3. Двигательные единицы, механизм мышечного сокращения

Двигательная единица (нейромоторная) -это комплекс, состоящий из одного мотонейрона и иннервируемых им мышечных волокон.

Количество двигательных единиц определяется тонкостью движений. Чем тоньше движения, тем больше двигательных единиц.

Виды двигательных единиц:

+медленные малоутомляемые . Их задача: поддержание равновесия и позы тела. Низкочувствительны к недостатку кислорода.

+быстрые, устойчивые к утомлению

+быстрые легкоутомляемые. Ответствены за тонкие координированные движения, высокочувствительны к недостатку кислорода.

Этапы мышечного сокращения:

1. Генерализация ПД. С помощью медиатора АХ передается возбуждение с мотонейрона на мышечное волокно. Активируется Ах-чувствительные каналы, появляется потенциал действия.

2. ПД распространяется внутрь мышечного волокна.

3. Электрохимическое преобразование. Образуется инозитолтрифосфат, который активирует кальциевые каналы и Caвыходит в клетку.

4. Электромеханическое сопряжение. Происходит взаимодействие кальция с тропонином С, происходит смещение тропомиозина.

5. Хемомеханическое преобразование. Происходит присоединение головки миозина к актиновому филаменту.

6. Скольжение тонких и толстых нитей относительно друг друга и уменьшение размеров саркомера за счет укорочения Z-полосок и длины мышцы.

Расслабление мышцы происходит благодаря ее эластичности. На мышцу не действует импульс, ионы кальция не выделяются, происходит снижение концентрации ионов кальция , что ведет к блокировке тропомиозином активных центров. Следовательно, контакт с головкой миозина невозможен, за счет эластичности компоненты мышечного волокна возвращают мышцу в исходное положение.

4. Что произойдет при выделении альдостерона

Ренин – фермент секретируемый юкстагломерулярным аппаратом (ЮГА) почки. Ренинпродуцирующие клетки чувствительны к уменьшению объема, перепадам АД в приносящих артериолах, и к изменению концентрации Na в канальцевой жидкости. Ренин действует на ангиотензиноген и отщепляет от него пептид из десяти аминокислот, образуя ангиотензин-I. Под действием ангиотензин-превращающего фермента (АПФ) неактивный ангиотензин-1 переходит в ангиотензин-II, который представляет физиологически высокоактивное вещество, обладающее множественными эффектами, среди которых наиболее значимыми являются стимуляция синтеза и секреции альдостерона корой надпочечников и мощное сосудосуживающее действие. Альдостерон является главным «действующим лицом» антинатрийуретической системы. Он усиливает в почечных канальцах реабсорбцию натрия, что приводит к задержке этого иона в организме. И будет увеличиваться ОЦК.

Билет № 11

№1. Память. Врожденные и приобретенные формы поведения.

И.П. Павлов показал, что все рефлекторные реакции можно разделить на две группы: безусловные и условные.

Сравним эти рефлексы:

Безусловные рефлексы			Условные рефлексы
	Врожденные, наследственно передающиеся реакции, большинство из них начинают функционировать сразу же после рождения.	Реакции, приобретенные в процессе индивидуальной жизни.
	Являются видовыми, т.е. они свойственны всем представителям данного вида.	Индивидуальные
	Постоянны и сохраняются в течение всей жизни.	Непостоянны - могут возникать и исчезать
	Осуществляются за счет низших отделов ЦНС (подкорковые ядра, ствол мозга, спинной мозг).	Являются преимущественно функцией коры больших полушарий.
	Возникают в ответ на адекватные раздражения, действующие на определенное рецептивное поле.	Возникают на любые раздражители, действующие на разные рецептивные поля.
	Стереотипны	Модифицируются

Безусловные рефлексы: Реакции организма, встречающиеся у всех животных данного вида.

Они являются наследственно закрепленными, врожденными. Большинство безусловных рефлексов сохраняется у позвоночных животных после удаления коры больших полушарий головного мозга.

