Физиология 1 кр. 1. Раздражимость. Возбудимость и возбуждение. Возбудимые ткани. Раздражители. Виды раздражителей. Адекватные и неадекватные раздражители. Порог разджражения
 Скачать 127.5 Kb.
|
|
1. Раздражимость. Возбудимость и возбуждение. Возбудимые ткани. Раздражители. Виды раздражителей. Адекватные и неадекватные раздражители. Порог разджражения. Раздражимость - способность живой материи активно изменять характер своей жиздедеятельности при действии раздражителя. Возбудимость - способность клетки генерировать ПД при раздражаении. Возбуждение - ответ ткани на раздражение, проявляющийся в генерации ПД и выполнения специфической для данной ткани функции. Возбудимые ткани: мышечная, нервная, железистая. От других тканей отличаются тем, что при действии раздражителя способны к сокращению и секреции соответственно. Раздражитель - фактор, вызывающий изменение внешней или внутренней среды организма, воспринимаемое клетками и вызвающее ответную реакцию. Виды:
Адекватный раздражитель - раздражитель, к которому клетке имеет наибольшую чувствительность (более приспособлена). Например: рецепторы сетчатки чувствительны к свету, вкусовые рецепторы языка - к химическим веществам. Неадекватные раздражители - все остальные. Например: механические и электрические раздражители глаз. Порог раздражения (реобаза) - минимальная интенсивность раздражения, которая может вызвать распространяющийся ПД. Хронаксия - минимальное время, в течение которого должен действовать раздражитель, равный по величине двум реобазам, чтобы вызвать ответную реакцию. Порог раздражения зависит от:
2. Соотношение между силой раздражителя и временем его действия на ткань. Кривая “сила-время”. Реобаза. Полезное время. Хронаксия. Значение для физиологи-гигиенических исследований. Существует зависимость между силой раздражения и временем его действия. Эта зависимость выражается в виде кривой силы и времени. Кривая показывает, что каким бы сильным ни был раздражитель, он должен действовать определенный период времени.
В клинической практике метод хронаксиметрии используется в диагностических целях и для изучения закономерностей патологических процессов. 3. Ультраструктура и функции биологических мембран. Мембранные белки. Транспорт веществ через мембрану: активный и пассивный. Ионные каналы и насосы, их функции. Состоит из 3 слоев: наружного белкового, среднего бимолекулярного слоя фосфолипидов, внутреннего белкового. На внешней мембране имеется небольшое количество углеводов, молекулы которых соединены с молекулами белков гликопротеиды) или с молекулами липидов (гликолипиды). Функции мембран:
Мембранные белки:
Активный транспорт веществ - транспорт веществ, осуществляемый против градтиента концентрации и с застратой энергии АТФ.
К 3 участкам белка переносчика присоединяется 3 иона натрия =>активация АТФаза => гидролиз АТФ и высвобождение энергии. АТФ изменяет конформацию белка, при этом сторона, связанная с натрием, уже обращена наружу клеточной мембраны. Белок теряет сродство к натрию, и тот отщепляется от него. Белок-переносчик приобретает сродство к ионам калия и соединяется с 2 ионами => изменение конформации => отщепление калия и приобретение сродства к натрию.
Работает аналогичным образом, но осуществляется транпорт только ионов кальция - из гиалоплазмы в СПР. Активность ионных насосов регулируется участием вторых посредников - цАМФ, диацилглицерола)
Пассивный транспорт - транспорт, осуществляемый без затраты энергии АТФ по градиенту концентрации.
Напраление диффузии определяется электрохимическим градиентом. Например: диффузия стероидных гормонов, тироксина, мочевины.
Характерна для веществ-неэлектролитов, способных образовывать комплексы с молекулами-переносчиками (интегральные белки мембран). Перенос вещества осуществляется с помощью изменения конформации белка-переносчика за счет ранее запасенной энергии АТФ. Например: сахара и аминокислоты. Регулируется гормонами: инсулин увеличивает проницаемость мембран для аминокислот и глюкозы.
Движение растворителя через полупроницаемую мембрану в область с большей концентрацией частиц.
Ионные каналы имеют селективный фильтр и устье, управляемые каналы - воротный механизм. Селективность канала определяется его диаметром и наличием заряженных частиц внутри него (противоположных по заряду тем, которые этот канал пропускает). Классификация.
