дендрита афферентного нейрона: обонятельные, температурные, тактильные. -вторичные: специальная клетка эпителиальной природы или нейроэктодермального происхождения, которая синаптически связана с окончанием дендрита чувствительного нейрона. Механизм возникновения рецепторного и генераторного потенциалов. При действии раздражителя на рецептор в нем происходит изменение проницаемости мембраны для определенных ионов, возникает процесс деполяризации и генерируется рецепторный потенциал. Этот потенциал вызывает разные процессы у первичных и вторичных рецепторов: 1)у первичных рецепторов потенциал достигает уровня КУД, вызывает генерация ПД на аксонном холмике нейрона( только у обон рецепторов) или на первом перехвате Ранвье у чувствительного нерва, который дальше будет передаваться в ЦНС. 2)у вторичных рецепторов потенциал вызывает образование и выделение медиатора из рецепторной клетки, которая воздействует на постсинаптическую мембрану, вызывает процесс деполяризации, который называется генераторным потенциалом. Данный потенциал достигает уровня КУД вызывает генерацию ПД в чувствительном нерве. Свойства потенциалов: 1)распространяются с декрементом(уменьшение величины потенциала) 2)величина потенциала зависит от силы раздражителя(т.е подчиняется закону силы) 3)величина потенциала зависит от скорости нарастания амплитуды стимула во времени(закон крутизны) 4)потенциалы способны суммироваться. Тема: Общая физиология ЦНС. |