Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Национальный медицинский университет им. А.А. Богомольца

Предмет:

Нормальная физиология

Файл:

физиология.docx

Скачиваний:

Добавлен:

22.11.2019

Размер:

499.05 Кб

Скачать

☆

1 / 331 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

144

ЛЕКЦІЯ № 1

ФІЗІОЛОГІЯ ЯК ПРЕДМЕТ. ЗАВДАННЯ ФІЗІОЛОГІЇ. ЕКСПЕРИМЕНТ.

1.Фізіологія, як наука .

ФІЗІОЛОГІЯ ( Physis - природа; Logos - наука)- наука, яка вивчає функції,

тобто процеси життєдіяльності організму.

Завдання фізіології:

- зрозуміти роботу людського організму,

- визначити значення кожної його частини,

- зрозуміти, як ці частини пов’язані,

- як вони взаємодіють і

- яким чином з цієї взаємодії отримується результат - загальна

робота організму .

Фізіологію поділяють на:

1.Загальну фізіологію - вивчає властивості живої матерії:

а) властивості біологічних мембран та окремих клітин;

б) реакції на різні подразники;

в) процеси збудження та гальмування;

г) особливості еволюційного та вікового розвитку фізіологічних функцій.

2.Почастинна фізіологія - досліджує властивості окремих тканин і органів а також закономірності їх об’єднання в функціональні системи.

3.Прикладна фізіологія - вивчає загальні та частні закономірності діяльності живих організмів, особливо людини в співвідношенні зі спеціальними задачами:

клінічна фізіологія,
фізіологія труда, спорту, харчування, авіаційна, космічна, підводна, тощо

Прийнято поділяти фізіологію також на нормальну та патологічну. Це умовне поділення.

Нормальна фізіологія досліджує переважно закономірності життєдіяльності нормального здорового організму.

Патологічна фізіологія вивчає змінені функції хворого організму.

Методи дослідження.

Основним методом дослідження є експеримент. Розрізняють декілька форм проведення фізіологічного експерименту:

1.Гострий (вівісекція) - у тварин під наркозом виконують штучну ізоляцію органів і тканин, подразнення різних органів, відведення біопотенціалів.

2.Хронічний - дозволяє неодноразове повторення дослідів на одному живому об’єкті.

3.Клінічні та функціональні проби.

4.Методи екстирпації (виділення, ізоляція), трансплантації, катетеризації, денервації.

5.Інструментальні методи:

електрофізіологічні,
ультразвукові,
комп’ютерна томографія для спостереження функцій.

6.Моделювання - створення штучної моделі (нирки, серця).

7.Метод перфузії - ізолюють орган в спеціальному розчині, який близький до

рідин організму.

8.Метод спостереження - спостерігають за тваринами без хірургічного

втручання.

Основні фізіологічні поняття :

1.Функція - специфічна діяльність і властивість диференційованих

клітин, тканин, органів організму, яка проявляється як

фізіологічний процес або сукупність процесів.

Функції вивчають на різних рівнях:

- субклітинному (органоїди клітини),

- клітинному,

- органному,

- системному.

Під фізіологічною системою розуміють сукупність органів, які виконують певну функцію і мають спільні механізми регуляції. Наприклад, система виділення - сюди належать нирки, легені, органи травлення, шкіри та нейрогуморальні механізми регуляції діяльності цих органів.

2.Соматичні функції - здійснюється за рахунок діяльності скелетних м’язів, які

іннервуються соматичною нервовою системою.

3.Вегетативні функції - пов’язані з обміном речовин, процесами кровообігу,

травлення, росту і розмноження. Вони здійснюються за рахунок роботи

внутрішніх органів, діяльність яких регулюється вегетативною

нервовою системою.

4.Фізіологічний акт складний процес , який здійснюється за участю різних.

фізіологічних систем організму.

ЛЕКЦІЯ № 1

ФІЗІОЛОГІЯ ЯК ПРЕДМЕТ. ЗАВДАННЯ ФІЗІОЛОГІЇ. ЕКСПЕРИМЕНТ.

ВИЗНАЧЕННЯ

ФІЗІОЛОГІЯ ( Physis - природа; Logos - наука)- наука, яка вивчає функції,

тобто процеси життєдіяльності організму.

Функція - специфічна діяльність і властивість диференційованих клітин, тканин, органів

організму, яка проявляється як фізіологічний процес або сукупність процесів.

Фізіологічна система - сукупність органів, які виконують певну функцію і мають спільні

механізми регуляції.

Соматичні функції - функції, які здійснюється за рахунок діяльності скелетних м’язів та

іннервуються соматичною нервовою системою.

Вегетативні функції - функції, які пов’язані з обміном речовин, процесами кровообігу,

травлення, росту і розмноження. Вони здійснюються за рахунок роботи

внутрішніх органів, діяльність яких регулюється вегетативною нервовою

системою.

Фізіологічний акт складний процес , який здійснюється за участю різних фізіологічних систем

організму.

Лекція №2

ТЕМА: «Основні принципи регуляції фізіологічних функцій»

Управління - один з найважливіших процесів в живому організмі.

Це сукупність дій, які проводяться над органом чи системою, націлених на досягнення

визначеної мети позитивного щодо організму результату.

Управління може здійснюватися за рахунок:

а)регуляції;

б)ініціації;

в)координації.

Регуляція - це управління діяльністю органа (системи), котрий працює в автономному

режимі(володіє здатністю до автоматизму)

Наприклад серце має здатність до автоматизму, тому управління його діяльністю

може відбуватися за рахунок посилення або гальмування його скорочень.

Регуляція може проявлятися в двох варіантах:

а) гальмування або

б)активація (стимуляція) діяльності органу.

Ініціація - це процес управління, за допомогою якого відбувається запуск діяльності органу,

котрий не володіє здатністю до автоматизму.

Наприклад ініціюється діяльність скелетних м’язів (здійснення фазних скорочень або

підтримка пози).

Координація - це вид управління, при якому погоджується діяльність декількох органів або

систем одночасно і таке управління направлене на отримання позитивного ( корисного

для організму) результату.