Ионные каналы блокируются специфическими веществами: новокаин - нат риевые каналы, атропин - хемочувствительные каналы эффекторных клеток. 4. Мембранный потенциал, его величина в различных возбудимых тканях. Методы регистрации. ПП - наличие постоянной разности потенциалов между наружной и внутренней поверхности клеточной мембраны. Амплитуда ПП - 60-90 мВ. Наружная +, внутренняя -. Скелетная МТ - -90 мВ, в нервной - -60 мВ. Причина существования ПП - неодинаковая концентрация ионов внутри и вне клетки (за счет избирательной проницаемости мембраны и работы ионных насосов). В состоянии покоя клетки ионов калия выходит значительно больше, чем поступает ионов натрия, т.к. проницаемость для калия в 25 раз больше, чем для натрия. Крупные анионы (глутамат, аспартат, сульфат) создают внутри клетки отрицательный заряд. Мембранный потенциал регистрируется с помощью микроэлектродного метода. Для этого через мембрану, в цитоплазму клетки вводится тонкий, диаметром менее 1 мкМ стеклянный микроэлектрод. Он заполняется солевым раствором. Второй электрод помещается в жидкость, омывающую клетки. От электродов сигнал поступает на усилитель биопотенциалов, а от него на осциллограф и самописец. 5. Причины возникновения МП.
6. Локальный ответ. Механизм возникновения, фазы и свойства. Критический уровень деполяризации. Локальные потенциалы возникают на постсинаптических мембранах под действием медиаторов (потенциал концевой пластинки, рецепторный потенциал, генераторный потенциал). Рецепторный потенциал — изменение напряжения, возникающее в рецепторе при действии адекватного стимула вследствие изменения ионной проницаемости рецепторной мембраны, градуально зависящее от интенсивности стимула. Генераторный потенциал — изменение напряжения в рецепторе, возникающее вследствие распространения рецепторного потенциала к центральным и проксимальным отделам рецепторной клетки и порождающее потенциалы действия (нервные импульсы). В первичночувствующих рецепторах рецепторный потенциал возникает в дистальных отделах (терминальных ветвлениях) дендрита, генераторный потенциал — в области аксонного холмика (зрительные, обонятельные рецепторы) или в первом перехвате Ранвье афферентного волокна (соматические рецепторы). Во вторичночувствующих рецепторах рецепторный потенциал возникает в рецепторной клетке, а генераторный потенциал — в окончании афферентного волокна. Вызов ЛП осуществляется путем раздражения электрическим током ниже пороговой величины при условии, что деполяризация клетки достигает 50% и выше от критического уровня деполяризации (активация натриевых каналов), но не достигнет 100%. Роль: обеспечение возникновения ПД Свойства:
7. Потенциал действия: определение, фазы, величина и продолжительность. Ионная природа ПД нервных волокон и клеток скелетных мышц. ПД - процесс, выражающийся в быстром колебании МП вследствие изменен ия проницаемости клеточной мембраны и диффузии ионов в клетку и из клетки и способный распространяться без декремента. Фазы:
При блокаде натриевых каналов ПД не возникает. Свойства:
8. Методы регистрации ПД. Одно- и двухфазный ПД. Значение регистрации биопотенциалов в медицине (ЭЭГ, ЭМГ, ЭКГ, ЭРГ) Регистрировать потенциал действия можно при помощи внутриклеточных и внеклеточных макро- и микроэлектродов. В зависимости от расположения электродов различают монофазное и двухфазное отведение. При монофазной регистрации выявляются все стадии потенциала: за высоковольтной частью (пиковый потенциал, или спайк) следует стадия следовой деполяризации (отрицательный следовый потенциал) и последующей гиперполяризации (положительный следовый потенциал). При двухфазном отведении потенциала действия следовые потенциалы не регистрируются. Амплитуда потенциала действия, как правило, превышает значения амплитуды потенциала покоя. Так, амплитуда потенциалов действия у большинства нервных клеток млекопитающих составляет 100—110 мв, у скелетных и сердечных мышечных волокон — 110—120 мв. Длительность потенциалов действия у нервных клеток 1—2 мсек, у скелетных мышечных волокон — 3—5 мсек, у сердечных мышечных волокон — 50—600 мсек. Следовые потенциалы по своей длительности намного превышают потенциал действия. Значение: диагностика заболеваний сердца, мозга, нарушений мышечной системы; данные электромиографии используются для создания активных протезов 9. Рецептор. Мембранный и сенсорный рецептор. Классификация сенсорных рецепторов. Рецептор - специфическое образование, обеспечивающее восприятие и тренсформацию полученной информации в нервный импульс. Сенсорные рецепторы воспринимают изменения внешней или внутренней среды и преобразуют их в нервный импульс. Мембранный рецептор - рецептор на поверхности мембраны клетки, обеспечивает межклеточные связи и передачу сигнала, связываются с сигнальными молекулами. Классификация сенсорных рецепторов:
10. Функциональные свойства рецепторов, их особенности. Свойства:
Функция сенсорных рецепторов: восприятие раздражителей. 11. Механизмы рецепции. РП и ГП. Трансдукция и трансформация. Кодирование информации в рецепторах и нервных волокнах. Этапы рецепции:
Трансдукция - процесс преобразования энергии внешнего стимула в электричесий сигнал => возникновение рецепторного потенциала (деполяризация мембраны рецепторов). Рецепторный потенциал - локальный ответ, являющийся раздражителем нервного окончания и обеспечивающий возникновение ПД в миелиновых и безмиелиновых воловнах. Трансформация - преобразование рецепторного потенциала в ПД в миелиновых волокнах в первом перехвате Ранвье (в аксонном холмике возникает ГП). Генераторный потенциал - локальный ответ, обеспечивающий возникновение ПД в нервном окончании со вторичными рецепторами. Кодирование — это перевод характеристик внешнего раздражения во внутренние нервные коды, доступные для обработки и анализа нервной системой, т.е. в нервные импульсы. Частотное кодирование: чем сильнее раздражитель, тем чаще будут идти порождаемые им импульсы (за счет изменения частоты ПД). Сильный раздражитель можно отличить от слабого по тому, что импульсы от рецептора при сильном раздражении идут чаще, чем при слабом раздражении. Это и называется частотным кодированием информации в нервной системе. Рецептор преобразует силу раздражителя в потоки импульсов, отличающиеся по частоте в зависимости от силы раздражения – это и называется частотный код. Пространственное кодирование заключается в том, что на определенные характеристики раздражения реагирую не все, а только определенные рецепторы. Возбуждение доставляется адресно в строго определенную нервную структуру для анализа. За счет количества возбужденных рецепторов. 12. Особенности строения и проведения возбуждения по миелиновым и безмиелиновым волокнам. Классификация нервных волокон. Миелиновые волокна. Оболочка - шванновские клетки (миелоциты, глиальные клетки), формирующие миелин. Миелиновая оболочка через равные участки прерывается, образуя безмиелиновые участки - перехваты Ранвье. Проведение нервного импульса происходит скачкообразно. Механизм (сальтаторное проведение): открытие натриевых каналов в перехватах Ранвье => скачкообразная передача импульса за счет действия своего электрического поля => деполяризация мембраны соседних перехватов до КП => возникновение новых ПД. Возбуждение распространяется очень быстро, а ионы двигаются перпендикулярно относительно длины волокна. Безмиелиновые волокна. Оболочка - шванновские клетки (леммоциты). Равномерное распределение потенциалзависимых натриевых каналов по всей длине волокна => непрерывное проведение. Начинается в аксонном холмике => распространение электрического поля => деполяризация мембраны соседнего участка до КУД. Происходит односторонне, с декрементом, медленно. Нервные волокна: А (αβγ) - миелиновые (соматические волокна НС) В - миелиновые (преганглионарные волокна ВНС) С - безмиелиновые (постганглионарные волокна ВНС, афферентные волокна от болевых и температурных рецепторов). 13. Законы проведения возбуждения по нервам. Закон анатомический и физиологической целостности нерва. Законы изолированного и двустороннего проведения. Закон анатомической и физиологической непрерывности – возбуждение может распространяться по нервному волокну только в случае его морфологической и функциональной целостности. Закон двустороннего проведения возбуждения – возбуждение, возникающее в одном участке нерва, распространяется в обе стороны от места своего возникновения. В организме возбуждение всегда распространяется по аксону от тела клетки (ортодромно). Закон изолированного проведения – возбуждение, распространяющееся по волокну, входящему в состав нерва, не передается на соседние нервные волокна. Также играют роль следующие свойства проведения импульсов по нервным волокнам:
14. Аксонный транспорт. Его значение в норме и при патологии. Медленный. Идет в прямом направлении и представляет собой движение стоба аксоплазмы (ферменты цитозоля, актин, тубулин, РНК). Быстрый.
Многие вещества, доставленные посредством ретроградного транспорта, подвергаются разрушению в лизосомах. Значение:
15 . НМС. Механизм передачи возбуждения с нерва на мышцу. Выделение медиатора в синаптическую щель. Синапс - структура, обеспечивающая передачу отклетки к клетке. Пресинаптическая мембрана - часть мембраны аксона. Синаптическая щель - межклеточная жидкость, ацетилхолинэстераза, мукополисахаридное плотное веществе. Постсинаптическая мембрана - часть мембраны иннервируемой мышцы, содержащая рецепторы, способные связываться с АЦХ. Высвобождение ионов кальция в пресинаптическое нервное окончание => активация движения цезикул с АЦХ => экзоцитоз везикул => взаимодействие АЦХ с рецепторами на постсинаптической мембране => открытие натриевых каналов => вход ионов натрия в мышечную клетку и возникновение ПКП. Разрушение АЦХ происходит в синаптической щели под действием ацетилхолинэстеразы, часть АЦХ обратно захватывается в пресинаптическое окончание. Особенность - при одиночной активации НМС формируется ПКП большой амплитуды. 16. Потенциал концевой пластинки. Возникновение и свойства. ПКП - потенциал, возникающий в НМС в результате деполяризации постсинаптической мембраны. Происходит вследствие открытия натриевых каналов и преобладания входа натрия в клетку (деполяризация). Свойства:
17. Свойства НМС.