безусловные рефлексы осуществляются при участии низших отделов центральной нервной системы - спинного, продолговатого, среднего и промежуточного мозга и подкорковых ядер больших полушарий.

Особенности организации безусловного рефлекса (инстинкта)

Инстинктом называют обычно сумму биологических реакций, наследственных, имеющих существенно важное жизненное значение для особи или рода,

однако конечная цель означенных действий не является объектом ясного сознания .(постройка гнезда, преследование добычи, защитные движения и т. д.).

Подобно всем рефлексам, инстинкты вызываются комплексом внешних и внутренних раздражений.

Половые

Родительские

Самосохранения

Оборонительный

Инстинкты стимулируются накоплением продуктов соответствующих желез, а также такими внешними раздражителями, как свет, пища, температура, природная обстановка.

ОБУЧЕНИЕ И ЗАКОНОМЕРНОСТИ УСЛОВНОРЕФЛЕКТОРНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Условнорефлекторная связь в противоположность безусловнорефлекторной не является врожденной и образуется в результате обучения.

динамический стереотип

Последовательная цепь условно-рефлекторных актов, осуществляющихся в строго определенном, закрепленном во времени устойчивом порядке, называется динамическим стереотипом.

Вся жизнь человека и его поведение представляют собой сложную динамическую целостную систему.

Формирование профессиональных навыков, как проявление динамического стереотипа.

Физиологической основой динамического стереотипа является наличие связей между корой больших полушарий и подкоркой.

Чем чаще подкрепляется эта связь, тем прочнее динамический стереотип.

Все условные рефлексы были также разделены на:

инструментальные (оперантные)

классические

Если условная реакция не имеет связи с вызывающим ее безусловным раздражителем, то в таком случае мы имеем дело с инструментальным, или оперантным, условным рефлексом.

Оперантные условные рефлексы представляют собой научение методом «проб и ошибок». Например, голодное животное помещается в ящик, выход из которого оно может случайно обнаружить.

№2.

Транспорт углекислого газа

Перенос СО₂ из клеток тканей в кровь происходит путем диффузии, т.е. в силу разности напряжений СО₂ по обе стороны гемато-паренхиматозного барьера. значение СО₂ в артериальной крови -40 мм.рт.ст., в то время как в клетках эта величина достигает 60 мм.рт.ст. парциальное давление углекислого газа, а следовательно и скорость его диффузии, определяются скоростью продукции СО₂ в клетках (т.е. интенсивностью окислительных процессов в том или ином органе).

Поступающий в плазму из тканей углекислый газ диффундирует в эритроциты, где под действием фермента карбоангидразы превращается в угольную кислоту. Происходит освобождение кислорода из оксигемоглобина и образуется гемоглобин, который является более слабой кислотой, чем оксигемоглобин, угольная кислота вытесняет из гемоглобина калий и образуется бикарбонат калия. Избыток бикарбонатного аниона проникает в плазму, соединяется с натрием и образует бикарбонат натрия. Ионное равновесие поддерживается поступлением в эритроцит анионов хлора. В этом процессе важная роль принадлежит мембране эритроцита, обладающей очень слабой проницаемостью для катионов и высокой проницаемостью для анионов.

При прохождении крови через легочные капилляры происходит обратный процесс и двуокись углерода выделяется из крови в полость альвеол – рядом с бикарбонатом калия эритроцитов появляется более сильная, чем угольная, кислота: оксигемоглобин.

Часть углекислого газа соединяется в эритроцитах с дезоксигемоглобином через аминогруппы, образуя кардаминовые соединения. Реакция протекает следующим образом:

HbNH₂+CO₂HbNHCOOHHbNHCOO^-+H⁺

Основные транспортные формы углекислого газа:

1. в виде бикарбонатов калия и натрия в эритроцитах и плазме 80 – 90 %

2. в виде карбаминовых соединений гемоглобина – 5 – 15 %

3. в физически растворенном виде – 5 – 10 %

№3. Регуляция желудочного сокоотделения

Iфаза - сложнорефлекторная (мозговая, цефалическая) состоит из условно- и безусловно-рефлекторного механизмов. Вид пищи, запах пищи, разговоры о ней вызывают условно-рефлекторное сокоотделение.