Засоби регуляції.

В організмі існує ряд структур, які беруть участь в процесах управління:

1.БАР( біологічно-активні речовини) - продукуючи клітини;

2.Ендокринні залози;

3.ЦНС;

4.Органи та системи котрі керуються. Вони містять механізми, які використовуються в процесах регуляції. Наприклад, в серці є периферичні рефлекторні дуги, або в органі гладенькі м’язи, котрі у відповідь на розтягнення можуть підвищувати свій тонус, або в мембрані клітини містяться іонні канали, котрі керуються рецепторами.

Розрізняють три основних види регуляції - гуморальну, місцеву та нервову.

Місцева регуляція здійснюється у трьох варіантах.

За типом нервової регуляції - за рахунок наявності в органі периферичної рефлекторної дуги,

наприклад, Мейснерово і Ауербахове сплетіння в шлунково-кишковому тракті,

внутрішньосерцеві рефлекторні дуги. Ці внутрішньоорганні системи одержали назву за

Ноздрачовим - метасимпатична нервова система

за типом гуморальної регуляції - в м’язах під час діяльності можуть накопичуватися

метаболіти, і вони служать учасниками процесу регуляції мікроциркуляції в цьому м’язі.

Наприклад, в скелетних м’язах є судини, котрі іннервуються симпатичними адренергічними

волокнами. В стані спокою адренергічні впливи за рахунок взаємодії норадреналіну з альфа-

адренорецепторами ГМК (гамоаміномасляна кислота - гальмівний медіатор) судини

викликає звуження судини. В працюючому м’язі з’являються метаболіти - молочна кислота,

аденозиндифосфат, іони К, - вони можуть «маскувати» альфа-адренорецептори ГМК та

блокувати звужуючу дію адренергічних волокон. В працюючих м’язах діаметр судин

збільшується, що створює умови для гіперемії (робоча гіперемія м’яза)

Місцева регуляція здійснюється за рахунок використання фізичних, фізико-хімічних,

біохімічних та фізіологічних властивостей об’єкта регулювання.

Наприклад, в м’язах є система регуляторних білків - тропоніну і тропоміозину, котра

дозволяє регулювати стан актину та міозину (скорочення - розслаблення).

Другий приклад: кровонаповнення в судинах мозку не повинно залежати від системного

тиску (тиск в сонній артерії). Коли тиск підвищується (за будь - яких причин) то просвіт

судин, котрі живлять головний мозок у відповідь на це залишається без змін - це

зумовлюється тим, що при підвищенні тиску активність ГМК зростає, зберігаючи

попередній діаметр (просвіт) судини. Так регулюється діаметр судини за участю місцевих

механізмів.

Гуморальна регуляція - це регуляція діяльністю органа або системи за рахунок впливу на них

через специфічні рецептори гормонів або БАР. Гормони та БАР можуть виділятися в

загальне русло крові, але їх кінцевий ефект визначається в основному наявністю в

відповідному органі - мішені специфічних рецепторів. За їх наявності орган буде

відповідати на вплив, за відсутності - прямий вплив гормону або БАР майже виключений.

Нервова регуляція - це регуляція за допомогою спеціально призначеної для цих цілей структури -

ЦНС. Можна казати про два варіанти нервової регуляції:

а) соматичної - регуляція діяльності скелетної мускулатури та аналізаторів, і

б ) вегетативної - регуляція діяльності внутрішніх органів

САМОРЕГУЛЯЦІЯ

Будь-яка функціональна система різного рівня організації будується за принципом саморегуляції. В функціональних системах саморегуляція набуває спеціальну направленість.

Любе відхилення результату діяльності системи від рівня, який забезпечує нормальний метаболізм (життєдіяльність) організму і його адаптацію до навколишнього середовища, являється стимулом до мобілізації необхідних елементів системи для забезпечення цього результату.

Завдяки динамічній саморегуляторній діяльності різні функціональні системи визначають необхідну для нормальної життєдіяльності стійкість метеболістичних процесів в організмі та їх динамічну врівноваженість з навколишнім середовищем. При цьому в нормальних умовах в діяльності кожної функціональної системи проявляється наступна закономірність: загальна сума механізмів, які повертають відхилений результат до вихідного рівня, завжди перебільшує суму відхиляючих механізмів. Таким чином, в кожній функціональній системі є «запас міцності», котрий дозволяє їй справитись з будь-яким відхиляючим впливом.

Функціональні системи, котрі обумовлюють своїми саморегуляторними механізмами сталість різних показників внутрішнього середовища і є конкретними апаратами, які забезпечують гомеостаз. Результати діяльності цих систем вважаються відносним константами внутрішнього середовища організму. Це рівень артеріального тиску, температура крові, осмотичний тиск, реакція крові, тощо.

Внутрішні ланки саморегуляції, як правило будуються на генетично детермінованій системі та проявляються всередині організму. Наприклад, функціональна система. яка визначає оптимальний для організму рівень артеріального тиску. Всі компоненти цієї системи знаходяться всередині організму та складаються в систему на основі генетично детермінованих механізмів.

Зовнішні ланки саморегуляції можуть бути відносно пасивними, як наприклад в функціональній системі дихання. В ній дихальний апарат автоматично включається метаболічною газовою потребою і наслідок діяльності цієї системи - визначена кількості повітря, яке потряпляє в альвеоли з потрібною кількістю кисню (Оксигену), а також видалення повітря з надлишком вуглекислоти, визначається іншими організмами навколишнього середовища.

Лекція №2

ТЕМА: «Основні принципи регуляції фізіологічних функцій»

Визначення

Управління - один з найважливіших процесів в живому організмі.

Це сукупність дій, які проводяться над органом чи системою, націлених на досягнення

визначеної мети позитивного щодо організму результату.

Регуляція - це управління діяльністю органа (системи), котрий працює в автономному

режимі(володіє здатністю до автоматизму)

Ініціація - це процес управління, за допомогою якого відбувається запуск діяльності органу,

котрий не володіє здатністю до автоматизму.

