Физиология возбудимых тканей
Раздражитель – это изменение внешней и внутренней среды организма, воспринимаемое клетками и вызывающее ответную реакцию
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)
Минимальное значение силы раздражителя (электрического тока), необходимое для снижения заряда мембраны от уровня покоя (Е о ) до критического уровня (Е к ), называется пороговым раздражителем. Подпороговый раздражитель меньше по силе, чем пороговый Сверхпороговый раздражитель - сильнее порогового Порог раздражения или Е п = Е о - Е к
Раздражимость – способность клетки отвечать на действие раздражителя местным возбуждением. Возбудимость – способность клетки генерировать ПД при раздражении (или способность к распространяющемуся возбуждению). Проводимость – способность ткани и клетки передавать возбуждение. Сократимость – способность ткани и клетки изменять свою длину или/и напряжение. Автоматия – способность ткани и клетки генерировать возбуждение без действия раздражителя. Лабильность – способность к ритмической активности.
Порог возбудимости (раздражения, возбуждения) – S S=1/ ε Порог деполяризации (S d ) – это та часть МПП, на которую его нужно уменьшить, чтобы деполяризация достигла КУД и местное возбуждение перешло в распространяющееся. S d = МПП – КУД S=1/S d Лабильность – скорость протекания одного ПД.
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
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
Сравнительная характеристика местного возбуждения и распространяющегося Свойство МВ РВ Распространение на 1-2мм 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 10-40мВ 80-130мВ Изменение возбудимости ткани при возникновении потенциала увеличивается уменьшается вплоть до полной невозбудимости (рефрактерности)
Закон силы Закон «всё или ничего» Закон силы-времени Закон градиента (см. печатные лекции)
О чем рассказала лапка лягушки Итальянский ученый XVIII в. Л. Гальвани очень интересовался влиянием электричества на ткани животных и произвел ряд опытов с лапкой лягушки. Сначала он показал, что лапка лягушки сокращается под действием грозовых разрядов электричества. Он подвешивал лапку к металлическому крючку и подводил к нему ток от молниеотвода. Всякий раз, когда поблизости была гроза или просто проходили грозовые облака, лапка сокращалась. Следующий опыт Гальвани был еще более интересным. На медных крючках он подвешивал лапки лягушек на железную ограду своего балкона. Лапки покачивались на ветру и время от времени касались железных прутьев балкона. При таких прикосновениях мышцы лапок тотчас же сокращались. Гальвани считал, что мышцы сокращаются под влиянием «животного» электричества, которое рождается в нервах, а медная и железная проволоки — это только замыкающие цепь проводники. Вскоре не менее известный ученый А. Вольта повторил опыт Гальвани, но пришел к совершенно другому выводу. Он показал, что соприкосновение меди и железа дает электрический элемент, а лапка лягушки сокращается под влиянием тока, возникающего в этом элементе. И все-таки Гальвани также был прав, так как дальнейшие исследования показали, что нервный импульс обязательно сопровождается электрическим разрядом. Далее были попытки измерить скорость нервного импульса. Но это уже совсем другая история.
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/K ⁺ –насос — интегральный мембранный белок, состоящий из 4 СЕ (формирующие канал 2 каталитические субъединицы a и 2 гликопротеина b).
K - Na + - насос мембраны Na + K + АТФ -аза
Потенциал покоя – разность потенциалов между внутренней и внешней средой, которую имеет ткань и каждая живая клетка, находящаяся в состоянии относительного физиологического покоя. Потенциал действия – быстрый сдвиг мембранного потенциала в положительном направлении. Возбуждающие и тормозные постсинаптические потенциалы. Рецепторные потенциалы и др.
Величина МПП определяется 2 факторами : Соотношением концентраций проникающих через покоящуюся мембрану катионов и анионов – ионная асимметрия 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: наличием в составе мембраны различных ионных каналов; размерами каналов и частиц; растворимостью частиц в мембране.
К ⁺ =500 Мэкв/л + + + + + + + + + + Наружная часть клетки Внутренняя часть клетки Клеточная мембрана К ⁺ =10 Мэкв/л Na ⁺ 350 Мэкв/л Na ⁺ 35 Мэкв/л - - - - - - - - - - J K = -120 mV J Na = +30 mV К-Na⁺ -насос Na⁺ K⁺
КУД -70 МПП -90 0 +30 РАЗДРАЖИТЕЛЬ Ia Ib IIa IIb IIIa IIIb IV V Ia - медленная деполяризация (МВ) Ib - быстрая деполяризация (РВ) IIa - инверсия IIb - реверсия IIIa - быстрая реполяризация IIIb - медленная реполяризация IV - следовая гиперполяризация V - сдедовая деполяризация Na ⁺ + + + + - - - - Na ⁺ - - - + + + + + + - - - Na ⁺ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + K ⁺ K ⁺ K ⁺ K ⁺ Na ⁺
КУД -70 МПП -90 0 1 2 3 4 5 1 – фаза кратковременного повышения возбудимости 2 – фаза абсолютной рефрактерности 3 – фаза относительной рефрактерности 4 – фаза экзальтации 5 – фаза субнормальной возбудимости Одиночный цикл возбуждения (ПД) S d
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). сила, мВ длительность, мс 1 2 а б
Уравнительная Парадоксальная Тормозная NH 4 нерв
