ФИЗИОЛОГИЯ ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ Физиология нервной клетки Особенности

ФИЗИОЛОГИЯ ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ • Физиология нервной клетки. Особенности синапсов. Механизмы возбуждения • Физиология мышц

Нейрон и его компоненты Тело клетки – синтезирует все вещества клетки: структурные белки, ферменты, белки мембран, липиды, АТФ, биологически активные вещества: медиаторы и др. , и т. д. Аксон – проводит возбуждение от тела клетки к синапсам Дендриты – проводят возбуждение к телу клетки

Основные типы нейронов млекопитающих По строению: мультиполярные, биполярные, псевдоуниполярные Пирамидные клетки Клетки Пуркинье Постганглионарный симпатический нейрон Мотонейрон По функции: Афферентные Вставочные Эфферентные Псевдоуниполярный нейрон

Транспорт медиатора в нервной клетке Несколько см/ч

Жизненный цикл медиаторов нервной системы Синтез (в теле клетки или в пресинаптическом окончании, если процесс синтеза химически простой) Загрузка в везикулы(синтез молекул – ЭПС - комплекс Гольджи) Транспорт в пресинаптическое окончание (с помощью микротрубочек аксонов) Экзоцитоз (выделение) в синаптическую щель Связывание с рецептором на постсинаптической мембране (с активным центром; ионотропные и метаботропные) Инактивация (ферменты, транспортные белки: назад или в глиальные клетки)

Современные представления о медиаторах: §Каждый нейрон синтезирует и выделяет один основной медиатор во всех синапсах. §Принцип Дейла: Эффект действия медиатора зависит от свойств рецептора (ионного канала). §Модуляторы – нейроны образуют биологически активные вещества, изменяющие проводимость синапсов

Медиаторы ЦНС (50) üАмины: моноамины – ацетилхолин, серотонин, гистамин; катехоламины норадреналин, дофамин – üАминокислоты: нейтральные – глутамат, аспартат; кислые – глицин, ГАМК üНейропептиды: вещество Р, нейротензин, соматостатин и др. üПурины: АТФ, аденозин

Возбуждающий постсинаптический потенциал - ВПСП мв ДЕПОЛЯРИЗАЦИЯ Na+ - 70 - 85 - 90 мс 0 4 8 12

Тормозной постсинаптический потенциал ( ТПСП ) мв 0 4 6 8 - 90 - 94 мс ГИПЕРПОЛЯРИЗАЦИЯ К+ Cl

Суммация ВПСП и ТПСП

Механизм возбуждения мультиполярного нейрона Серия ПД

Механизм возбуждения псевдоуниполярного нейрона Раздражитель Синапсы Дендрит Аксон Рецепторы

Понятие о рецепторах Рецептор – специализированная структура, воспринимающая воздействия раздражителей или веществ Виды рецепторов 1. Сенсорные рецепторы – возбудимые клетки или окончания дендритов, приспособленные воспринимать действие раздражителей. В ответ на раздражитель на мембране рецептора формируется «Рецепторный потенциал» - медленная деполяризация мембраны потенциал 2. Клеточные рецепторы – рецепторные белки в мембране или в цитоплазме, или в ядре клетки, которые формируют химическую связь с молекулами биологически активных веществ

Физиология мышечной ткани

Строение мышцы

Потенциал действия (вверху) и изменение возбудимости (внизу) в скелетном мышечном волокне Na+в клетку K+из клетки 0 Начало сокращения Деполяризация б б б- быстрая; м- медленная Реполяризация -60 крит м м -90 ПП 1. Исходная 3 1 2 3 4 5 1 возбудимость 100 % 2. Повышенная 3. Абсолютная рефрактерность 100 % 5 4. Относительная рефрактерность 5. Супернормальная 1 3 0 2 4 1 мс

Са++ Схема электромеханического сопряжения 100 -200 мс покой Са++ возбуждение Са++ сокращение

Строение саркомера

Механизм мышечного сокращения Механизм укорочения 1. Формирование ПД 2. Выход кальция из цистерн 3. Формирование актомиозиновых мостиков Са++

4. Расщепление АТФ миозином, наклон головки миозина и скольжение нитей

5. Присоединение новой АТФ и разрушение мостика

Механизм расслабления 6. Транспорт кальция в цистерны с помощью кальциевого насоса – расслабление мышечного волокна