Этот сок подготавливает желудок к приему пищи, имеет высокую кислотность и ферментативную активность, поэтому такой сок в пустом желудке может оказывать повреждающее воздействие Безусловный рефлекс включается при раздражении пищей рецепторов ротовой полости.

В эту фазу блуждающий нерв активирует не только клетки желез желудка, но и G-клетки, которые секретируют гастрин

II фаза желудочной секреции – желудочная – связана с поступлением пищи в желудок. Наполнение желудка пищей возбуждает механорецепторы, информация от которых по чувствительным волокнам блуждающего нерва направляется к его секреторному ядру. Эфферентные парасимпатические волокна этого нерва стимулируют желудочную секрецию. первый компонент желудочной фазы - чисто рефлекторный.

Соприкосновение пищи и продуктов ее гидролиза со слизистой желудка возбуждает хеморецепторы и активирует местные рефлекторные и гуморальные механизмы. В результате этого G-клетки пилорического отдела выделяют гормон гастрин, активирующий главные клетки желез и, особенно, обкладочные клетки. Тучные клетки выделяют гистамин, стимулирующий париетальные клетки. Секреция гастрина увеличивается, когда появляются продукты переваривания белков – олигопептиды, пептиды, аминокислоты и зависит от величиныpHв пилорическом отделе желудка. Если секреция соляной кислоты повышена, то гастрина высвобождается меньше. ПриpH-1,0 его секреция прекращается, при этом объем желудочного сока резко уменьшается. Таким образом, осуществляется саморегуляция секреции гастрина и хлористоводородной кислоты.

Гастрин: стимулирует секрецию HClи пипсиногенов, усиливает моторику желудка и кишечника, стимулирует панкреатическую секрецию, активизирует рост и восстановление слизистой желудка и кишечника.

Кроме того, пища содержит биологически активные вещества (например, экстрактивные вещества мяса, овощные соки), которые также возбуждают рецепторы слизистой и стимулируют сокоотделение в эту фазу.

Синтез HClсвязан с аэробным окислением глюкозы и образованием АТФ, энергию, которой используют независимые друг от друга системы активного транспорта ионов Н⁺иCL^-. В апикальную мембрану встроенаH⁺/ К⁺АТФ-аза, которая выкачивает из клеткиH⁺ионы в обмен на калий. Одна из теорий полагает, что основным поставщиком ионов водорода является угольная кислота, образующаяся в результате гидратации углекислого газа, эту реакцию катализирует карбоангидраза. Анион угольной кислоты покидает клетку через базальную мембрану в обмен на хлор, который затем выкачивается через апикальную мембрану Сl- АТФ-азой. Другая теория в качестве источника водорода считает воду.

Полагают, что париетальные клетки желез желудка возбуждаются тремя путями:

1. блуждающий нерв оказывает на них прямое влияние через мускариновые холинорецепторы (М-холинорецепторы) и опосредованное, активируя G-клетки пилорического отдела желудка.

2. гастрин оказывает на них прямое влияние через специфические Г-рецепторы.

3. гастрин активирует ECL(тучные) клетки, секретирующие гистамин. Гистамин через Н₂-рецепторы активирует париетальные клетки.

Жирная пища стимулирует секрецию холецистокинина (ХК). ХК снижает сокоотделение в желудке и угнетает активность париетальных клеток. Снижают секрецию соляной кислоты и другие гормоны и пептиды: глюкагон, ЖИП, ВИП, соматостатин, нейротензин.

