ОБЩАЯ ФИЗИОЛОГИЯ

Физиология возбудимых тканей

1. Раздражимость, возбудимость как основа реакции ткани на раздражение.

Раздражимость – способность живой системы реагировать на действие раздражителей изменением уровня физиологической активности. Все живые ткани возбудимы. Однако мера специфичности регистрируемых ответных р-ий у них различна. Наибольшей специфичностью отличаются ответные р-ии нервной, мышечной и железистой ткани. Возбудимость – способность клетки, ткани, целостного организма отвечать на действие раздражителя р-ей возбуждения. Возбуждение – это форма ответной р-ии на действие раздражителей внешн и внутр среды, сопровождающееся генерацией волнового, распростроняющегося потенциала действия. Для нервной ткани процесс возбуждения – основная форма проявления жизнедеятельности. Для мышечной и железистой тканей возбуждение лишь начальный этап их специфической активности, т.е. сократительной или секреторной функции. Раздражители: механические, химические, физические, звуковые, световые. Адекватные – соответствуют данному виду клеток. Неадекватные – могут вызвать ответную реакцию только лишь при очень большой дозе воздействия.

2.Ионные каналы мембран. Плазматическая мембрана окружает каждую клетку, определяет ее размер и обеспечивает сохранение различий между содержимым клетки и внешней средой. Мембрана выполняет множе­ство функций благодаря наличию в ней различнык функциональных элементов. Несмотря на не­которые различия клеток разных тканей, общий принцип строения клеточных мембран одинаков. Известно несколько моделей клеточнык мембран:

1. Модель типа "сэндвича", предложенная в 1931 г. Даниели и Давсоном. Принцип этой модели заключается в следующем: внутренняя прослойка представлена бимолекулярным слоем липидов, полярные головки которых обращены наружу. С обеих сторон к ним примыкают белки. Такая структура объясняет высокую проницае­мость мембран для жирорастворимых веществ, например, для некоторых витаминов.

2. Ковровая модель: белки и липиды в мембране переплетены между собой.

3. "Жидко-кристаллическая" модель, предложенная в 1972 г. С. Синджером и Г. Ни­кольсоном. По этой модели мембрана представляет собой двойной слой липидных молекул, в ко­торый внедрены глобулярные белки. По этой модели мембрана представляет собой динамическую систему, в которой белки и липиды могут передвигаться.

4. Более поздние модели предполагают включение в состав мембраны молекул гликолипи­дов и гликопротеидов, которые переплетаются между собой и образуют каркас на мембранной поверхности - гликокаликс. Данная модель носит название твердо-каркасной жидко-мозаичной модели (Конев, Можуль) или решетчато-мозаичной (Воллах). С внутренней стороны к мембране примыкают структуры, составляющие скелет клетки.

Характеристики мембран:

- текучесть (за счет липидов),

-асимметрия, создаваемая за счет особенностей структуры молекул фосфолипидов и асим­метричной локализации белков в бислое,

-способность к самосборке.

Ионные каналы — это интегральные белки мем­браны, которые выполня­ют функцию транспорти­рующей частицы для соот­ветствующего иона.

В зависимости от селективности различают ионоселективные канaлы, пропускающие только один ион, и каналы, не обладающие селективностью.

Каналы для Nа⁺ - имеют устья, селективный фильтр, воротный механизм. Ворота у них двух типов - активационные (т-ворота) и инактивационные (h-ворота). В условиях покоя актива­ционные ворота закрыты, но готовы в любую минуту открыться, инактивационные ворота открыты. При снижении мембранного потенциала покоя, активационные ворота открываются и впуска­ют ионы натрия в клетку, но вскоре начинают закры­ваться инактива­ционные ворота (происходит инак­тивация натрие­вых каналов). Некоторое время спустя закрывают­ся активационные ворота, открываются инактивационные ворота, и канал готов к но­вому циклу.

3. Транспорт веществ через биологические мембраны

Классификация. Различают: прямой и опосредованный транспорт. Прямой — без участия переносчиков, опосредованный — с их участием.

Опосредованный транспорт осуществляется с затратой энергии (активный транспорт) или без затраты энергии (облегченная диффузия). Прямой транспорт всегда идет по типу пассивного транспорта.

Третий вариант классификации — транспорт с изменением архитектуры мембраны (экзоцитоз, эндоцитоз) или без изменения структуры мембраны (все остальные виды транс­порта).

Четвертый вариант классификации — это транспорт, сопряженный с переносом двух веществ (котранспорт), который может протекать по типу симпорта (два вещества идут в одном направлении — например Na + глюкоза) или по типу антипорта (одно вещество идет в клетку, второе — из клетки или наоборот — Nа К). Антипод котранспорта — обычный транспорт, или унипорт, т. е. когда переносится одно вещество, например, молекулы глюкозы.

Пассивный транспорт. Различают два его вида — простую диффузию и облегченную диффузию. Облегченная диффузия проходит по двум вариантам — с участием переносчиков или при наличии специализированных каналов.

Активный транспорт: различают первично-активный транспорт, при котором энергия затрачивается на перенос данного вещества против градиента его концентрации, а также вторично-активный транспорт, при котором энергия на перенос данного вещества (напри­мер, молекулы глюкозы) используется за счет механизма переноса другого вещества (на­пример, натрия).

Эндоцитоз — это введение крупномолекулярных частиц из среды в клетку. Один его вариант — фагоцитоз, другой — пиноцитоз.

Экзоцитоз — это выделение крупных молекул из клетки.