9.Понятие о мембранном потенциале покоя.

Мембранным потенциалом покоя (МПП) или потенциалом покоя (ПП) называют разность потенциалов покоящейся клетки между внутренней и наружной сторонами мембраны. Внутренняя сторона мембраны клетки заряжена отрицательно по отношению к наружной. Принимая потенциал наружного раствора за нуль, МПП записывают со знаком «минус». Величина МПП зависит от вида ткани и варьирует от -9 до -100 мв. Следовательно, в состоянии покоя клеточная мембрана поляризована. Уменьшение величины МПП называют деполяризацией, увеличение — гиперполяризацией, восстановление исходного значения МПП — реполяризацией мембраны. Наличие МПС можно доказать путем введения в клетку или в нервное волокно тонкого стеклянного микроэлектрода, заполненного раствором КС1. Кончик такого микроэлектрода очень тонкий (диаметр его составляет 0,5-1 мкм). Другой, индифферентный, электрод находится во внеклеточной среде. Когда мембрана еще не проколота, осциллограф не фиксирует тока, но как только микроэлектрод пройдет через мембрану, прибор покажет изменение напряжения.

Мембранный потенциал покоя характеризуется определенными параметрами: 1) постоянством, 2) полярностью (наружная поверхность мембраны положительная, внутренняя - отрицательный) 3) величине, что выражается в милливольтах (мВ).

Величина МПС зависит от концентрации ионов по обе стороны мембраны. Электродвижущую силу (ЭДС) можно определить по формуле Нернста:

ЭДС (в мВ) = ± 61 log

где Си - концентрация иона в клетке; Сг - концентрация иона за ее пределами. Но диффундируют различные ионы, поэтому на этот показатель влияют их заряд и состояние проницаемости мембраны для каждого из них.

Проницаемость мембраны для К + почти в 100 раз больше, чем для Na +, поэтому основную роль в генерации мембранного потенциала играет диффузия К + - калиевый диффузионный потенциал. К + диффундирует из клетки, но благодаря отрицательному заряду в ней эти ионы задерживаются "на внешней поверхности мембраны.

На величину МПС влияют небольшая диффузия Na + в противоположном направлении, наличие в клетке отрицательно заряженных белков, анионов фосфатов других веществ.

Существенную роль в механизме генерации МПС играет также N +-K +-Haсос, что виводитйлз клеток три ионы Na + на каждые два иона К +, вводимых в нее. Это ключевой процесс, который создает ионную асимметрию. Работа этого насоса зависит от метаболизма клетки и, в частности, от его энергоснабжения.

Таким образом, МПС формируется благодаря различным механизмам, но основным среди них является диффузия К +. Поддержание МПС на определенном уровне-один из основных показателей состояния относительного физиологического покоя клетки.

10. Волна возбуждения, её анализ.

Волна возбуждения. Волной возбуждения называют всю совокупность последовательных изменений электрического состояния мембраны. К компонентам волны возбуждения относятся пороговый потенциал, потенциал действия и следовые потенциалы.

11. Функции и значение нервной системы. Классификация нервной системы по анатомическому и функциональному критериям. Роль нервной системы в отражении внутреннего и внешнего мира человека.

Значение нервной системы человека

Для того чтобы воспринимать внутренние и внешние раздражители нервная система имеет сенсорные структуры, находящиеся в анализаторах. Эти структуры включат в себя определенные устройства, способные воспринимать информацию:

Проприорецепторы. Они собирают всю информацию, касающуюся состоянием мышц, костей, фасций, суставов, наличия клетчатки.

Экстерорецепторы. Располагаются в коже человека, органах чувств, слизистых оболочках. Способны воспринимать раздражающие факторы, полученные из окружающей внешней среды.

Интерорецепторы. Расположены в тканях и внутренних органах. Ответственны за восприятие изменений биохимического характера, полученных из внешней среды.

Основное значение и функции нервной системы

Важно отметить, что с помощью нервной системы осуществляется восприятие, анализ информации о раздражителях из внешнего мира и внутренних органов. Также она ответственна и за ответные реакции на данные раздражения.

Организм человека, тонкость приспособления его к изменениям в окружающем мире осуществляет, в первую очередь благодаря взаимодействии гуморальных механизмов и нервных.

К основным функциям относятся:

Определение психического здоровья и деятельности человека, что являют собой основу его социальной жизни.

Регуляция нормальной жизнедеятельности органов, их систем, тканей.

Интеграция организма, его объединение в единое целое.

