Физиология возбудимых систем.

1. Возбудимые ткани: особенности строения мембраны, механизмы транспорта веществ через мембрану (активный и пассивный транспорт).

Возбудимость-это свойство возбудимых тканей приходить в возбуждение при изменениях факторов внешней или внутренней среды организма.

По характеру ответа на действие раздражителей все ткани делятся на специфические и неспецифические. Специфические ткани на действие раздражителя реагируют процессом возбуждения.

Процесс возбуждения — это быстрое изменение заряда мембраны клетки в ответ на действие раздражителя. К возбудимым тканям относятся нервная, мышечная, железистая.

Раздражители бывают:

-физические (свет, звук, температура)

-химические (органические и неорганические вещ-ва)

-физико-химические (осмотическое давление, pH)

-биологические (потенциал действия)

А также: адекватные, неадекватные(в естественных условиях не вызывают возбуждение тканей)

+подпороговые, пороговые, надпороговые

Реактивность - Способность клеток или тканей отвечать на действие раздражителей.

Клеточная мембрана (плазмолемма) представлена двойным слоем фосфолипидов(фосфатидилсерин, фосфатидилхолин, фосфатидилинозитол), в котором расположены молекулы белков. Фосфолипиды и белки могут быть связаны с углеводами, образуя гликопротеины и гликолипиды. Белки мембраны выполняют функцию каналов, переносчиков, ферментов, регуляторов, рецепторов; углеводы — рецепторов.

Белки мембран бывают:

-интегральные (молекулы белков прочно связаны с мембранными фосфолипидами и не могут отделиться от структуры мембраны без разрушения липидного бислоя; могут совершать латеральные движения относительно поверхности бислоя. Если в комплексе белков-неподвижны; Большинство-трансмембранные могут образовывать каналы, передают химические сигналы через мембрану, фиксаторы и ферменты)

-периферические (расположены с внутренней стороны мембраны, где они связаны с полярными областями интегральных белков, большинство связано с элементами цитоскелета, выполняют регуляторную, рецепторную функцию, формируют гликокаликс (функция распознавания клетки и взаимодействие ее с другими клетками)

Одной из функций мембраны является транспорт веществ. Жирорастворимые вещества транспортируются, растворяясь в фосфолипидах мембраны. Водорастворимые вещества перемещаются с помощью белков. Если транспорт веществ осуществляется с затратой энергии АТФ, то он называется активным, а если без затраты АТФ — то пассивным.

1. Пассивный транспорт - это движение молекул или ионов по концентрационному либо электрохимическому градиенту. Это может быть простая диффузия, как в случае проникновения через плазматическую мембрану газов (например О2 и СО2 ) или простых молекул (этанола).

2. Облегченная диффузия - это быстрое движение молекул через мембрану с помощью специфических мембранных белков, называемых пермеазами. Этот процесс специфичен, он протекает быстрее простой диффузии, но имеет ограничение скорости транспорта. Облегченная диффузия обычно характерна для водорастворимых веществ. Диффузия осуществляется первым законом Фика: движение молекул через мембрану клеток осуществляется по концентрационному градиенту вещества.

Мембранный транспорт веществ различается также по направлению их перемещения и количеству переносимых данным переносчиком веществ:

• 1) Унипорт— транспорт одного вещества в одном направлении в зависимости от градиента

• 2) Симпорт— транспорт двух веществ в одном направлении через один переносчик.

• 3) Антипорт— перемещение двух веществ в разных направлениях через один переносчик.

3. Активный транспорт - это движение ионов или молекул через мембрану против градиента концентрации за счет энергии гидролиза АТФ. Имеются три основных типа активного транспорта ионов: натрий-калиевый насос - Na+ /K+-аденозинтрифосфатаза (АТФаза), переносящая Na+ наружу, а K+ внутрь; кальциевый (Са2+) насос - Са2+-АТФаза, которая транспортирует Са2+ из клетки или цитозоля в саркоплазматический ретикулум; протонный насос — Н+-АТФаза, протонно-калиевая АТФ-аза.

В итоге во внеклеточной среде создается высокая концентрация ионов Na (3) , а внутри клетки— высокая концентрация K (2). Работа Na, K— АТФазы создает не только разность концентраций, но и разность зарядов (она работает как электрогенный насос). На внешней стороне мембраны создается положительный заряд, на внутренней— отрицательный.