18. Нарушение проведения возбуждения через НМС.
19. Нейромоторна единица. Функциональная дифференциация. Нейромоторная единица - мотонейрон и совокупность всех двигательных волокон, которые он иннервирует.
20. Физиологические свойства скелетных мышц. Возбудимость - способность генерировать ПД при раздражении. Проводимость - способность проводить ПД. Сократимость - способность изменять длину и напряжение под действием раздражителя. Эластичность - способность развивать напряжение при растягивании. 21. Режимы сокращений. Изотонический - постоянное напряжение, меняется длина. Статическая раббота. Изометрический - постоянная длина, меняется напряжение. Приседание. Ауксотонический - изменение обоих параметров. Сгибание/разгибание 22 и 23. Виды сокращений мышц. Одиночное и тетаническое. Одиночное сокращение мышцы возникает при однократном раздражении нерва или мышцы. Латентный период - время от нанесения раздражения до начала сокращения; период сокращения; период расслабления. Тетаническое сокращение - длительное сокращени е в ответ на серию импульсов, поступающих с интервалом, меньшим, чем продолжительность мышечного сокращения.
При возрастании частоты стимуляции амплитуда гладкого тетануса увеличивается. Максимальный тетанус - оптимум. Увеличение тетатуса происходит за счет накопления ионов кальция в гиалоплазме. При частоте более 100 Гц мышца расслабляется вследствие развития блока проведения возбуждения - пессимум Введенского. Пессимум не является результатом утомления или истощения энергитических ресурсов. 24. Сокращение и расслабление мышц. Электромеханическое сопряжение. (в раб. тетр) 25. Сила мышц и методы определения. Факторы, влияющие на силу мышц. Сила мышцы - максимальная масса груза, который может быть поднят при ее сокращении. Зависит от:
Измерение силы мышц проводится с помощью динамометров. 26. Работа мышц. Закон средних нагрузок. Работы мышцы - перемещение тела или груза на расстояние под действием силы, которая на него влияет. А=сила мышцы*расстояние. Закон средних нагрузок: максимальную работу мышца совершает при средних нагрузках. Причины утомления мышцы: накопление молочной кислоты, накопление ионов калия в Т-трубочках, расход энергитического материала. Динамическая и статическая работа. 27. Гипертрофия и атрофия мышц. Проблемы гиподинамии. Систематическая интенсивная работа мышцы приводит к увеличению массы мышечной ткани. Это явление названо рабочей гипертрофией мышцы. В основе гипертрофии лежит увеличение массы протоплазмы мышечных волокон, приводящее к их утолщению. При этом повышается содержание белков и гликогена, а также веществ, доставляющих энергию, используемую при мышечном сокращении,— аденозинтрифосфата и креатинфосфата. По-видимому, в связи с этим сила и скорость сокращения гипертрофированной мышцы выше, чем негипертрофированной. Увеличение массы мышечной ткани у тренированных людей, у которых многие мышцы гипертрофированы, приводит к тому, что мускулатура тела может составлять 50% веса тела (вместо обычных 35—40%). Гипертрофия развивается, если человек ежедневно на протяжении длительного времени производит мышечную работу, требующую большого напряжения (силовая нагрузка). Мышечная работа, производимая без особыхх усилий, даже если она продолжается очень долго, к гипертрофии мышцы не приводит. Противоположным рабочей гипертрофии явлением служит атрофия мышцы от бездеятельности. Она развивается во всех случаях, когда мышца почему-либо утрачивает способность совершать свою нормальную работу. Это происходит, например, при длительном обездвиживании конечности в гипсовой повязке, при долгом пребывании больного в постели, при перерезке сухожилия, вследствие чего мышца перестает совершать работу против нагрузки, и т. д. При атрофии диаметр мышечных волокон и содержание в них сократительных белков, гликогена, АТФ и других важных для сократительной деятельности веществ резко падают. При возобновлении нормальной работы мышцы атрофия постепенно исчезает. Особый вид мышечной атрофии наблюдается при денервации мышцы, т. е. после перерезки ее двигательного нерва. 28.и 29. Классификация гладких мышц. Особенности строения и иннервации. Функции.
Функции:
30-35. Физиологические особенности ГМ. Отличия в механизме сокращен ия от скелетной мускулатуры.
Механизм сокращения: образование комплекса кальций-кальмодулин-активация киназы легкиз цепей миозина-фосфорилирование миозина-сокращение. Вторичные посредники: цАМФ, оксид азота. Опосредование биологической функции путем активации протеинкиназ (фосфатаз). 36. Регуляция сократительной активности гладких мышц. |