Лекция 2 Физиология возбудимых тканей Ткани возбудимые

Лекция 2 Физиология возбудимых тканей

Ткани возбудимые невозбудимые нервная мышечная железистая Раздражитель – это изменение внешней и внутренней среды организма, воспринимаемое клетками и вызывающее ответную реакцию

Классификация раздражителей По силе раздражителя пороговые подпороговые надпороговые По виду энергии физические химические (электрические, механические, t°, световые) По специфической чувствительности клеток адекватные неадекватные (клетка в процессе эволюции приобрела наибольшую чувствительность вследствие развития специфических структур, воспринимающих этот раздражитель)

Пороговые раздражители • Минимальное значение силы раздражителя (электрического тока), необходимое для снижения заряда мембраны от уровня покоя (Ео) до критического уровня (Ек), называется пороговым раздражителем. • Подпороговый раздражитель меньше по силе, чем пороговый • Сверхпороговый раздражитель - сильнее порогового • Порог раздражения или Еп = Ео - Ек

СВОЙСТВА ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ Ä Раздражимость – способность клетки отвечать на действие раздражителя местным возбуждением. Ä Возбудимость – способность клетки генерировать ПД при раздражении (или способность к распространяющемуся возбуждению). Ä Проводимость – способность ткани и клетки передавать возбуждение. Ä Сократимость – способность ткани и клетки изменять свою длину или/и напряжение. Ä Автоматия – способность ткани и клетки генерировать возбуждение без действия раздражителя. Ä Лабильность – способность к ритмической активности.

МЕРЫ ВОЗБУДИМОСТИ • Порог возбудимости (раздражения, возбуждения) – S S=1/ε • Порог деполяризации (Sd) – это та часть МПП, на которую его нужно уменьшить, чтобы деполяризация достигла КУД и местное возбуждение перешло в распространяющееся. Sd=МПП – КУД S=1/Sd • Лабильность – скорость протекания одного ПД.

ПОКАЗАТЕЛИ ЛАБИЛЬНОСТИ Длительность пика ПД и рефрактерных фаз. Порог времени. Максимальный ритм возбуждения (МРВ) – максимальное число импульсов (ПД), которое возбудимая ткань способна воспроизвести в соответствии с частотой раздражения

Основные проявления жизнедеятельности § § Физиологический покой Физиологическая активность Раздражение Возбуждение Торможение

Разновидности биологических реакций Раздражение – изменение структуры или функции при действии внешнего раздражителя Возбуждение – изменение электрического состояния клеточной мембраны, приводящее к изменению функции живой клетки Торможение - активный нераспространяющийся процесс, приводящий к угнетению или предупреждению возбуждения

ВОЗБУЖДЕНИЕ МЕСТНОЕ РАСПРОСТРАНЯЮЩЕЕСЯ Сравнительная характеристика местного возбуждения и распространяющегося Свойство МВ РВ Распространение на 1 -2 мм с затуханием на большие расстояния по всей длине нервного волокна без затухания Зависимость величины от силы стимула возрастает с увеличением силы стимула (подчиняется закону «силы» ) не зависит (подчиняется закону «всё или ничего» ) Явление суммации Суммируется – возрастает при повторных частых подпороговых раздражениях Не суммируется Амплитуда 10 -40 м. В 80 -130 м. В Изменение возбудимости ткани при возникновении потенциала увеличивается уменьшается вплоть до полной невозбудимости (рефрактерности)

Законы раздражения Закон силы Закон «всё или ничего» Закон силы-времени Закон градиента (см. печатные лекции)

Локальные ответы и закон силы

Первый опыт Гальвани

Второй опыт Гальвани

Строение мембраны

Схема строения мембраны

ТРАНСТПОРТ ВЕЩЕСТВ ПЕРВИЧНЫЙ (активный) ВТОРИЧНЫЙ(пассивный) ПЕРВИЧНЫЙ ТРАНСПОРТ НАСОСЫ ЭНДО-, ЭКЗО- И ТРАНСЦИТОЗ ФАГОЦИТОЗ ПИНОЦИТОЗ ВТОРИЧНЫЙ ТРАНСПОРТ ФИЛЬТРАЦИЯ СЛЕДОВАНИЕ ЗА РАСТВОРИТЕЛЕМ ДИФФУЗИЯ Na-зависимый ТРАНСПОРТ ПРОСТАЯ ОБЛЕГЧЕННАЯ ОСМОС СИМПОРТ АНТИПОРТ УНИПОРТ

Na-К + - насос мембраны Na/K⁺–насос — интегральный мембранный белок, состоящий из 4 СЕ (формирующие канал 2 каталитические субъединицы a и 2 гликопротеина b).