Поддержание взаимосвязи всего организма с окружающей средой. В случае изменения условий внешней среды, нервна система осуществляет приспособление к данным условиям.

Для того чтобы точно понять, какое значение имеет нервная система, необходимо вникнуть в значение и главные функции центральной нервной системы и периферической.

Нервную систему условно разделяют по топографическому принципу на центральную и периферическую. К ЦНС относятся головной и спинной мозг, который состоит из белого и серого вещества. Периферическую нервную систему образуют корешки спинномозговых и черепных нервов, их ветви, сплетения и узлы, расположенные в различных участках тела человека.

По второй, анатомо-функциональной классификации нервную систему также условно делят на 2 части:

1) соматическую, которая обеспечивает иннервацию главным образом тела — сомы, а именно кожу, скелетные мышцы; 2) вегетативную, или автономную, которая иннервирует все внутренности, железы, в том числе эндокринные, неисчерченные мышцы органов, кожи, сосудов, сердце, а также регулирует обменные процессы во всех органах и тканях. Вегетативная нервная в свою очередь делится на 2 части: парасимпатическую и симпатическую. В каждой из этих частей, как и в соматической нервной системе, выделяют центральный и периферический отделы.

Центральная нервная система осуществляет регуляцию функций всех систем и органов через периферическую нервную систему, которая находится за пределами головного и спинного мозга и состоит из спинномозговых и черепных нервов, чувствительных узлов спинномозговых и черепных нервов, узлов и нервов вегетативной нервной системы.

Согласно сегментов спинного мозга от него отходит 31 пара спинномозговых нервов, участвующих в образовании сплетений, в которые входят чувствительные, двигательные и вегетативные волокна.

Различают следующие сплетения: шейное, крестцовое, плечевое, копчиковое, поясничное.

Черепные нервы иннервируют кожу, мышцы, органы головы и шеи, а также ряд органов грудной и брюшной полостей. Нарушение функции каждого черепного и спинномозгового нерва сопровождается четкой симптоматикой, которая свидетельствует о наличии заболевания. Роль нервной системы в отражении внутреннего и внешнего мира человека.

Контроль за работой всего организма.

Если точнее - регуляция и соглосование деятельности всех систем органов, ориентация в пространстве, обеспечение различных форм поведения, основанного на безусловных и условных рефлексах.

Нервная система связывает воедино разнообразные процессы жизнедеятельности организма, тем самым сохраняя его целостное.

Она же обеспечивает единство организма с окружающей средой единство психических и иных процессов, происходящих в организме.

НАПРИМЕР

Нервная система необходима человеку для управления психическими процессами и состояниями. Каждую секунду нервная система контролирует, координирует, регулирует и направляет работу систем человека, обеспечивающих его жизнедеятельность в конкретных непрерывно изменяющихся условиях. Тем, что человек может мыслить, двигаться, радоваться и переживать, быть серьезным или легкомысленным, отдыхать и трудиться, он обязан нервной системе.

Нервная система человека столь совершенна, что служит предметом подражания для многих специалистов, работающих в области кибернетики, радиоэлектроники, информатики и т. д. Точность, надежность, устойчивость, долговечность и быстродействие работы нервной системы служат эталонными ориентирами при разработке изделий «второй природы» (роботов, аппаратов искусственных органов человека и др.) . Так, например, стенки артерий выдерживают давление до 20 атмосфер, в то время как давление крови в нормальных условиях не превышает 1/3 атмосферы. Продолжительность жизни человека, по мнению геронтологов, рассчитана на 700 лет при условии сохранения уровня сопротивляемости стрессам, травмам и болезням, присущего для 10-летнего возраста. Более чем в 80 случаях из 100 человеческие недуги связаны непосредственно с состоянием психики индивида.

Итак, нервная система человека таит в себе огромные возможности. Однако их реализация еще не по плечу современному человеку. Причин здесь много. Одна из них - в недостаточной осознанности наших возможностей (мы - существа парадоксальные: с готовностью желаем другим здоровья, но редко задумываемся о своем) . Но основная причина - в недостатке знаний о себе. Современный уровень знаний о нервной системе человека пока базируется на гипотезах, предположениях и упрощенных моделях.

О роли нервной системы в жизни человека можно судить по последствиям, возникающим в результате серьезных нарушений в ее работе. Потерявший конечности может продолжать заниматься общественно полезным трудом: водить автомашину, руководить массами людей и др. Патологические изменения в нервной системе лишают человека его главного преимущества перед животным: он перестает быть личностью, теряет возможность равноправной жизни среди себе подобных.