Координація - це вид управління, при якому погоджується діяльність декількох органів або

систем одночасно і таке управління направлене на отримання позитивного ( корисного

для організму) результату.

Гуморальна регуляція - це регуляція діяльністю органа або системи за рахунок впливу на них

через специфічні рецептори гормонів або БАР.

Нервова регуляція - це регуляція за допомогою спеціально призначеної для цих цілей структури -

ЦНС.

Саморегуляція - любе відхилення результату діяльності системи від рівня, який

забезпечує нормальний метаболізм (життєдіяльність) організму і його адаптацію до

навколишнього середовища, являється стимулом до мобілізації необхідних

елементів системи для забезпечення цього результату.

Лекція №2

Фізіологія збудливих тканин. Властивості збудливих тканин.

Збудливі тканини - це нервова, м’язова і залозиста структури, які здатні у відповідь

на дію подразника збуджуватися.

Збудливість - універсальна властивість всього живого - це здатність живої тканини

відповідати на дію подразника зміною фізіологічних властивостей

та виникненням процесу збудження.

Збудження - це активний фізіологічний процес, який виникає в тканині під дією

подразників та характеризується рядом загальних та специфічних

ознак.

До загальних ознак збудження належать:

а)зміна рівня обмінних процесів в тканинах;

б)виділення різноманітних видів енергії (теплової, електричної та

променевої).

Специфічні ознаки збудження проявляються в життєдіяльності живих структур.

Наприклад, м’язи скорочуються, залози виділяють секрет, нервова тканина

генерує нервовий імпульс.

Розрізняють дві форми збудження:

а)місцеве - яке не поширюється, при ньому активуються лише окремі

структури збудливого утворення, це пусковий механізм

для виникнення поширюючогося збудження. В цьому його

біологічне значення;

б)імпульсне - яке хвильоподібно поширюється. Воно забезпечує

функціональн відправлення подразнючого утворення,

активуючи його в цілому.

Провідність - здатність живої тканини проводити хвилі збудження, тобто

електричні токи, які отримали назву біопотенціалів.

Рефрактерність - це тимчасове зниження збудливості тканини, яке виникає

внаслідок збудження.

Лабільність або функціональна рухомість - це здатність тканини скорочуватись в

одиницю часу певну кількість разів

Подразники.

Подразник - це фактор, який здатний викликати відповідну реакцію збудливих тканин.

Вони поділяються на:

а)фізичні (електричний струм, механічні, температурні тощо)

б)хімічні (кислоти, луги, тощо)

в)фізико-хімічні (осмотичні, зсув рН тощо)

За біологічними ознаками можуть бути:

а)специфічними (адекватні) - при мінімальних енергетичних затратах викликають

виникнення збудження тільки в певних збудливих структурах (око - світ)

б)неспецифічними (неадекватні)- в природних умовах існування організму

викликаютьвідповідну реакцію збоку збудливих тканин на при достатній

силі та тривалості своєї дії (гіперсалівація у відповідь на подразнення

кислотою рецепторів ротової порожнини).

За своєю силою подразники можуть бути:

а)підпороговий - це подразник такої сили, котрий не викликає видимих змін, але

обумовлює виникнення фізико-хімічних зсувів в збудливих тканинах.

Однак ступенів цих зсувів недостатньо для виникнення поширюючогося

збудження.

б) пороговий подразник - це подразник мінімальної сили. Який вперше викликає

видиму відповідну реакцію збоку збудливої тканини.

Поріг збудження - це порогова сила подразника і вона являється мірою

збудливості тканин.

Чим вищий поріг подразнення тим нижче збудливість і навпаки.

в)надпороговий - це подразник сила якого вища за силу порогового подразника.

Поріг подразнення показник достатньо мінливий та значно залежить від вихідного функціонального стану збудливої тканини.

Закони подразнення.

Закон сили подразнення - чим біла сила подразника, тим вища, до певної межі,

відповідна реакція з боку збудливої тканини.

2.Закон часу - подразник, який викликає збудження, повинен бути достатньо

тривалим (впливати на тканину деякий час, щоб викликати збудження.

Французький вчений Лапік створив вчення про хронаксію як пороговій

тривалості подразнення, яка необхідна для виникнення збудження в живій

тканині.

Хронаксія - найменший проміжок часу збігом якого струм силою в 2

реобази викликає в тканині збудження. Вона вимірюється в тисячних

долях секунди.

За її величиною можна судити про швидкість виникнення збудження в

тканині: чим менше хронаксія, тим швидше виникає збудження. Хронаксія нервових і м’язових волокон = тисячним і десяти тисячним долям секунди, а хронаксія повільних тканин (м’язових) сотим долям секунди.

Реобаза - найменша сила (або напруги), здатна викликати збудження.

В клінічній медицині та в фізіології реобаза і хронаксія використовуються для

оцінки стану збудливих тканин, наприклад, в клініці нервових хвороб та в

хірургії для лікування уражених нервів. При ураженні нерва хронаксія

збільшується. Клініцисти використовують спеціальний прибор - хронаксиметр,

який дозволяє визначити реобазу і хронаксію м’язів (рухова хронаксія),

чутливих нервових волокон (чутлива хронаксія), вестибулярного апарату (при

подразненні сосцеподібного відростка), сітківки ока (спалах світла при її

електричній стимуляції).

Ще один висновок закону: надто короткі за часом імпульси не здатні викликати

збудження, яким би сильним не був стимул ( в фізіотерапії токи високої частоти

для отримання калоричного ефекту) (стор.37, мал. 51)

3.Закон градієнта подразнення - чим вище градієнт подразнення, тим сильніше (до

певних меж) відповідна реакція збудливого утворення.

Градієнт подразнення - це швидкість наростання подразнення за часом.

Якщо подразник нарощується повільно, то виникає акомодація.

Акомодація - це пристосування збудливої тканини до повільно нарощувального подразника Вона обумовлена тим, що під час наростання сили подразника в тканині встигають розвинутися активні зміни, які підвищують поріг подразнення та перешкоджають розвитку збудження.

Механізм збудження. Проведення збудження

Біоелектричні явища в живих тканинах.

