5.Понятие Возбудимость,Возбуждение,раздражимость,раздражение.

Возбудимость – это способность отвечать возбуждением (генерацией потенциала действия) в ответ на действие раздражителей любой природы.

Модель биологической мембраны и механизм возникновения потенциала покоя.

Мембрана кардио-миоцитов снаружи заряжена поло-жительно, изнутри – отрицательно. Это обусловлено различным содержанием ионов натрия (Na+) и калия (K+) по обе стороны мембраны – внутри сердечных клеток больше K+, а снаружи - Na+ (рисунок 9). В покое мембрана кардиомиоцитов непроницаема для ионов Na+, но частично пропускает ионы K+. В результате процесса диффузии в соответствии с концентрационным градиентом ионы K+ выходят из кардиомиоцита, увеличивая положительный заряд на его поверхности. Внутренняя сторона мембраны при этом становится отрицательной за счет скопления анионов кислот (хлоридов - Cl-, сульфатов - SO42-, фосфатов - PO43- и т.д.), для которых мембрана не проницаема. У клеток рабочего миокарда потенциал покоя составляет – 90 мВ.

При действии какого-либо раздражителя (электрические импульсы, гуморальные факторы и т.д.) кардиомиоциты приходят в состояние возбуждения, внешним выражением которого является развитие на поверхности их мембраны потенциала действия. Механизм деполяризации кардиомиоцитов имею ту же природу, что и потенциал действия развивающийся в нервных и скелетно-мышечных волокнах.

Возбужде?ние в физиологии — ответ ткани на раздражение, проявляющийся помимо неспецифических реакций (генерация потенциала действия, метаболические изменения) в выполнении специфической для этой ткани функции; возбудимыми являются нервная (проведение возбуждения), мышечная (сокращение) и железистая (секреция) ткани. Возбудимость — свойство клеток отвечать на раздражение возбуждением.

При возбуждении живая система переходит из состояния относительного физиологического покоя к состоянию физиологической активности. В основе возбуждения лежат сложные физико-химические процессы. Мерой возбуждения является сила раздражителя, которая вызывает возбуждение.

Возбудимые ткани обладают высокой чувствительностью к действию слабого электрического тока (электрическая возбудимость), что впервые продемонстрировал Л. Гальвани.

Раздражимость — способность живого организма реагировать на внешнее воздействие изменением своих физико-химических и физиологических свойств. Раздражимость проявляется в изменениях текущих значений физиологических параметров, превышающих их сдвиги при покое. Раздражимость является универсальным проявлением жизнедеятельности всех биосистем. Эти изменения окружающей среды, вызывающие реакцию организма, могут включать в себя широкий репертуар реакций, начиная с диффузных реакций протоплазмы у простейших и кончая сложными, высокоспециализованными реакциями у человека. Раздражимость — фундаментальное свойство живых систем: её наличие — классический критерий, по которому отличают живое от не живого. Минимальная величина раздражителя, достаточная для проявления раздражимости, называется порогом восприятия.

РАЗДРАЖЕНИЕ-физическое или химическое воздействие на чувствительные клетки органов чувств или др. органов нервной системы. Это такой процесс, который в специфическом для него месте переступает границу между физической средой и физическим организмом, а также между нервными и ненервными частями физического организма. Раздражение обычно предстает в виде множества определенным образом расположенных раздражений (порядок раздражений). Следствием раздражения является возбуждение соответствующей группы чувствительных клеток, которые, достигая психофизического уровня, вызывают там психический образ. Этот образ чаще всего является восприятием, или, в исключительных случаях, ощущением, или комплексом ощущений. Не существует прочной связи между психическими образами и раздражением; напротив, для прегнантной тенденции сознания (см. Прегнантности правило) постоянно существует возможность более или менее успешно проводиться, так что отклонение порядка наглядных образов от порядка раздражений при некоторых обстоятельствах бывает довольно значительным. Внезапное восприятие может служить побуждением к тому, что человек производит движение, которое обычно называют реакцией в том случае, если оно следует непосредственно за моментом восприятия. Если же движение следует за ощущением (при некоторых обстоятельствах еще очень мало осознанным), то говорят о рефлекторном движении.

Биоэлектрические явления.

Возникновение и распространение возбуждения связано с изменением электрического заряда живой ткани, с там называемыми Биоэлектрическими явлениями.