IIIфаза – кишечная – начинается при эвакуации химуса из желудка в тонкий кишечник. Раздражение механо-, хеморецепторов тонкой кишки продуктами переваривания пищи регулирует секрецию в основном за счет местных нервных и гуморальных механизмов. Энтерогастрин, бомбезин, мотилин секретируются эндокринными клетками слизистого слоя, эти гормоны повышают сокоотделение. ВИП (вазоактивный интестинальный пептид), соматостатин, бульбогастрон, секретин, ГИП (гастроингибирующий пептид) – тормозят желудочную секрецию при действии на слизистую тонкого кишечника жиров, соляной кислоты, гипертонических растворов.

Таким образом, секреция желудочного сока находится под контролем центральных и местных рефлексов, а также многих гормонов и биологически активных веществ.

№4. задача про давление, надо рассказать про инотропные, батмотропные, дромотропные свойства сердца

Артериальное давление является одним из важных показателей гемодинамики. В нормальных условиях жизнедеятельности оно обусловлено силой сердечного выброса, объемом кровотока, эластическим сопротивлением сосудистых стенок. 

хронотропный (увеличение частоты генерации электрических импульсов), батмотропный(повышение возбудимости), дромотропный (улучшение проводимости возбуждения).

Сердце получает обильную эфферентную иннервацию. Тела симпатических нейронов, иннервирующих сердце, располагаются в боковых рогах 1-5 грудных сегментов спинного мозга. Преганглионарные волокна выходят из спинного мозга в составе передних корешков. Постганглионарные волокна иннервируют мускулатуру предсердий, желудочков и проводящей системы сердца. Симпатические волокна распределяются в поверхностных слоях сердца, идут вдоль коронарных артерий, а затем пронизывают миокард. Тела парасимпатических нейронов располагаются в дорсальном ядре вагуса в продолговатом мозге.

При стимуляции блуждающих нервов уменьшается частота и сила сокращений сердца отрицательный хронотропный и инотропный эффект. Одновременно понижается возбудимость сердечной мышцыотрицательный батмотропный эффект, и уменьшается скорость проведения возбуждения по проводящей системе и миокардуотрицательный дромотропный эффект.

Симпатический нерв оказывает виляние на те же стороны деятельности сердца, что и блуждающий нерв, но эти влияния имеют противоположный характер. Они проявляются в учащении сердцебиения, усилении сокращений предсердий и желудочков, ускорении проведения возбуждения в сердце и повышении возбудимости сердца (положительные хронотропный, инотропный, дромотропный и батмотропный эффекты).

Билет № 12

№1. 1. Вегетативная нервная система: особенности симпатического, парасимпатического и метасимпатического отделов, медиаторы. Особенности вегетативной Н.С. 

Вегетативная нервная система - часть нервной системы, иннервирующая внутренние органы, кровеносные сосуды, железы, гладкую и отчасти поперечно-полосатую мускулатуру. В вегетативной нервной системе различают симпатический и парасимпатический отделы.

Симпатический отдел вегетативной нервной системы – это система активности, готовности к деятельности, во время которой интенсивно работают сердечно-сосудистая, дыхательная системы, повышается активность ЦНС, расходуются метаболические запасы организма. Парасимпатический отдел вегетативной нервной системы – система покоя, восстановления запасов.

Анатомической особенностью вегетативной нервной системы является то, что аксоны ее центральных нейронов направляются не прямо к органу, а контактируют с нервными клетками, образующими периферические нервные ганглии. Ганглии парасимпатического отдела расположены либо в стенах органа (интрамурально) или рядом (параорганно.)

В симпатическом отделе ганглии расположены в симпатическом стволе, чревном и брызжеечном сплетениях. Таким образом, вегетативная нервная система отличается от соматической эфферентным звеном, в котором выделяют преганглионарное и постганглионарное волокна. Центры симпатических и парасимпатических рефлекторных дуг расположены в различных отделах ЦНС. Парасимпатические центры представлены краниобульбарным и сакральным отделами, симпатические расположены в боковых рогах тораколюмбального отдела спинного мозга, однако и те и другие связаны с вышележащими структурами головного мозга.

