- •Физиология возбудимых тканей
- •Биологические мембраны.
- •Транспорт веществ через мембраны.
- •Биопотенциалы.
- •Микроэлектродная техника.
- •Потенциал действия.
- •Ионный механизм потенциала действия.
- •Закон силы.
- •2. Зависимость пороговой силы стимула от его длительности.
- •3.Зависимость порога от крутизны нарастания раздражителя (аккомодация).
- •Закон “ все или ничего”.
- •Изменение возбудимости при возбуждении.
- •Лабильность (функциональная подвижность).
- •Полярный закон раздражения (закон Пфлюгера).
- •Проведение возбуждения.
- •Закон анатомической и физиологической непрерывности волокна.
- •Закон двустороннего проведения возбуждения
- •3. Закон изолированного проведения возбуждения в нервных стволах.
Физиология возбудимых тканей
Раздражимость следует считать универсальным свойством живой материи.
Именно раздражимость обусловила способность клеток приспосабливаться к меняющимся условиям жизни и явилась основой объединения клеток в отдельные системы и регулирование их деятельности.
Раздражимость – общее свойство для всех тканей
это способность менять свое состояние в ответ на раздражение.
В процессе эволюции возникают высокодифференцированные ткани (нервная и мышечная), у которых раздражимость, совершенствуясь, приобретает форму возбудимости.
Возбудимость – следствие дифференцированности тканей
– способность высокоорганизованных тканей отвечать на раздражение специфической реакцией – возбуждением.
Возбудимость можно оценить количественно. Показатель возбудимости – порог раздражения: это та наименьшая величина раздражителя, которая способна вызывать возбуждение. Чем выше порог, тем ниже возбудимость и наоборот.
Возбуждение – в широком биологическом смысле – это временное повышение жизнедеятельности организма или его частей, наступающее при изменении условий существования.
Возбуждение – основной физиологический процесс, которым всякий организм отвечает на раздражение
реакция живой ткани на раздражение, основным компонентом которой является изменение физико-химических свойств мембраны и цитоплазмы клетки.
Таким образом, возбудимость – это свойство,
Возбуждение – это процесс.
И возбудимость, и возбуждение тесно связаны с особенностями мембран клетки.
Биологические мембраны.
- функционально активные структуры клеток, ограничивающие цитоплазму и большинство внутриклеточных структур;
- образуют единую внутриклеточную систему канальцев, складок и замкнутых полостей.
Функции мембран.
Функции мембран важны и разнообразны:
Формирование клеточных структур
Поддержание внутриклеточного гомеостаза
Участие в процессе возбуждения
Фото - , механо -, хеморецепция.
Всасывание
Секреция и газообмен
Тканевое дыхание
Запас и трансформация энергии.
Подавляющее число известных заболеваний человека является прямым следствием нарушений мембран, либо процессами, сопряженными с ними.
Структурная основа мембраны – двойной слой фосфолипидов, в который встроены мембранные белки.
Молекулы липидов амфотерны. Своими гидрофильными частями они обращены в сторону водной среды (межклеточная жидкость и цитоплазма), гидрофобные части молекул направлены внутрь липидного бислоя.
Белковые молекулы выполняют роль каналов рецепторов, насосов, ферментов.
До сих пор практически ничего не известно о химическом составе и структуре электроуправляемых транспортных систем, называемых ионными каналами. Все, что мы сегодны знаем об устройстве ионного канала, является результатом функциональной реконструкции, а не структурно- химического анализа.
Принято представлять ионный канал в виде собственной транспортной системы, сенсора электрического напряжения и так называемых ворот, регулирующих вход ионов в канал. Среди реальных достижений особое место занимает измерение «воротных токов».
Канал – это белковая макромолекула, образующая пору через двухслойную липидную мембрану.
Натриевый канал – тетродотоксин. Калиевый канал – тетраэтиламмоний.
Ионоселективный канал (составные части) |
|
Пора - молекулярное динамическое образование. Образована транспортным ферментом, который способен в 200 раз ускорить диффузию. |
Сенсор напряжения – белковая молекула в самой мембране, способна реагировать на изменение мембранного потенциала. |
Воротный механизм – на внутренней стороне мембране, это белок, способный к конформации (изменение пространственной конфигурации молекул) Возможности: - открывает канал (активирует) - закрывает канал (инактивирует) - чувствителен к химическим веществам |
Селективный фильтр – определяет однонаправленное движение ионов через пору и ее избирательную проницаемость. |
Мембраны – это не жестко фиксированные структуры, а гибкие, постоянно обновляющиеся образования.
Снаружи мембрана покрыта слоем гликопротеидов, гликолипидов и кислых мукополисахаридов (обеспечение межклеточного взаимодействия).
«Мембрана – это крепостная стена клетки», но только в том смысле, что она ограждает и защищает внутреннее содержимое клетки. По образному выражению академика Платона Григорьевича Костюка мембрана живой клетки не столько стена, отделяющая протоплазму от внешней среды, сколько система «ворот», связывающая ее с внешним миром.