Электрические явления в животных организмах известны давно. Еще в 1776 г. они были описаны у электрического ската. Началом же экспериментального изучения электрических явлений в животных тканях следует считать опыты итальянского врача Луиджи Гальвани (1791). В опытах он использовал препараты задних лапок лягушки, соединенных с позвоночником. Подвешивая эти препараты на медном крючке к железным перилам балкона, он обратил внимание, что, когда конечности лягушки раскачивались ветром, их мышцы сокращались при каждом прикосновении к перилам. На основании этого Гальвани пришел к выводу, что подергивания лапок были вызваны "животным электричеством", зарождающимся в спинном мозге лягушки и передаваемым по металлическим проводникам (крючку и перилам балкона) к мышцам конечностей.

Против этого положения Гальвани о "животном электричестве" выступил физик Александр Вольта. В 1792 г. Вольта повторил опыты Гальвани и установил, что описанные Гальвани явления нельзя считать "животным электричеством". В опыте Гальвани источником тока служил не спинной мозг лягушки, а цепь, образованная из разнородных металлов, - меди и железа.

Вольта был прав. Первый опыт Гальвани не доказывал наличия "животного электричества", но эти исследования привлекли внимание ученых к изучению электрических явлений в живых образованиях.

В ответ на возражение Вольта Гальвани произвел второй опыт, уже без участия металлов. Конец седалищного нерва он набрасывал, стеклянным крючком на мышцу конечности лягушки; при этом также наблюдалось сокращение этой мышцы.

Строение и свойства клеточной мембраны.

Свойства клеточной мембраны

Кожа человека - это барьер, защищающий клетки, её мы и называем – клеточной мембраной. Она не позволяет компонентам клетки (цитоплазме) вытечь наружу. Главная задача клеточной мембраны - это удерживать клетку в целостности, при этом определять, что может попасть внутрь клетки, а что может оттуда выйти. Клетки любого организма имеют клеточные мембраны, даже клетки бактерий.

Строение клеточной мембраны

Состоит клеточная мембрана из бинарного ряда липидов. Располагаются молекулы липидов в два ряда и каждый ряд точно такой же, как предыдущий. Структуру молекулы липида - эти две части единого целого, как раз и отображают. Ещё эти две части единого целого называют – гидрофобной (водонепроницаемой) и гидрофильной секциями.

Гидрофобная секция не любит воду и подобных воде молекул, благодаря бинарному слою липидов выступает вроде защитного механизма.

Гидрофильная секция напротив способна притягивать воду и подобные воде молекулы, после чего выталкивает их наружу. В итоге получается такая базовая жидкая мозаичная модель.

Функции клеточной мембраны.

В результате того, что клеточная мембрана имеет среду полупроницаемую, то только некоторые виды самых мелких молекул способны проникнуть внутрь и наружу клетки сквозь мембрану. Называется данный процесс – диффузией. Но для того, чтобы такое действие произошло, мембрана должна быть вроде открытых дверей, то есть проницаемой, чтобы маленькая молекула смогла проникнуть сквозь неё. В том случае, когда мембрана непроницаема, маленькая молекула не имеет возможности проникнуть, здесь можно сказать «двери закрыты». Однако следует учесть, что молекула может переместиться только из переполненной области, в более свободную. Например, аминокислота желает пробраться через мембрану к самой клетке, при этом клеточная мембрана открыта для неё, это может произойти в том случае если концентрация аминокислоты за пределами клетки больше, чем в самой клетки. Только при таких условиях произойдёт процесс диффузии.

Следующий процесс, в котором главную роль играет клеточная мембрана - это так называемая помощь при транспортировке. Некоторые маленькие молекулы в мембране которых разместились протеины, способны помочь при пересечении мембраны. Вроде протеинового эскорта сквозь неё. Данный процесс напоминает процесс диффузии, так как протеиновая помощь при пересечении мембраны происходит, когда молекулы переходят из области высокой концентрации, с целью понизить её. Или же просто из области высокой концентрации молекул в область менее загруженную.

Опять же, молекулы способны пересекать клеточную мембрану способом активной транспортировки. Такой вид транспортировки представляет собой переход молекул из области с низкой концентрации в противоположную область с высокой концентрацией. Такой процесс транспортировки противоположный диффузии и посреднической транспортировки, осуществляется против правил концентрационной направленности. Для того чтобы такие передвижения осуществлять необходима концентрация энергии в форме аденозинтрифосфата (АТФ). АТФ- это нуклеотид, который состоит из аденина, рибозы и трёх остатков фосфорной кислоты. Он является универсальным накопителем и переносчиком химической энергии, известным для всех организмов и клеток. АТФ применяется для некоторых клеточных действий, начиная движениями и заканчивая репродукцией.