1.Потенциал покоя
Методы исследования |
Величина |
Механизм возникновения |
- 1 опыт Гальвани; - 2 опыт Гальвани (сокращение без металла); - внутриклеточное отведение потенциала с помощью микроэлектродов
|
-30 - 90 мв |
- избирательная проницаемость мембраны (в покое мембрана хорошо проницаема для K+); - разность концентраций ионов по обе стороны мембраны (внутри клетки больше K+, а снаружи - Na + и CI-); - работа Na-К калиевого насоса |
Рис.3. Na+,K+–насос
2. Потенциал действия
Методы исследования |
Фазы |
Механизм возникновения |
Условия возникновения |
- внеклеточное (моно-, биполярное) отведение (ЭКГ, ЭЭГ, ЭМГ);
|
- латентный период; - деполяризация; -овершут (реверсия); -реполяризация; -следовые потенциалы |
-повышение проницаемости для Na+ (в мышечной ткани и Ca2+); -достижение критического уровня деполяризации; -увеличение выхода из клетки K+; -работа Na-K насоса |
- закон “все или ничего" - закон времени (полезное время, реобаза, хронаксия); - закон градиента (аккомодация) |
Рис. 4. Фазы потенциала действия.
Рис. 5. Изменения возбудимости нервного волокна в различные фазы потенциала действия (по Б.И. Ходорову). Пунктирной линией на рисунке А обозначает потенциал покоя, а на рисунке Б исходный уровень возбудимости.
Рис.6. Закон силы
Рис. 7. Кривая «силы–времени» (Гоорвега-Вейса-Лапика)
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).
Таблица 1. Проведение возбуждения по нервным волокнам
Механизм проведения возбуждения |
Законы проведения возбуждения |
1. В миелиновых волокнах: – возникновение местных токов между возбужденным и невозбужденным перехватами Ранвье; – сальтаторно (скачкообразно) 2. В безмиелиновых волокнах: – возникновение местных токов между возбужденным и невозбужденным участками волокна; - электротонически (непрерывно) |
1. Анатомической и физиологической непрерыв- ности волокна. Парабиоз. 2. Двустороннего проведения возбуждения (от аксонного холмика) 3. Изолированного проведения возбуждения 4. Бездекрементного проведения возбуждения 5. Относительной неутомляемости нерва 6. Функциональной неспецифичности нервных волокон |
Рис. 1
Проведение возбуждения в нервных волокнах
А — безмиелиновое волокно (электротоническое проведение),
Б - миелиновое волокно (скачкообразное проведение)
Рис.2
Проведение потенциала действия в безмиелиновых (А) и миелиновых нервных (Б) волокнах
]
Схема 3. Общие принципы работы химического синапса
Потенциал действия
Деполяризация
пресинаптической мембраны
Увеличение
проницаемости мембраны для Са2+
Увеличение входа
в пресинапс Са2+
Выделение квантов
медиатора
Взаимодействие
медиатора с рецептором
Изменение ионной
проницаемости мембраны, увеличение ее
для Nа+
В возбуждающих
синапсах деполяризация постсинаптической
мембраны (ВПСП)
В тормозных
синапсах – гиперполяризация мембраны
за счет увеличения проницаемости для
ионов калия и хлора и возникновение
ТПСП
Возникновение
потенциала действия
Рис. 4. Этапы синаптической передачи
1. Молекулы нейромедиатора (АЦХ) поступают в мембранные синаптические пузырьки.
2. Приходящий по аксону ПД деполяризует пресинаптическую мембрану.
3. Вследствие деполяризации открываются потенциалозависимые Са2+‑каналы, и Са2+ поступает в терминаль.
4. Экзоцитоз АЦХ.
5. Кванты АЦХ диффундируют в синаптической щели. Молекулы АЦХ связывается с холинорецепторами постсинаптической мембраны.
6. Связавшие рецепторы активированы, что приводит к изменению поляризации постсинаптической мембраны.
7. Инактивация АЦХ.
-
Виды
сокращения
Одиночное |
Тетанус |
1. Изометрический режим (латентный период, фаза напряжения, фаза расслабления) 2. Изотонический режим (латентный период, фаза укорочения, фаза удлинения) |
1. Уступчатый 2. Зубчатый 3. Гладкий |
-
Механизм
сокращения
Скелетная мышца |
Особенности для гладкой мышцы |
- теория “скользящих нитей”; - сопряжение между возбуждением и сокращением; - участие актина, миозина, тропонина и тропомиозина; - ресинтез АТФ за счет креатинфосфата, гликолиза, аэробного окисления |
- ионы кальция поступают из внеклеточной среды; - кальмодулин выполняет роль тропонина и тропомиозина; - меньше затраты энергии |
А — потенциал действия; Б — мышечное сокращение; 1 — латентный период (0,01 сек.); 2 — период напряжения, или укорочения (0,05 сек.); 3 — период расслабления (0,06 сек.).
а и б – одиночные сокращения, в - суммация одиночных сокращений при зубчатом тетанусе, г - суммация одиночных сокращений при гладком тетанусе
Схема 2
Биологическая
регуляция
Внутриклеточная
Внеклеточная
Ферментативная
Генная
Миогенная
Нервная
Гуморальная
Схема 3