ФИЗИОЛОГИЯ ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ Выполнила студентка II курса 4

ФИЗИОЛОГИЯ ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ Выполнила студентка II курса 4 группы лечебного факультета Титкова Елизавета Архангельск 2012

План презентации Раздражимость, возбудимость как основа реакции ткани на раздражение. Раздражители (определение и классификация). Современные представления о строении и функции мембран. Активный и пассивный транспорт веществ через мембрану. Ионные градиенты и ионные каналы. Общие свойства возбудимых тканей. Возбудимость. Закон силы-длительности. Хронаксиметрия. Закон силы, закон «все или ничего» . Мембранный потенциал, теория его происхождения. Потенциал действия, его фазы и происхождение. Возбудимость. Соотношение фаз возбудимости с фазами потенциала действия. Классификация нервных волокон. Механизм проведения нервного импульса по безмиелиновым и миелиновым нервным волокнам. Законы проведения возбуждения по нервам. Физиологические свойства мышц. Типы мышечных сокращений. Одиночное мышечное сокращение и его фазы. Тетанус, факторы, влияющие на его величину. Оптимум и пессимум. Особенности строения и передачи возбуждения в нервно-мышечных синапсах. Современная теория мышечного сокращения и расслабления. Особенности строения и функционирования гладких мышц. Двигательные единицы, их классификация. Физические свойства мышц. Сила и работа мышц. Закон силы.

Раздражимость, возбудимость как основа реакции ткани на раздражение. Раздражители (определение и классификация). Раздражимость – это способность клеток, тканей, организма в целом переходить под воздействием факторов внешней или внутренней среды из состояния физиологического покоя в состояние активности. Возбудимость – это способность живой ткани отвечать на раздражение активной специфической реакцией – возбуждением, т. е. генерацией нервного импульса, сокращением, секрецией. Типы возбудимых клеток: Мышечные Нервные Секреторные

Раздражители Раздражитель - это фактор внешней или внутренней среды действующий на живую ткань. Физические Физико-химические Химические (электричество, (кислоты, щелочи, гормоны) свет, звук, ) По природе Биологические (пища для животного, особь другого пола) (осмотическое давление, парциальное давление газов) Социальные (Слово для человека)

Раздражители По месту воздействия Внешние (Экзогенные) Внутренние (Эндогенные) По физиологическому воздействию Адекватные Неадекватгые (физиологичные для данной клетки или рецептора, которые приспособились к нему в процессе эволюции) подпороговые (не вызывающие ответной реакции) По силе пороговые (раздражители минимальной силы, при которой возникает возбуждение) сверхпороговые (силой выше пороговой)

Современные представления о строении и функции мембран Функции: • Барьерная • Транспортная • Механическая • Энергетическая • Ферментативная • Осуществление генерации проведения потенциалов • Маркировка клетки

Активный и пассивный транспорт веществ через мембрану. Ионные градиенты и ионные каналы. Первично-активный транспорт – перенос ионов через КМ, происходящий против градиента концентрации за счет макроэргических соединений. Вторично-активный транспорт (сопряженный) – перенос веществ через КМ против градиента концентрации, если эквивалентное количество энергии высвобождается при движении другого вещества по его концентрационному градиенту.

Ионные насосы и градиенты Ионные насосы (помпы) – интегральные белки, которые обеспечивают активный перенос ионов против градиента концентрации. Энергией для транспорта служит энергия гидролиза АТФ. Создаются и поддерживаются ионные градиенты Концентрация Na+, Ca++, Cl – внутри клетки ниже, чем снаружи Концентрация K+ внутри клетки выше, чем снаружи.