Біопотенціали - загальна назва всіх видів електричних процесів в живих системах.

Потенціал ушкодження - це різниця потенціалів між непошкодженою та

Пошкодженою поверхнями живих збудливих тканин.

Мембранний потенціал (МП) - це різниця потенціалів між зовнішньою та

внутрішньою поверхнями клітини (м’язового волокна) в спокої. Він

дорівнює 60-90 мВ, зі знаком мінус в середині клітини. Цю різницю

потенціалів наз. потенціал спокою.

Потенціал дії - швидка зміна мембранного потенціалу під час збудження.

Мембранний потенціал .

Мембранний потенціал, або потенціал спокою можна виявити за допомогою мікроелектродної методики. Мікроелектрод являє собою тонкий скляний капіляр з діаметром кінчика 0,2-0,5мкм.

Його заповнюють розчином електроліту (КСІ). Другий електрод звичайних розмірів занурюють в розчин Рінгера, в якому знаходиться досліджуваний об’єкт. Через підсилювач біопотенціалів електроди підводять до осцилографа. Якщо під мікроскопом за допомогою мікроманіпулятора мікроелектрод ввести всередину нервової клітини, нервового або м’язового волокна, то в момент проколу осцилограф покаже різницю потенціалів - потенціал спокою. Мікроелектрод настільки тонкий, що майже не пошкоджує мембрану.

Встановлено, що в основі біоелектричних явищ лежить нерівномірний розподіл (асиметрія)іонів в цитоплазмі нервових та м’язових клітин.

Мембранно-іонна теорія пояснює походження потенціалу неоднаковою концентрацією К+, Na+,

які несуть електричні заряди всередині та поза клітиною, а також різною проникністю для них мембрани.

Мембрана клітини - це ущільнений шар цитоплазми, товщина якого 10нм (стор.322, мал. 55).

Мембрана складається з подвоєного шару молекул фосфоліпідів, який вкритий зсередини шаром білкових молекул, а ззовні - шаром молекул складних вуглеводів - мукополісахаридів. Мембрана має спеціальні канали - «пори», крізь які вода та іони проникають всередину клітини (ля кожного іона є спеціальний канал). В зв’язку з цим проникність мембрани для тих чи інших іонів буде залежати від розмірів пор та діаметру самого іона.

В клітині в 30-50 разів більше іонів К+ і в 8-10 разів менше іонів Nа+ та в 50 разів менше іонів СІ- ніж в тканинній рідині. Крім того до складу цитоплазми клітини входять органні аніони (крупно молекулярні з’єднання, котрі несуть негативний заряд), які відсутні у міжклітинній рідині. Отже всередині клітини переважають К+, ззовні Nа+. Основним аніоном тканинної рідини являється СІ-.

В клітині більше крупних органічних аніонів, які не можуть проникати крізь мембрану (катіони мають позитивний заряд, а аніони негативний).

Стан неоднакової іонної концентрації по обидва боки плазматичної мембрани наз. іонною асиметрією - це фізіологічне явище, яке зберігається поки клітина жива, це одна з основних причин виникнення потенціалу спокою, при цьому відома роль належить нерівномірному розподілу іонів К+. Вона підтримується роботою натрій - калієвих насосів, котрі безперервно перекачують іони Nа+ з клітини а іони К+ в клітину. Робота ця здійснюється з затратою енергії, яка вивільнюється при розщеплення АТФ (аденозинтрифосфорної кислоти).

В спокої проникність мембрани значно вища для К+, ніж для Nа+. Завдяки високій концентрації іони К+ прагнуть вийти з клітини назовні. Крізь мембрану вони проникають на зовнішню поверхню клітини, але далі йти не можуть. Крупні аніони клітини, для яких мембрана не проникла, не можуть слідувати за калієм, і накопичуються на внутрішній поверхні мембрани, створюючи негативний заряд, котрий утримує електростатичним зв’язком позитивні іони калію, які перестрибнули через мембрану.

Таким чином виникає поляризація мембрани, потенціал спокою:

по обидва її боки утворюється подвійний електричний шар:

зовні з позитивно заряджених іонів калію,

а в середині з негативно заряджених різних крупних аніонів.

Потенціал дії.

Потенціал спокою зберігається до тих пір, поки не виникло збудження.

Основна роль у виникненні потенціалу дії належить іонам Nа+.

Під дією подразника порогової сили проникність мембрани клітини для іонів Nа+ підвищується в 500 разів та перевищує проникність для іонів К+ в 10 - 20 разів. Концентрація іонів Nа+ ззовні клітини в 10 разів більший ніж всередині. Тому іони Nа+ лавиноподібне прямує всередину клітини, що призводить до перезарядки мембрани і її внутрішня поверхня приймає позитивний заряд, а зовнішня - негативний. Таким чином відбувається деполяризація клітинної мембрани ( зміна її на протилежний знак - він стає негативним зовні та позитивним всередині клітини)., яка супроводжується реверсією мембранного потенціалу.

Реверсія мембранного потенціалу - це кількість мілівольт (мВ), на яку потенціал дії перевищує потенціал спокою.

Цим пояснюється той факт, що збудлива ділянка стає електронегативною по відношенню до тієї, що знаходиться в стані спокою.

Однак збільшення проникності мембрани для натрію не тривале, вона швидко знижується для іонів Nа+ та підвищується для іонів К+. Це викликає збільшення потоку позитивно заряджених іонів з клітини в зовнішній розчин.

Внаслідок відбувається реполярізація мембрани (поновлення вихідного рівня мембранного потенціалу), за рахунок різкого зниження натрієвої проникності (інактивація) та активного переносу іонів Nа+ з цитоплазми клітини в навколишнє середовище.

Електричні зміни мембрані в процесі збудження получили назву потенціалу дії. Тривалість його вимірюється тисячними долями секунди (мілісекундами).