Вегетативная нервная система оказывает три вида влияний на работу органов:

Пусковое влияние возбуждает орган, который работает непостоянно, например, потовые железы начинают выделять свой секрет под влиянием симпатической нервной системы при повышения температуры окружающей среды.

Корригирующее влияние - усиление или ослабление деятельности постоянно работающих органов. Например, увеличение или уменьшение частоты и силы сердечных сокращений под действием симпатических или блуждающего нервов.

Адаптационно-трофическое влияние вегетативной нервной системы заключается во включении в регуляцию деятельности организма систем обмена веществ, обеспечивающих координированное функционирование органов и систем при нагрузке, приспособление к изменяющимся внешним условиям, восстановление после физической нагрузки, при выздоровлении. Например, увеличение темпа метаболических процессов в интенсивно работающем миокарде.

Вегетативная симпатическая рефлекторная дуга. Двигательные нейроны симпатических рефлексов расположены в боковых рогах грудного и поясничного отделов спинного мозга, эфферентные нервные волокна прерываются в ганглиях симпатического ствола, чревном и брызжеечном сплетениях, медиатор в преганглионарных волокнах – АХ, мембранные рецепторы – Н-хр, в постганглионарных - норадреналин, мембранные рецепторы на эффекторе – αили - адренорецепторы

Вегетативная парасимпатическая рефлекторная дуга. Двигательные нейроны парасимпатических рефлексов расположены в среднем мозге, районе моста, продолговатом мозге и в 1 - 5 крестцовые сегментах спинного мозга, эфферентные нервные

волокна прерываются в ганглиях параорганно или интрамурально, медиатор в преганглионарных волокнах – АХ, мембранные рецепторы – Н-хр, в постганглионарных – ацетилхолин, мембранные рецепторы на эффекторе холинорецепторы мускаринового типа (М-хр)

№2. Мембранный потенциал покоя... Мембранный потенциал (или потенциал покоя) – это разность потенциалов между наружной и внутренней поверхностью мембраны в состоянии относительного физиологического покоя. Потенциал покоя возникает в результате двух причин: 1) неодинакового распределения ионов по обе стороны мембраны; 2) избирательной проницаемости мембраны для ионов. В состоянии покоя мембрана неодинаково проницаема для различных ионов. Клеточная мембрана проницаема для ионов K, малопроницаема для ионов Na и непроницаема для органических веществ. За счет этих двух факторов создаются условия для движения ионов. Это движение осуществляется без затрат энергии путем пассивного транспорта – диффузией в результате разности концент-рации ионов. Ионы K выходят из клетки и увеличивают положительный заряд на наружной поверхности мембраны, ионы Cl пассивно переходят внутрь клетки, что приводит к увеличению положительного заряда на наружной поверхности клетки. Ионы Na накапливаются на наружной поверхности мембраны и увеличивают ее положительный заряд. Органические соединения остаются внутри клетки. В результате такого движения наружная поверхность мембраны заряжается положительно, а внутренняя – отрицательно. Внутренняя поверхность мембраны может не быть абсолютно отрицательно заряженной, но она всегда заряжена отрицательно по отношению к внешней. Такое состояние клеточной мембраны называется состоянием поляризации. Движение ионов продолжается до тех пор, пока не уравновесится разность потенциалов на мембране, т. е. не наступит электрохимическое равновесие. Момент равновесия зависит от двух сил: 1) силы диффузии; 2) силы электростатического взаимодействия. Значение электрохимического равновесия: 1) поддержание ионной асимметрии; 2) поддержание величины мембранного потенциала на постоянном уровне. В возникновении мембранного потенциала участвуют сила диффузии (разность концентрации ионов) и сила электростатического взаимодействия, поэтому мембранный потенциал называется концентра-ционно-электрохимическим. Для поддержания ионной асимметрии электрохимического равновесия недостаточно. В клетке имеется другой механизм – натрий-калиевыйнасос. Натрий-калиевый насос – механизм обеспечения активного транспорта ионов. В клеточной мембране имеется система переносчиков, каждый из которых связывает три иона Na, которые находятся внутри клетки, и выводит их наружу. С наружной стороны переносчик связывается с двумя ионами K, находящимися вне клетки, и переносит их в цитоплазму. Энергия берется при расщеплении АТФ.