Ионные каналы – интегральные белки, которые обеспечивают пассивный транспорт ионов по градиенту концентрации. Энергией для транспорта служит разность концентрации ионов по обе стороны мембраны. Деляться на хемочувствительные и потенциалчувствительные. Ионные каналы Неселективн ые (всегда открыты, пропускают все типы ионов, для ионов калия проницаемость особо высокая) Селективные (Для каждого иона – свой канал; Существует в трех состояниях: закрытом, активированном, инактивированном)

СЛЕВА: Потенциалзависимый ионный канал в закрытом состоянии до принятия химического нейромедиатора. СПРАВА: Потенциалзависимый ионный канал в закрытом состоянии после принятия химического нейромедиатора.

Общие свойства возбудимых тканей Возбудимость – свойство возбудимых тканей приходить в возбуждение при изменениях внешней или внутренней среды организма. Проводимость – способность возбудимых тканей распространять возникшее возбуждение (характерно для нервной и мышечной ткани). Сократимость – способность возбудимой ткани сокращаться в ответ на раздражение (характерно только для мышечной ткани!).

Закон силы-длительности. Хронаксиметрия. Закон силы-длительности. Между силой и длительностью действия раздражителя имеется определенная взаимосвязь. Чем сильнее раздражитель, тем меньшее время требуется для возникновения ответной реакции. Кривая сила-длительность Реобаза (Р) – минимальная сила раздражения, способная вызвать возбуждение ткани Хронаксия (Х) – минимальное время, в течение которого ток силы, равный двум реобазам, вызывает минимальный эффект возбуждения.

Закон силы, закон «все или ничего» . Закон силы. Чем больше сила раздражителя, тем сильнее ответная реакция. Однако выраженность ответной реакции растет лишь до определенного максимума. Закон "все или ничего. При допороговых раздражениях клетки, ткани ответной реакции не возникает. При пороговой силе раздражителя развивается максимальная ответная реакция, поэтому увеличение силы раздражения выше пороговой не сопровождается ее усилением.

Потенциал покоя ПК – является результатом разности потенциалов между внутренней и наружной сторонами мембраны клетки (клеточная мембрана поляризована!) Выход ионов калия из клетки через неселективные каналы Внутренняя поверхность заряжается отрицательно относительно наружной

Уравнение Нернста R – универсальная газовая постоянная, Т – температура (по Кельвину), F – число Фарадея, [К+] нар – концентрация ионов К+ снаружи клетки, [К+] вн – концентрация ионов К+ внутри клетки.

Потенциал действия, его фазы и происхождение • фаза деполяризации; • фаза быстрой реполяризации; • фаза медленной реполяризации (отрицательный следовый потенциал); • фаза гиперполяризации (положительный следовый потенциал).

Возбудимость. Соотношение фаз возбудимости с фазами потенциала действия. • Супернормальная возбудимость (экзальтация) • Абсолютная рефрактерность • Относительная рефрактерность • Субнормальная возбудимость

Классификация нервных волокон Миелиновые волокна Безмиелиновые волокна

Законы проведения возбуждения по нервному волокну Закон физиологической непрерывности Проведение возбуждения по нервному волокну возможно при условии его структурной и физиологической непрерывности. Закон изолированного проведения При проведении возбуждения по нервному волокну потенциал действия не распространяется с одного волокна на другое Закон двустороннего проведения Отдельное нервное волокно обладает двусторонней проводимостью

Законы проведения возбуждения по нервному волокну Закон практической неутомляемости нервных волокон (Н. Е. Введенский) Нервное волокно обладает малой утомляемостью. Это обусловлено высокой скоростью ресинтеза АТФ в волокне и высокой лабильностью нервного волокна.

Законы проведения возбуждения по нервному волокну Закон прямой пропорциональной зависимости скорости проведения импульса от диаметра нервного волокна. • Закон установлен лауреатами Нобелевской премии Джозефом Эрлангером и Гербертом Гассером.