Під час збудження Nа+ входять в клітину, а К+ виходять назовні. Здавалося б, що концентрація іонів в клітині повинна змінюватись. Як показали досліди, навіть багатогодинне подразнення нерву і виникнення в ньому десятків тисяч імпульсів не змінюють вміст в ньому Nа+ і К+. Це пояснюється роботою натрій - калієвого насосу (помпи), який після кожного циклу збудження розводить іони по місцях: накачує К+ назад в клітину та виводить з неї Nа+. Помпа працює на енергії внутрішньоклітинного обміну речовин. Це доводиться тим, що отрути, які зупиняють обмін речовин, припиняють роботу помпи.

Зміна збудливості в різні фази потенціалу дії.

Розвиток потенціалу дії в нервовому або в м’язовому волокні супроводжується вираженими змінами збудливості, які відбуваються за певними фазами.

Фази зміни збудливості:

1 - початкове підвищення збудливості.

Воно співпадає за часом з місцевими коливаннями мембранного

потенціалу і пов’язано з підвищенням проникності мембрани для всіх

іонів, але особливо для іонів Nа+

2 - рефрактерний період, який складається з фаз абсолютної та відносної рефрактерності.

Виникнення піку потенціалу дії супроводжується різким зниженням

збудливості тканин - станом рефрактерності.

Стадія абсолютної рефрактерності співпадає за часом з висхідною

частиною спайка.

В цей момент тканина не приходить в стан збудження навіть при дії

надпопрогових подразників. Виникнення абсолютної незбудливості

тканини пов’язано з тим, що подальше підвищення натрієвої проникності

в цей період неможливе.

Тривалість в нервовому волокні - 0,002с, в скелетному м’язі - 0, 005с.

Стадія відносної рефрактерності співпадає з низхідним коліном піку

потенціалу дії. Збудливість в цю стадію поступово поновлюється та у

відповідь на над порогові подразнення може виникати потенціал дії. Це

пов’язане з поновлювальними процесами на мембрані і як наслідок –

можливість підвищення натрієвої проникності на надпороговий

подразник. Тривалість періоду в нервовому волокні - 0,02с, в м’язовому

0,03с.

3 - супернормальний період або фаза екзольтації.

Фаза супернормальної збудливості. В цей період тканина відповідає на

подразник підпорогової (для вихідного стану) сили. Співпадає з

негативним слідовим потенціалом. Тривалість фази в нервовому волокні

0,02с, в м’язовому - 0,05с.

4 - субнормальний період збудливості.

Він співпадає з позитивним слідовим потенціалом. Збудливість трохи

знижена в порівнянні з вихідним її рівнем.

Проведення збудження по нерву.

Проведення збудження є єдиною функцією нервів.

Від рецепторів вони проводять збудження до ЦНС, а від ЦНС до робочого органу.

З фізичної точки зору нерв дуже поганий провідник. Його опір в 100 млн. разів більший, ніж у мідної проволоки того ж діаметру., однак нерв відмінно виконує свою функцію проводжуючи імпульси без стухання та на великі відстані.

Згідно мембранної теорії, кожна збуджена ділянка набуває негативний заряд, а так як сусідні ділянка має позитивний заряд, то дві ділянки являються протилежне зарядженими. За таких умов між ними потече електричний струм. Цей місцевий струм являється подразником для спокійної ділянки, викликає її збудження та змінює заряд на негативний. Як тільки це відбудеться, між знову збудженою і спокійною ділянками потече електричний струм і все повториться.

Таким чином, в кожній ділянці волокна збудження генерується заново і розповсюджується не електричний струм, а збудження. Цим пояснюється здатність нервового волокна проводити без стухання. Нервовий імпульс залишається постійним за величиною на початку та в кінці шляху та розповсюджується з постійною швидкістю. Крім того, всі імпульси, які проходять нервом, абсолютно однакові за величиною та не відображають якості подразнення. Змінюватися може тільки їх частота, яка залежить від сили подразника.

Величина та тривалість імпульсу збудження визначається властивостями нервового волокна, яким воно розповсюджується.

Швидкість проведення імпульсу залежить від діаметра волокна: чим воно товща, тим швидше розповсюджується збудження.

Найбільша швидкість проведення (120м/с) відрізняються мієлінові рухові та чутливі волокна. Які керують функцією скелетних м’язів. Найповільніше (15м/с) проводять імпульси безмієлінові волокна, які інервують внутрішні органи. (стор.328, мал.57, 329,мал. 58,59)

Лекція №3

Фізіологія збудливих тканин. Властивості збудливих тканин.

Визначення

Збудливі тканини - це нервова, м’язова і залозиста структури, які здатні у відповідь на дію

подразника збуджуватися.

Збудливість - універсальна властивість всього живого - це здатність живої тканини відповідати

на дію подразника зміною фізіологічних властивостей та виникненням процесу

збудження.

Збудження - це активний фізіологічний процес, який виникає в тканині під дією подразників та

характеризується рядом загальних та специфічних ознак.

Провідність - здатність живої тканини проводити хвилі збудження, тобто електричні токи, які

отримали назву біопотенціалів.

Рефрактерність - це тимчасове зниження збудливості тканини, яке виникає внаслідок збудження.

Лабільність або функціональна рухомість - це здатність тканини скорочуватись в одиницю часу

певну кількість разів

Подразник - це фактор, який здатний викликати відповідну реакцію збудливих тканин.

Специфічними (адекватні) подразники - це подразники, які при мінімальних енергетичних

затратах викликають виникнення збудження тільки в певних збудливих структурах (око -

світ)

Неспецифічними (неадекватні) подразники - це подразники, які в природних умовах існування

організму викликають відповідну реакцію збоку збудливих тканин на при достатній силі

та тривалості своєї дії.

Підпороговий подразник - це подразник такої сили, котрий не викликає видимих змін, але

обумовлює виникнення фізико-хімічних зсувів в збудливих тканинах. Однак ступенів цих

зсувів недостатньо для виникнення поширюючогося збудження.

Пороговий подразник - це подразник мінімальної сили, який вперше викликає видиму

відповідну реакцію збоку збудливої тканини.

Поріг збудження - це порогова сила подразника і вона являється мірою збудливості

тканин. Чим вищий поріг подразнення тим нижче збудливість і навпаки.