Взаимодействие актиновых и миозиновых нитей

Понятие о суммации сокращений Регистрация сокращений 1 ПД вызывает одиночное сокращение Формирование новых ПД во время сокращения вызывает сложение одиночных сокращений Сумма сокращений называется тетанус

Виды тетанических сокращений Зубчатый тетанус, если ПД совпадает с фазой расслабления Гладкий тетанус, если ПД совпадает с фазой укорочения Гладкий тетанус оптимум: тетанус максимальной амплитуды; частота ПД равна лабильности Гладкий тетанус пессимум: амплитуда меньше оптимума; частота раздражения выше лабильности

Строение моторной единицы Мотонейрон и мышечные волокна, которые он иннервирует

Понятие о тонусе мышцы

Сравнительная характеристика скелетной и гладкой мышцы.

Скелетные мышцы 1. Входят в состав опорнодвигательного аппарата; Гладкие мышцы 1. Формируют оболочки внутренних органов и сосудов; 2. Имеют быструю кратковременную деполяризацию и короткий период абсолютной рефрактерности; 2. Имеют медленную деполяризацию и длительный период абсолютной рефрактерности; 3. Не обладают способностью к дифференцировке и делению; 3. Обладают способностью к дифференцировке, делению и регенерации при повреждении;

4. Иннервируются соматической нервной системой; 5. Сокращаются под влиянием импульсов, передаваемых по двигательным нервам от мотонейронов спинного мозга (отсутствие автоматизма); 6. Способны к быстрым фазическим сокращениям; 4. Иннервируются вегетативной нервной системой, а также имеют автономный (базовый) аппарат иннервации; 5. Сокращаются под влиянием импульсов, передаваемых по вегетативным нервам, а также возникающих в самих мышцах (наличие автоматизма); 6. Способны к длительным тоническим сокращениям;

7. Имеют пластический тонус; 7. Не имеют пластического тонуса ; 8. Осуществляют произвольные мышечные движения, сопровождаемые значительными энергетическими затратами; 9. Обладают слабо выраженной чувствительностью к химическим веществам; 10. В незначительной степени управляемы лекарственными средствами. 8. Осуществляют непроизвольные мышечные сокращения, сопровождаемые незначительными энергетическими затратами; 9. Обладают высокой чувствительностью к химическим, фармакологическим, эндогенным и экзогенным биологически активным веществам; 10. В значительной степени управляемы лекарственными средствами.

Сравнительная характеристика моторных единиц быстрые медленные нейрон 1. 2. 3. 4. Крупные мотонейроны Возбудимость меньше Диаметр аксона больше Скорость проведения возбуждения больше 1. 2. 3. 4. Мелкие мотонейроны 5. 6. Частота больше Сила сокращения больше 5. 6. Частота меньше Возбудимость больше Диаметр аксона меньше Скорость проведения возбуждения меньше Сила сокращения меньше

Мышечные волокна 1. 2. 3. Активность актомиозиновой АТФазы выше. Плотность упаковки актомиозиновых филаментов выше. Более выражен саркоплазматический ретикулум (депо кальция) 4. 5. 6. Латентный период после поступления ПД меньше. Плотность кальциевой помпы выше Быстрее сокращается и расслабляется 1. 2. 3. 4. 5. 6. Активность актомиозиновой АТФазы меньше. Плотность упаковки актомиозиновых филаментов меньше Менее выражен саркоплазматический ретикулум (депо кальция). Латентный период после поступления ПД больше. Плотность кальциевой помпы меньше. Медленнее сокращается и расслабляется.

Мышечные волокна 7. Выше активность ферментов гликолиза. окисления. 8. Быстрее восстановление АТФ. 9. Образуются недоокисленные 9 Утомление менее выражено. субстраты , «закисление» быстрое утомление. 10 Большая Плотность капилляров меньше оксигенация, меньше миоглобина 10. Большая плотность капилляров – больше оксигенация, больше миоглобина

Двигательная единица 1. Менее возбудима, большая сила, скорость сокращения, высокая утомляемость малая выносливость. 2. спринтеры. 3. В наружной мышце бедра медленные волокна от 13 до 96 % 1. Более возбудима, меньшая сила, скорость сокращения, малая утомляемость высокая выносливость. 2. стайеры. 3. Трехглавая мышца плеча 33%, двуглавая 49%, передняя больше-берцовая 46%, камбаловидная 84 %.