Физиологические свойства мышц 1. Возбудимость. Способность мышцы отвечать на действие раздражителя самой мышцы или двигательного нерва изменением физиологических свойств и возникновением возбуждения. 2. Проводимость. Способностъ проводить возбуждение, возникшее в каком-либо участке мышечного волокна, по всему волокну. 3. Рефрактерность. Временное снижение возбудимости мышцы, которое возникает в результате возбуждения. 4. Лабильность. Количество возбуждений за единицу времени, зависящее от уровня обменных процессов.

Типы мышечных сокращений Одиночное мышечное сокращение Сократительный ответ мышечного волокна или отдельной мышцы на одно раздражение. Фазы: Латентный период Фаза развития напряжения (укорочения) Фаза удлинения (расслабления)

Одиночное мышечное сокращение

Тетаническое мышечное сокращение Определение. Сокращение, при котором происходит суммация одиночных мышечных сокращений в результате раздражения ее частыми (тетаническими) стимулами Зубчатый тетанус – возникает, если мышца раздражается силой электрических стимулов с частотой, при которой каждый последующий импульс приходится на фазу расслабления.

Зубчатый тетанус

Гладкий тетанус Возникает в том случае, если нерв или мышцу раздражать серией электрических импульсов с частотой, при которой каждый последующий импульс приходится на фазу напряжения

Гладкий тетанус

Другие виды сокращений Изометрическое сокращение – мышца развивает напряжение в условии чрезмерной нагрузки, ее длина не изменяется. Изотоническое сокращение – мышца до начала сокращения отягощается грузом, а масса груза и развиваемое мышцей напряжение во время сокращения не меняется.

Изометрическое сокращение Изотоническое сокращение

Оптимум и пессимум Оптимум – наибольшая реакция, которая вызвана оптимальной силой и частотой раздражения. Пессимум – тот наименьший эффект, который получается при минимальной силе и частоте раздражения и при сверхмаксимальной силе и частоте раздражения.

Нервно-мышечный синапс Механизм синаптической передачи 1. Деполяризация пресинапт. мембраны 2. Поступление Са++ в пресинапт. терминаль 3. Выделение медиатора и его диффузия 4. Взаимодействие медиатора с рецепторами 5. Открытие хемочувств. каналов пост. мембраны 6. Инзменение ионной проницаемости мембраны – деполяризация или гиперполяризация 7. Инактивация медиатора - обратный захват - диффузия в межклеточное пространство и ферментативное разрушение

Современная теория мышечного сокращения и расслабления Сокращение — это изменение механического состояния миофибриллярного аппарата мышечных волокон под влиянием нервных импульсов. В 1939 г В. А. Энгельгардт и М. Н. Любимова

Механизм мышечного сокращения А. Электрохимическое преобразование: 1. Генерация ПД. 2. Распространение ПД по Т-системе. 3. Электрическая стимуляция зоны контакта Т-системы и саркоплазматического ретикулума, активация ферментов, образование инозитолтрифосфата, повышение внутриклеточной концентрации ионов Са 2+. Б. Хемомеханическое преобразование: 4. Взаимодействие ионов Са 2+ с тропонином, освобождение активных центров на актиновых филаментах. 5. Взаимодействие миозиновой головки с актином, вращение головки и развитие эластической тяги. 6. Скольжение нитей актина и миозина относительно друга, уменьшение размера саркомера, развитие напряжения или укорочение мышечного волокна.

Гладкие мышцы Функция: деятельность внутренних органов (пищеварительный канал, кровеносные сосуды, внутренние полые органы, выводные протоки желез внешней секреции и дыхательные пути) Состав: Миофиламенты актин, миозин, тропомиозин.

Типы гладких мышц Унитарная гладкая мышца – окружает полые органы. Взаимодействуют между собой с помощью нексусов, десмосом, щелевых соединений, адгезии. Изменение потенциала на мембране одной мышечной клетке, вызовет возбуждение в остальных клетках этой ткани. Мультиунитарная гладкая мышца – образована отдельными ГМ клеткам, каждая из которых иннервирована отдельным нервным волокном.

Список литературы

КОНЕЦ_ 4 Благодарим за внимание