Надпороговий подразник - це подразник сила якого вища за силу порогового подразника.

Закон сили подразнення - чим біла сила подразника, тим вища, до певної межі, відповідна

реакція з боку збудливої тканини.

Закон часу - подразник, який викликає збудження, повинен бути достатньо тривалим (впливати

на тканину деякий час, щоб викликати збудження.

Хронаксія - найменший проміжок часу збігом якого струм силою в 2 реобази викликає в

тканині збудження. Вона вимірюється в тисячних долях секунди.

Реобаза - найменша сила (або напруги), здатна викликати збудження.

Ще один висновок закону: надто короткі за часом імпульси не здатні викликати

збудження, яким би сильним не був стимул.

Закон градієнта подразнення - чим вище градієнт подразнення, тим сильніше (до певних меж)

відповідна реакція збудливого утворення.

Градієнт подразнення - це швидкість наростання подразнення за часом.

Акомодація - це пристосування збудливої тканини до повільно нарощувального подразника

Вона обумовлена тим, що під час наростання сили подразника в тканині встигають

розвинутися активні зміни, які підвищують поріг подразнення та перешкоджають

розвитку збудження.

Лекція №4

Механізм збудження. Проведення збудження

Біоелектричні явища в живих тканинах.

Біопотенціали - загальна назва всіх видів електричних процесів в живих системах.

Потенціал ушкодження - це різниця потенціалів між непошкодженою та пошкодженою

поверхнями живих збудливих тканин.

Мембранний потенціал (МП) - це різниця потенціалів між зовнішньою та внутрішньою

поверхнями клітини (м’язового волокна) в спокої. Він дорівнює 60-90 мВ, зі знаком

мінус в середині клітини. Цю різницю потенціалів наз. потенціал спокою.

Потенціал дії - швидка зміна мембранного потенціалу під час збудження.

Мембранний потенціал .

Мембранно-іонна теорія пояснює походження потенціалу неоднаковою концентрацією К+, Na+,

які несуть електричні заряди всередині та поза клітиною, а також різною проникністю для них мембрани.

Мембрана клітини - це ущільнений шар цитоплазми, товщина якого 10нм (стор.322, мал. 55).

Таким чином виникає поляризація мембрани, потенціал спокою:

по обидва її боки утворюється подвійний електричний шар:

зовні з позитивно заряджених іонів калію,

а в середині з негативно заряджених різних крупних аніонів.

Потенціал дії.

Потенціал спокою зберігається до тих пір, поки не виникло збудження.

Основна роль у виникненні потенціалу дії належить іонам Nа+.

Реверсія мембранного потенціалу - це кількість мілівольт (мВ), на яку потенціал дії перевищує

потенціал спокою.

Зміна збудливості в різні фази потенціалу дії.

Фази зміни збудливості:

1 - початкове підвищення збудливості.

Воно співпадає за часом з місцевими коливаннями мембранного потенціалу і пов’язано з

підвищенням проникності мембрани для всіх іонів, але особливо для іонів Nа+

2 - рефрактерний період, який складається з фаз абсолютної та відносної рефрактерності.

Виникнення піку потенціалу дії супроводжується різким зниженням збудливості тканин -

станом рефрактерності.

Стадія абсолютної рефрактерності співпадає за часом з висхідною частиною спайка.

В цей момент тканина не приходить в стан збудження навіть при дії надпопрогових

подразників. Виникнення абсолютної незбудливості тканини пов’язано з тим, що

подальше підвищення натрієвої проникності в цей період неможливе.

Тривалість в нервовому волокні - 0,002с, в скелетному м’язі - 0, 005с.

Стадія відносної рефрактерності співпадає з низхідним коліном піку потенціалу дії.

Збудливість в цю стадію поступово поновлюється та у відповідь на надпорогові

подразнення може виникати потенціал дії. Це пов’язане з поновлювальними процесами

на мембрані і як наслідок - можливість підвищення натрієвої проникності на

надпороговий подразник.

Тривалість періоду в нервовому волокні - 0,02с, в м’язовому 0,03с.

3 - супернормальний період або фаза екзольтації.

Фаза супернормальної збудливості. В цей період тканина відповідає на подразник

підпорогової (для вихідного стану) сили. Співпадає з негативним слідовим

потенціалом. Тривалість фази в нервовому волокні 0,02с, в

м’язовому- 0,05с.

4 - субнормальний період збудливості.

Він співпадає з позитивним слідовим потенціалом. Збудливість трохи знижена в

порівнянні з вихідним її рівнем.

Проведення збудження по нерву.

Проведення збудження є єдиною функцією нервів.

Від рецепторів вони проводять збудження до ЦНС, а від ЦНС до робочого органу.

ЛЕКЦіЯ №4

Механізм збудження. Проведення збудження Визначення

Біопотенціали - загальна назва всіх видів електричних процесів в живих системах.

Потенціал ушкодження - це різниця потенціалів між непошкодженою та пошкодженою

поверхнями живих збудливих тканин.

Мембранний потенціал (МП) - це різниця потенціалів між зовнішньою та внутрішньою

поверхнями клітини (м’язового волокна) в спокої. Він дорівнює 60-90 мВ, зі знаком

мінус в середині клітини. Цю різницю потенціалів наз. потенціал спокою.

Потенціал дії - швидка зміна мембранного потенціалу під час збудження.

Іонна асиметрія - це стан неоднакової іонної концентрації по обидва боки плазматичної

мембрани при розщеплення АТФ (аденозинтрифосфорної кислоти).

Деполяризація клітинної мембрани - зміна її на протилежний знак - він стає негативним зовні та

позитивним всередині клітини

Реверсія мембранного потенціалу - це кількість мілівольт (мВ), на яку потенціал дії перевищує

потенціал спокою.

Реполярізація мембрани - поновлення вихідного рівня мембранного потенціалу.

Лекція № 5

Фізіологія скелетних і гладеньких м’язів.