+ - насос мембраны K-Na K+ АТФ -аза Na+

Na-зависимый ТРАНСПОРТ

ВИДЫ БИОПОТЕНЦИАЛОВ Ä Потенциал покоя – разность потенциалов между внутренней и внешней средой, которую имеет ткань и каждая живая клетка, находящаяся в состоянии относительного физиологического покоя. Ä Потенциал действия – быстрый сдвиг мембранного потенциала в положительном направлении. Ä Возбуждающие и тормозные постсинаптические потенциалы. Ä Рецепторные потенциалы и др.

МЕМБРАННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ПОКОЯ Величина МПП определяется 2 факторами: Ø Соотношением концентраций проникающих через покоящуюся мембрану катионов и анионов – ионная асимметрия Ø Соотношением проницаемости мембраны для этих ионов в покое – селективная избирательность каналов ПРОНИЦАЕМОСТЬ КЛЕТОЧНОЙ МЕМБРАНЫ – это её способность пропускать воду, незаряженные и заряженные частицы (ионы) согласно законам диффузии и фильтрации. ПРОНИЦАЕМОСТЬ определяется: ª наличием в составе мембраны различных ионных каналов; ª размерами каналов и частиц; ª растворимостью частиц в мембране.

Механизм поляризации мембраны в покое Наружная часть клетки К⁺ =10 Мэкв/л Na⁺ 350 Мэкв/л JNa = +30 m. V Клеточная мембрана + + + + К-Na⁺ -насос + + - Внутренняя часть клетки К⁺ =500 Мэкв/л JK= -120 m. V K⁺ Na⁺ 35 Мэкв/л

ТРИ СОСТОЯНИЯ МЕМБРАНЫ

ПОТЕНЦИАЛ ДЕЙСТВИЯ (ПД) IIb + Na⁺ - + IIa + - - + + - Na⁺ + - + - Ia - + + РАЗДРАЖИТЕЛЬ Ib - + - МПП -90 K⁺ + - - 0 КУД -70 + IIIa + + - - K⁺ + + - IIIb + - - +30 Ia-медленная деполяризация (МВ) Ib-быстрая деполяризация (РВ) IIa-инверсия IIb-реверсия IIIa-быстрая реполяризация IIIb-медленная реполяризация IV-следовая гиперполяризация V-сдедовая деполяризация + K⁺ - + + + -+ + IV V K⁺ - + + + - Na⁺ + -+

ИЗМЕНЕНИЕ ВОЗБУДИМОСТИ ВО ВРЕМЯ ОДИНОЧНОГО ЦИКЛА ВОЗБУЖДЕНИЯ (ПД) 0 Одиночный цикл возбуждения (ПД) КУД -70 МПП Sd -90 4 1 5 2 3 1 – фаза кратковременного повышения возбудимости 2 – фаза абсолютной рефрактерности 3 – фаза относительной рефрактерности 4 – фаза экзальтации 5 – фаза субнормальной возбудимости

ПОРОГОВАЯ СИЛА (реобаза) – наименьшая сила раздражителя (тока), способная вызвать ПД при неограничении её действия во времени. ПОРОГОВОЕ ВРЕМЯ (полезное время) – наименьшее время, в течение которого должен действовать на ткань раздражитель пороговой силы, чтобы вызвать её возбуждение. ХРОНАКСИЯ – наименьшее время, в течение которого должен действовать ток в две реобазы, чтобы вызвать возбуждение. АККОМОДАЦИЯ – понижение возбудимости ткани и амплитуды ПД вплоть до полного его отсутствия при медленно нарастающем стимуле.

ЗАКОН «СИЛА-ДЛИТЕЛЬНОСТЬ» (кривая Гоорвега-Вейса-Лапика) сила, м. В 2 1 длительность, мс б а 1 — реобаза (минимальная сила раздражителя, способная вызвать ПД); 2 — удвоенная реобаза; 3 — кривая «силы-времени» ; а — полезное время (минимальное время, в течение которого ток, равный одной реобазе, вызывает генерацию ПД); б — хронаксия (минимальное время, в течение которого ток, равный двум реобазам, вызывает ПД).

Парабиоз и его фазы Ä Уравнительная Ä Парадоксальная Ä Тормозная нерв NH 4