Нормальная физиология Кафедра Общей физиологии Введенский Николай Евгеньевич

Нормальная физиология Кафедра Общей физиологии Введенский Николай Евгеньевич ……-1922 Алексей Алексеевич Ухтомский 1922 -1942 Васильев Леонидович 1943 -1964 Голиков Николай Васильевич 1964 -1980 Ноздрачев Александр Данилович 1980 -2008 А. Д. Ноздрачев «Кафедра общей физиологии – феномен естествознания»

ФИЗИОЛОГИЯ – (от греч. physis – природа и logos – учение) – наука о жизнедеятельности целостного организма и его отдельных частей – клеток, органов, функциональных систем. Физиология стремится изучить механизм осуществления функций живого организма, их связь между собой, регуляцию и приспособление к внешней среде, происхождение и становление в процессе эволюции и индивидуального развития особи.

Холи зм (от др. -греч. ὅλος, «целый, цельный» ) — в широком смысле — позиция в философии и науке по проблеме соотношения части и целого, исходящая из качественного своеобразия и приоритета целого по отношению к его частям. В настоящее время холизм разрабатывается в общей теории систем. Из холистических представлений исходит часто используемое понятие синергии. Практическим воплощением идеи холизма является возникшее в синергетике понятие эмерджентности, то есть возникновения в системе нового системного качества, несводимого к сумме качеств элементов системы. Редукционизм (от лат. reductio — возвращение, приведение обратно) — методологический принцип, согласно которому сложные явления могут быть полностью объяснены с помощью законов, свойственных явлениям более простым (например, социологические явления объясняются биологическими или экономическими законами).

Регуляторные системы организма 1. Генетическая регуляция обеспечивает контроль не только над внутриклеточными, но и внеклеточными функциями 2. Регуляция функций клетки 3. Регуляция функций ткани 4. Регуляция на уровне органов, координируя работу их отдельных частей 5. Регуляция на уровне организма, управляя взаимодействием органов 6. Регуляция взаимодействия организма и окружающей среды. Поведение.

Характеристики регуляторных систем ØРегулируемый параметр или система ØПусковой сигнал ØОбратная связь ØЗавершение процесса регуляции Обратная связь — это процесс, приводящий к тому, что результат функционирования какой-либо системы влияет на параметры, от которых зависит функционирование этой системы Отрицательная обратная связь — тип обратной связи, при котором изменение выходного сигнала системы приводит к такому изменению входного сигнала, которое противодействует первоначальному изменению Положительная обратная связь — тип обратной связи, при котором изменение выходного сигнала системы приводит к такому изменению входного сигнала, которое способствует дальнейшему отклонению выходного сигнала от первоначального значения

Общая физиология Внутренняя среда организма. Гомеостаз

Внутренняя среда организма. Гомеостаз. К. Бернар, французский физиолог, создатель учения о внутренней среде организма. 1813 - 1878 К. Бернар «Постоянство внутренней среды — залог свободной и независимой жизни»

Химический состав внеклеточной и внутриклеточной жидкостей

Клеточная физиология Транспорт веществ через клеточную мембрану

Основные механизмы транспорта

Диффузия через белковые каналы и воротный механизм этих каналов А. Регистрация электрического тока через одиночный электро -управляемый натриевый канал Б. Метод «пэтч-клампа» для регистрации тока через одиночный белковый канал. Свойства каналов: 1. Часто избирательно проницаемы для определенных ионов (Избирательность) 2. Обладают воротными свойствами (т. е. могут закрываться и открываться) Открытие и закрытие каналов регулируется: 1. Электроуправляемые каналы (ворота) • Генерация потенциала действия 1. Хемоуправляемые каналы (ворота) • Ацетилхолиновый рецептор

Основные механизмы транспорта

Влияние концентрации вещества на скорость диффузии через мембрану при простой и облегченной диффузии А Б Гипотетический механизм облегченной диффузии

Основные механизмы транспорта

Первично-активный транспорт Na, K-АТФ-аза. Натриевая помпа, насос. Функции: 1. Регуляция объема клетки 2. Создание трансмембранной разности потенциалов (имеет электрогенный характер) Пример других молекул, обеспечивающих первично-активный транспорт: 1. Са-АТФаза. Откачивание кальция из цитоплазмы мышечной клетки в саркоплазматический ретикулум после сокращения) 2. Н/ К-АТФаза. Секреция обкладочными клетками желудка ионов водорода

Вторично-активный транспорт Симпорт: Механизм транспорта глюкозы в клетку Антипорт: 1. Натрий-кальциевый котранспорт (ионы кальция наружу, натрия – внутрь) 2. Натрий-водородный котранспорт (ионы водорода наружу, натрия – внутрь)

Транспорт в эпителии ПЛОТНЫЙ КОНТАКТ АПИКАЛЬНАЯ МЕМБРАНА БАЗОЛАТЕРАЛЬНАЯ МЕМБРАНА ПАРАЦЕЛЛЮЛЯРНЫЙ ТРАНСПОРТ ТРАНСЦЕЛЛЮЛЯРНЫЙ ТРАНСПОРТ

Транспорт веществ через клеточный пласт

Структура плотных контактов

Молекулярные компоненты плотных контактов

Белки плотных контактов и ассоциированные белки

Функции плотных контактов «Ворота» Барьер Декстран 10 к. Да Пора Декстран 4 к. Да «Забор»

Плотные контакты Внутриклеточные белки Сигнальная функция Регуляторная функция Адаптерная функция Трансмембранные белки Сигнальная функция Формирование межклеточного контакта и регуляция парацеллюлярной проницаемости Семейство белка клаудина Белки, повышающие проницаемость эпителия Клаудин-2, 7, 12 23 Белки, понижающие проницаемость эпителия Клаудин-1, 3, 4, 5, 8 Matter et. al. , Curr Opin Cell Biol. , 2005

Осмос

Изменение объема клетки в (а) изотоническом, (б) гипертоническом и (в) гипотоническом растворах Осмотическое давление – давление, которое возникает в одном из компартментов. и препятствует дальнейшему движению молекул воды.