З функціональної точки зору до рухового апарату відносяться мотонейрони, їх аксони та мотоневральні синапси, які приводять нервові імпульси до м’язових волокон. Нервово-м’язова частина рухового апарату називається Нервово-м’язовою системою організму.

Нейромоторна одиниця.

Є анатомічною та функціональною одиницею скелетних м’язів. Під нею розуміють руховий нейрон та групу м’язових волокон, які їм іннервуються.

В його склад входить різна кількість м’язових волокон, що залежить від спеціалізації м’яза. Чим тонша робота, тим менша кількість м’язових волокон включена в нейромоторну одиницю. Рухова одиниця працює як єдине ціле, імпульси, які посилають мотонейрони, приводять в дію всі м’язові волокна, які її утворюють.

Види м’язів.

Їх три види: гладенькі, посмуговані та серцевий м’яз.

Функції скелетних м’язів:

а) скорочення - переміщення тіла в просторі та підтримка пози;

б)рецепторна функція (своєрідний орган чуття) - в товщі м’яза знаходяться пропріорецептори (власне рецептори м’язів), які реагують на скорочення та розтягнення м’яза, хемо- та терморецептори.

в)участь в водно-сольовому обміні - є депо води та солей;

г)участь в терморегуляції - при скороченні частина енергії АТФ переходить в теплову енергію;

д)є депо глікогену;

є) в м’язі здійснюються процеси синтезу та ресинтезу глікогену, АТФ, креатинфосфату;

ж) є депо кисню за рахунок міогемоглобіну, який знаходиться в м’язових клітинах. Цей кисень використовується при інтенсивній фізичній роботі.

Стор.342, мал.65(самостійно)

Діяльність посмугованої мускулатури регулюється ЦНС та її ведучим відділом-корою головного мозку. М’яз забезпечений:

а) чутливими нервовими волокнами - пов’язані з пропріорецепторами розташованими в м’язах, сухожилках, суглобах, зв’язках;

б)руховими нервовими волокнами - через рухові закінчення передаються імпульси від мотонейронів спинного мозку або кори головного мозку, ці імпульси приводять м’язи в дію;

в)симпатичними нервовими волокнами - через них ЦНС регулює процеси обміну речовин в м’язах та впливає на її функціональний стан.

ФІЗІОЛОГІЯ М’ЯЗІВ.

Основними фізіологічними властивостями м’язів являються:

1.Збудливість - здатність живої тканини відповідати на дію подразників зміною фізіологічних властивостей та виникненням процесу збудження. Збудливість в м’язовій тканині нижча за нервову.

2.Провідність - здатність живої тканини проводити збудження. Швидкість розповсюдження збудження набагато нижча (скелетні м’язи 5м/с, а в рухових нервових волокнах 80-20м/с).

3.Рефрактерність - тимчасове зниження збудливості після збудження.

Період рефрактерності м’язової тканини більш тривалий (нерв 4м/с, а скелетний м’яз 35м/с).

4.Лабільність, або функціональна рухомість - здатність живої тканини скорочуватись в одиницю часу певну кількість разів. Значно нижча ніж в нервовій (м’яз 250 збуджень в с, а нерв - 1000 збуджень в 1с.).

5.Скороченність - здатність м’язового волокна змінювати свою довжину і ступінь напруги.

Скорочення буває:

а) ізотонічне - змінюється довжина м’язового волокна, а напруга не змінюється;

б) ізометричне - зростає напруга, а довжина не міняється.

В цілісному організмі скорочення м’язів ніколи не буває чисто ізотонічним або чисто ізометричним, томущо м’язи, які піднімають груз, скорочуються і одночасно змінюють ступінь напруги.

6.Витягуваність - властивість м’язового волокна розтягуватися під впливом сили.

7.Еластичність - властивість повернутися в першопочаткову форму після припинення впливу сили.

Поодиноке м’язове скорочення

виникає при подразненні м’яза поодиноким стимулом. Записується кімографом

ІІ с

. ІІІ

_____І_____ІІ_____УІ__ІІІ_______

а 0,01 в 0,10-0,12 д є

І ( а, в) - латентний період (схований) - період часу між надходженням подразнення і початком відповіді.

ІІ (в, с)- період скорочення - період часу коли м’яз зменшується і потовщується.

ІІІ(с, д) - фаза розслаблення - період часу коли м’яз повертається у свою початкову форму.

ІУ (д, є) - період рефрактерності - м’яз не відповідає на другий стимул яким би сильним він не був.

Якщо подається досить сильний імпульс, щоб викликати реакцію, то це приводить максимальне скорочення, незалежно від сили стимулу. Це носить назву закону «Все або нічого».

Сумація м’язових скорочень. Тетанус зубчастий та гладкий.

В звичайних умовах до м’язових волокон потрапляють не поодинокі нервові імпульси, а ряд нервових. імпульсів, на які м’яз відповідає тривалим скороченням.

ТЕТАНУС - тривале злітне скорочення м’язів, яке виникає внаслідок сумації поодиноких м’язових скорочень.

Якщо подразнюючи імпульси наближені настільки, що кожний наступний припадає на той момент, коли м’яз тільки почав розслаблюватися, то виникає зубчастий тетанус (недосконалий, клонус). Він виникає при частоті нервових імпульсів до 35 /сек. М’яз в тонусі.

Якщо подразнюючи імпульси наближені настільки, що кожний наступний припадає на висоту м’язового скорочення, то виникає тривале безперервне скорочення гладкий тетанус (досконалий, повний). Він виникає при частоті н. імпульсів до 50 в 1 с. Це нормальний робочий стан м’язів.

Окрім тетанічного скорочення , зустрічається ще один різновид тривалого скорочення м’язів, яке получило назву контрактура. Контрактура триває і при знятті подразнення. Вона виникає при порушенні обміну речовин або зміни властивості скоротливих білків м’язової тканини.

Хімічні перетворення в м’язовій тканині при скороченні.

В основі м’язового скорочення лежить перетворення хімічної енергії в механічну. Хімічні процеси, які відбуваються в м’язах можуть проходити без кисню або з його участю.

