66) Возбудимость клеток и тканей. Методы возбуждения. Закон «все или ничего».

Возбуждение — активный физиологический процесс, которым некоторые виды клеток отвечают на внешнее воздействие. Способность клеток к возникновению В. называется возбудимостью. К возбудимым клеткам относятся нервные, мышечные и железистые. Все остальные клетки обладают только раздражимостью, т.е. способностью изменять свои метаболические процессы при действии на них каких-либо факторов (раздражителей). В возбудимых тканях, особенно в нервной. В. может распространяться по нервному волокну и является носителем информации о свойствах раздражителя. В мышечных и железистых клетках В. является фактором, запускающим их специфическую деятельность, — сокращение, секрецию. Возникновение В. сопровождается появлением на мембранах клеток биоэлектрических потенциалов. Разработка представлений о свойстве избирательной проницаемости мембраны для различных ионов послужила основой для создания мембранной теории возбуждения (см. Мембраны биологические). Исходным состоянием мембраны клетки является статическая поляризация, создаваемая неравномерным распределением на ее внутренней и наружной поверхности ионов калия и натрия. При возникновении В. мембрана вначале полностью теряет заряд (деполяризация), затем происходит изменение полярности заряда и последующее восстановление исходного уровня мембранного потенциала (реполяризация). Перемещение ионов при возникновении В. осуществляется через соответствующие каналы мембраны, которые в состоянии покоя закрыты, но открываются под воздействием факторов, изменяющих электрическое состояние мембраны до пороговой величины. С этого момента процессы В. на мембране осуществляются по закону «все или ничего», когда развитие В. уже не зависит от силы вызвавшего его фактора. Процесс В. не ограничивается только изменением проницаемости мембраны для ионов, но взаимосвязан с внутриклеточными метаболическими процессами. В качестве связующего звена выступают так называемые вторичные посредники — циклические нуклеотиды и ионы кальция. Циклические нуклеотиды взаимодействуют с внутриклеточным рецептором протеинкиназой, которая катализирует процесс фосфорилирования белка. В эту реакцию может вовлекаться и геном клетки, что приводит к длительным изменениям функционального состояния клетки. Ионы кальция влияют на величину рН, активность ряда внутриклеточных ферментов, а также на уровень цикличных нуклеотидов.

67) Потенциал действия: графический вид и характеристики, механизмы возникновения и развития.

Электрический импульс, распространяющийся по сердцу и запускающий каждый цикл сокращений, называется потенциалом действия; он представляет собой волну кратковременной деполяризации, во время которой внутриклеточный потенциал поочередно в каждой клетке становится на короткое время положительным, а затем возвращается к своему исходному отрицательному уровню. Изменения нормального сердечного потенциала действия имеют характерное развитие во времени, которое для удобства подразделено на следующие фазы [3]: фаза 0 — начальная быстрая деполяризация мембраны; фаза 1 — быстрая, но неполная реполяризация; фаза 2 — «плато», или продолжительная деполяризация, характерная для потенциала действия сердечных клеток; фаза 3 — конечная быстрая реполяризация; фаза 4 — период диастолы.При потенциале действия внутриклеточный потенциал становится положительным, так как возбужденная мембрана временно приобретает большую проницаемость для Na+ (по сравнению с К+), поэтому мембранный потенциал на какое-то время приближается по величине к потенциалу равновесия ионов натрия (ENa)- ЕNа можно определить, используя отношение Нернста.