Физиология возбудимых тканей, нервных волокон и синапсов.

Учебная цель: Уяснить сущность процесса возбуждения, роль различных ионов и мембраны клетки в формировании биопотенциалов, значение исследования биоэлектрических явлений и возбудимости тканей в практике. Изучить механизмы передачи возбуждения по нервным волокнам и синапсам. Понять особенности проведения возбуждения по разным нервным волокнам.

Вопросы для самоподготовки:

1. Понятие возбудимых тканей, их свойства. Законы возбуждения.

2. Биоэлектрические явления. Формирование потенциала покоя.

3. Потенциал действия. Характеристика местного и распространяющегося возбуждения. Волна возбуждения.

4. Изменение возбудимости при возбуждении. Критерии оценки возбудимости.

5. Структурная и функциональная характеристика нейронов. Классификация нейронов.

6. Типы нервных волокон, особенности проведения возбуждения по мякотным и безмякотным нервным волокнам.

7. Законы проведения возбуждения по нервным волокнам.

8. Механизм передачи возбуждения в нервно-мышечном синапсе. Свойства химического синапса.

9. Учение о медиаторах нервной системы.

Самостоятельная работа дома

1. Изучите ионные механизмы и возбудимость в разные фазы потенциала действия. Заполните таблицу 1.

Таблица 1

Ионные механизмы и возбудимость в разные фазы потенциала действия

Фаза ПД	Ионный механизм	Возбудимость
1 2 3 4

2. На рисунке 1 (перенести в тетрадь) укажите заряд внутренней и наружной поверхностей мембраны. Назовите и перечислите ионы, которые обусловливают отрицательный и положительный заряд мембраны.

Распределите, как в количественном отношении распределяются различные ионы на внутренней и внешней поверхности мембраны нейрона?

Варианты:

1. Nа+ внутри больше, чем К+ снаружи.

2. К+ внутри больше, чем снаружи.

3. Nа+ снаружи больше, чем К+ внутри.

4. Nа+ снаружи и внутри одинаково.

5. К+ снаружи и внутри одинаково.

6. СL-, внутри больше, чем снаружи.

7. А (анионов) органических кислот внутри клетки больше, чем снаружи.

8. СL-. снаружи больше, чем внутри.

9. А (анионов) снаружи больше, чем внутри.

10. К+ и А внутри больше, чем снаружи.

11. Nа+ и СL- снаружи больше чем, внутри.

Выберите все возможные варианты и распределите необходимые ионы определяющие разницу потенциалов на мембране, на рис 1. Какие ионы и в каком направлении будут двигаться через полупроницаемую мембрану (обозначить на рисунке)?

3. На рис.2 (перенести в тетрадь) обозначить следующие показатели:

1. МП - мембранный потенциал покоя.

2. Ек - критический уровень деполяризации.

3. О- отсутствие поляризации.

4. ПД - потенциал действия.

5. Процесс деполяризации.

6. Реполяризация.

7. Гиперполяризация.

8. Спайк ПД.

9. Овершут- смена зарядности на внутренней и наружной поверхности клетки.

Ответьте на вопросы:

1. МП - дать синоним.

2. Какой ион обладает абсолютной проницаемостью через мембрану клетки в состоянии покоя?

3. Кто открыл мембранную теорию возбуждения?

4. ПД- дать синоним.

5. Что такое - нервный импульс?

6. Какие ионы и в каком направлении (в клетку или из клетки) движутся в период деполяризации?

7. Какие ионы и в каком направлении (в клетку или из клетки) движутся в период реполяризации?

8. В какую фазу волны возбуждения наблюдается NА+ - ток;

9. откуда и куда движутся ионы?

10. С движение каких ионов и куда связано состояние гиперполяризации мембраны? Как при этом изменяется заряд мембраны внутри клетки?

4. На рисунке 2 обозначьте:

1) Значение МП в состоянии покоя.

2) Уровень возбудимости мембраны в состоянии покоя.

3) Подпороговую деполяризацию.

4) Уровень возбудимости мембраны в период локального ответа.

5) Уровень возбудимости мембраны в процессе формирования нервного импульса (ПД).

6) Компонент волны возбуждения, когда мембрана не возбудима

7) Компонент волны возбуждения, когда возбудимость мембраны повышается.

Ответьте на вопросы:

1. Как называется состояние полной возбудимости мембраны?

2. Как называется состояние мембраны, при котором возможно формирование нервного импульса в фазу реполяризации?

3. Что такое лабильность?

4. В какой завимости находятся между собой лабильность и период абсолютной рефрактности?

5. Чем длительнее период абсолютной рефрактности, тем а) выше, б) ниже лабильность нервного волокна? Выберите правильный ответ.

Рисунок 1. Графическое изображение мембраны клетки.

Рисунок 2. Изменение возбудимости мембраны в различные фазы потенциала действия (волны возбуждения).

5. Письменно решите задачи.

1. На мышцу наносят одинаковые электрические раздражения и регистрируют величину сокращения. Затем наносят по два раздражения подряд. Повторяют такое двойное раздражение несколько раз и при этом изменяют в каждой паре интервал между раздражениями. В каждом случае величины первого сокращения во всех парах оказываются одинаковыми, а величины второго – разными. Почему?

2. Как измерить продолжительность АРП в нерве или мышце?

3. После воздействия на мышцу токсического вещества ее возбудимость стала прогрессивно снижаться. Как это было установлено?

4. В соответствии с законом двустороннего проведения возбуждения в нервных волокнах возбуждение, возникающее в какое-либо участке нерва, распространяется в обе стороны от этого участка. Как можно убедиться в этом?

5. У человека раздражают мышцу через кожу при помощи электродов, на которые подается электрический ток. Какие из следующих реакций могут иметь место: а) ощущение раздражения кожи без сокращения мышцы; б) сокращение мышцы без ощущения раздражения кожи; в) ощущение раздражения кожи и сокращение мышцы?

6. Человек начинает работать в помещении с неприятным запахом. Однако через некоторое время он перестает ощущать этот запах. Почему?

7. Как установить, сохраняется ли активность нейронов КБП во время сна или эти нейроны находятся в бездействующем, заторможенном состоянии?