№3. ДИСТАЛЬНЫЕ КАНАЛЬЦЫ (РЕАБСОРБЦИЯ, СЕКРЕЦИЯ)

Осмотическое концентрирование и разведение мочи.

после прохождения через проксимальные канальцы канальцевая жидкость поступает в петлю Генле и дистальный сегмент нефрона. С их участием связана гомеостатических функций почки – осмотическое концентрирование мочи. В процессе осмотического концентрирования мочи принимают участие: петля Генле, дистальный каналец, собирательная трубка, сосуды и интерстиций мозгового вещества, которые функционируют как единая поворотно - противоточно-множительная система.

процесс окончательного концентрирования мочи происходит в собирательных трубках, а условия для этого создаются работой всей поворотно – противоточно-множительной системы. Эта система создает гиперосмолярность мозгового вещества и при действии антидиуретического гормона (АДГ) заставляет воду переходить из собирательной трубки в интерстиций, а затем в кровеносные сосуды мозгового вещества, в результате чего образуется концентрированная моча. из проксимального канальца жидкость, изоосмотическая плазме крови, с концентрацией 300 мосм/л ,поступает в тонкое нисходящее колено петли Генле и, продвигаясь по нему, начинает терять воду; в результате ее осмотическая концентрация прогрессивно нарастает и на изгибе петли в сосочке достигает своего максимума (1400мосм/л). Затем она поворачивает и течет по восходящему колену в противоположном направлении (отсюда название поворотно-противоточная система), при этом происходит ее разбавление и уменьшение осмолярности до 100 мосм/л. . Далее в дистальном канальце происходит реабсорбция NаCl, воды и др. веществ и осмотическая концентрация вновь становится – 300 мосм/л, но по-прежнему канальцевая жидкость изосмотична крови,т.е.,в петле концентрирование не произошло. из дистального канальца жидкость поступает в собирательную трубку, где и будет происходить формирование окончательной мочи и процесс ее концентрирования. , осмолярность интерстициальной жидкости на каждом уровне идентична этой величине в нисходящем колене и СТ. Другими словами вокруг СТ на каждом “этаже” мозгового вещества имеется горизонтальный осмотический градиент в 200 мосм/л, а по вертикали - мощный корково-сосочковый осмотический градиент, созданный поворотно - противочной системой петли Генле. Таким образом, можно сказать, что петля Генле «работает» на собирательную трубку, создавая в интерстиции мозгового вещества зону гиперосмии. Это и будет та сила, которая способна вытянуть воду из собирательной трубки и произвести концентрирование мочи. Когда канальцевая жидкость поступает в собирательную трубку, ее осмолярность находится на том же уровне, что и осмолярность интерстициальной жидкости в этой зоне почки. В районе сосочка величина осмолярности достигает максимума (у человека она равна 1400 мосм/л), поэтому максимальная осмотическая концентрация мочи у человека тоже может достигать 1400 мосм/л.

№4. Человека поместили в барокамеру при давлении 1100мм.рт.ст. Как изменится плевральное давление в легких при вдохе и выдохе.?

Основная цель использования барокамеры – повысить уровень кислорода, поступающий к тканям через дыхательную систему.  Для этого нужно повысить количество молекул кислорода, попадающих в организм при каждом вдохе.  Во время процедуры в барокамере количество кислорода в крови поднимается со 100 мм рт. ст. до 1100 мм рт.ст. , и даже выше в отдельных случаях. Когда поднимается количество молекул кислорода , находящихся в воздухе, больше кислорода поступает в легкие, проникает  в систему кровообращения , и через нее попадает в различные клетки организма, и помогает их обновлению. Норма вдоха -10 мм рт. ст. выдоха -5 мм рт. Ст.

Билет № 13