Безкиснева (анаеробна ) фаза - характеризується процесом розпаду АТФ і креатинфосфата та їх відновленням (ресинтезом). АТФ розпадається на аденозиндифосфорну (АДФ) та фосфорну кислоти. Енергія, яка при цьому виділяється розходжується на м’язове скорочення, а фосфорна кислота використовується на фосфорилірування глюкози з утворенням гексозофосфатів. Креатинфосфат розпадається на креатин та фосфорну кислоту. Енергія , яка при цьому визволяється та фосфорна кислота йдуть на відновлення АДФ та АТФ.

На останньому етапі гексозофосфати розщеплюються на молочну та фосфорну кислоти. Енергія цього розпаду і звільнена фосфорна кислота необхідні для ресинтезу креатинфосфату. Таким чином, анаеробні процеси при м’язовому скороченні являють собою ланцюг послідовного розпаду та ресинтезу макроергічних фосфорних з’єднань. При цьому енергія для м’язового скорочення набувається при розпаді АТФ. Всі наступні реакції забезпечують поновлення макроергічних фосфорних з’єднань.

Киснева (аеробна) фаза хімічних перетворень пов’язана з процесами окислення молочної кислоти до вуглекислого газу та води. При цьому розпадається тільки 1/5 частина молочної кислоти. Виділена енергія використовується для перетворення залишеної частини молочної кислоти в глюкозу і далі в глікоген. Відповідно не дивлячись на складний цикл хімічних перетворень, затрати організму при м’язовому скороченні зводяться до втрати частини глікогену.

Утворення тепла в м’язах при скороченні.

В процесі скорочення 40% хімічної енергії перетворюється в теплову. В процесі скорочення теплоутворення протікає в дві фази:

Фаза початкового теплоутворення - пов’язана з процесами укорочення та розслаблення м’язів. Джерелом являються хімічні процеси анаеробного розпаду вуглеводів.

Фаза запізнілого або оновлюючого теплоутворення - відбувається протягом декількох хвилин після розслаблення і обумовлена в основному окисними процесами. Тепло, яке утворюється в м’язах, забезпечує оптимальні умови для протікання ферментативних процесів.

Фізіологічні особливості гладеньких м’язів.

Мікроскопічна будова гладеньких м’язів відрізняється від посмугованих тим, що міофібрилах гладеньких м’язів немає поперечної посмугованості. Це зумовлено хаотичним розташуванням скоротливих білків в волокнах гладеньких м’язів.

Фізіологічні властивості в зв’язку з особливостями будови та рівнем обмінних процесів знано відрізняються:

а) гладенькі м’язи менш збудливі;

б) збудження в них передається з одного волокна на друге;

в) скорочення відбувається більш повільно та тривало;

г) характерні тривалі тонічні скорочення;

д) рефрактерний період біль тривалий;

є) більша пластичність, тобто здатність зберігати надану розтягненням довжину без зміни напруги;

ж) здатність до автоматизму, яка забезпечується нервовими елементами, які закладені в стінках гладком’язових органів;

з) адекватним подразником є швидке та надмірне розтягнення;

і) висока чутливість до дії біологічно активних речовин (ацетилхолін, адреналін, норадреналін, тощо);

к) м’язи іннервуються симпатичними та парасимпатичними вегетативними нервами, які здійснюють протилежний вплив на їх функціональний стан.

Втома - тимчасове зниження працездатності клітини, органу або організму, яке виникає внаслідок роботи і зникає після відпочинку.

Причини виникнення втоми:

- накопичення продуктів обміну речовин (молочна, фосфорна кислоти);

- зменшення запасів кисню;

- виснаження енергетичних ресурсів;

Визначення

Нейромоторна одиниця - руховий нейрон та групу м’язових волокон, які їм іннервуються.

Збудливість - здатність живої тканини відповідати на дію подразників зміною фізіологічних властивостей та виникненням процесу збудження.

Провідність - здатність живої тканини проводити збудження.

Рефрактерність - тимчасове зниження збудливості після збудження.

Лабільність, або функціональна рухомість - здатність живої тканини скорочуватись в одиницю часу певну кількість разів.

Скороченність - здатність м’язового волокна змінювати свою довжину і ступінь напруги.

Ізотонічне скорочення - це коли змінюється довжина м’язового волокна, а напруга не змінюється.

Ізометричне скорочення - це коли зростає напруга м'язового волокна, а довжина не міняється.

Витягуваність - властивість м’язового волокна розтягуватися під впливом сили.

Еластичність - властивість повернутися в першопочаткову форму після припинення впливу сили.

Тетанус - тривале злітне скорочення м’язів, яке виникає внаслідок сумації поодиноких м’язових скорочень.

Зубчастий тетанус (недосконалий, клонус) - якщо подразнюючі імпульси наближені настільки, що кожний наступний припадає на той момент, коли м’яз тільки почав розслаблятися. Він виникає при частоті нервових імпульсів до 35 /сек. М’яз в тонусі.

Гладкий тетанус (досконалий, повний) - якщо подразнюючі імпульси наближені настільки, що кожний наступний припадає на висоту м’язового скорочення. Він виникає при частоті н. імпульсів до 50 в 1 с. Це нормальний робочий стан м’язів.

Безкиснева (анаеробна ) фаза хімічних перетворень- характеризується процесом розпаду АТФ і креатинфосфата та їх відновленням (ресинтезом).

Киснева (аеробна) фаза хімічних перетворень пов’язана з процесами окислення молочної кислоти.

ЛЕКЦІЯ №6

ТЕМА: «Фізіологія нейрону. Збудження і гальмування в ЦНС. Інтегративна функція

нейронних ланцюгів».

1 / 331 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете Нормальная физиология

#
20.03.2015386.05 Кб75фізіологія.doc
#
20.09.201977.96 Кб28Фізіологія.docx
#
30.04.2015329.92 Кб71Фізіологія_ЦНС_методичка.pdf
#
11.11.2019131.58 Кб3Физ разв СТУД РУС.doc
#
14.11.2019405.5 Кб13Физа ПМК2 билеты.doc
#
22.11.2019499.05 Кб43физиология.docx