1

Современные представления о строении и функции биологических мембран. Активный и пассивный транспорт через мембраны, основные отличия.

Цитоплазматическая клеточная мембрана состоит из трех слоев:

• наружного - белкового;

• среднего - бимолекулярного слоя липидов;

• внутреннего - белкового.

Толщина мембраны 7,5-10 нм. Бимолекулярный слой липидов является матриксом мембраны. От 60 до 75% липидов мембраны составляют фосфолипиды, 15-30% холестерин. Белки представлены в основном гликопротеинами. Различают интегральные белки, пронизывающие всю мембрану, и периферические, находящиеся на наружной или внутренней поверхности.

Интегральные белки образуют ионные каналы, обеспечивающие обмен определенных ионов между вне- и внутриклеточной жидкостью. Они также являются ферментами, осуществляющими противоградиентный перенос ионов через мембрану.

Периферическими белками являются хеморецепторы наружной поверхности мембраны, которые могут взаимодействовать с различными ФАВ.

Функции мембраны:

1. обеспечивает целостность клетки как структурной единицы ткани;

2. осуществляет обмен ионов между цитоплазмой и внеклеточной жидкостью;

3. обеспечивает активный транспорт ионов и других веществ в клетку и из нее;

4. производит восприятие и переработку информации, поступающей к клетке в виде химических и электрических сигналов.

В мембране имеются следующие механизмы трансмембранного транспорта ионов и других веществ:

1. Активный транспорт. Он осуществляется с помощью энергии АТФ. К этой группе транспортных систем относятся натрий-калиевый насос, кальциевый насос, хлорный насос.

2. Пассивный транспорт. Передвижение ионов осуществляется по градиенту концентрации без затрат энергии. Например, вход калия в клетку и выход из неё по калиевым каналам.

3. Сопряженный транспорт. Противоградиентный перенос ионов без затрат энергии. Например, таким образом происходит натрий-кальциевый, калий-кальциевый обмен ионов. Он происходит за счет разности концентрации других ионов.

2

Возбудимость ткани, способы ее определения. Порог возбудимости, реобаза, полезное время, хронаксия, лабильность, аккомодация. Классификация раздражителей

Возбудимость – это способность живой ткани отвечать на раздражение активной специфической реакцией – возбуждением, т.е. генерацией нервного импульса, сокращением, секрецией. Возбудимость характеризует специализированные ткани – нервную, мышечные, железистые, которые называются возбудимыми.

Реобаза – это минимальная сила раздражителя, вызывающая возбуждение при его действии в течение неограниченно долгого времени.

Полезное время – это минимальное время действия раздражителя силой в одну реобазу, за которое возникает возбуждение.

Хронаксия – это минимальное время действия раздражителя силой в две реобазы, необходимое для возникновения возбуждения. Чем короче полезное время или хронаксия, тем выше возбудимость, и наоборот.

В клинической практике реобазу и хронаксию определяют с помощью метода хроноксиметрии для исследования возбудимости нервных стволов.

Закон аккомодации. Реакция ткани на раздражение зависит от его градиента, т.е. чем быстрее нарастает сила раздражителя во времени, тем быстрее возникает ответная реакция. При низкой скорости нарастания силы раздражителя растет порог раздражения. Поэтому, если сила раздражителя возрастает очень медленно, возбуждения не будет. Это явление называется аккомодацией.

Физиологическая лабильность (подвижность) – это большая или меньшая частота реакций, которыми может отвечать ткань на ритмическое раздражение. Чем быстрее восстанавливается ее возбудимость после очередного раздражения, тем выше ее лабильность. Наибольшая лабильность у нервов, наименьшая – у сердечной мышцы.

Порог раздражения – это минимальная сила раздражителя, при которой возникает возбуждение.

Раздражитель – это фактор внешней или внутренней среды действующий на живую ткань.

Процесс воздействия раздражителя на клетку, ткань, организм называется раздражением.

Все раздражители делятся на следующие группы:

1. По природе:

а) физические (электричество, свет, звук, механические воздействия и т.д.);

б) химические (кислоты, щелочи, гормоны и т.д.);

в) физико-химические (осмотическое давление, парциальное давление газов и т.д.);

г) биологические (пища для животного, особь другого пола);

д) социальные (слово для человека).

2. По месту воздействия:

а) внешние (экзогенные);

б) внутренние (эндогенные).

3. По силе:

а) подпороговые (не вызывающие ответной реакции);

б) пороговые (раздражители минимальной, силы, при которой возникает возбуждение);

в) сверхпороговые (силой выше пороговой).

4. По физиологическому характеру:

а) адекватные (физиологичные для данной клетки или рецептора, которые, приспособились к нему в процессе эволюции, например, свет для фоторецепторов глаза);

б) неадекватные.

Если реакция на раздражитель является рефлекторной, то выделяют также:

а) безусловно-рефлекторные раздражители;

б) условно-рефлекторные.

3