- •Физиология биологической мембраны. Пассивный и активный транспорт веществ через биологическую мембрану. Виды ионных каналов.
- •Распределение ионов во внутриклеточной и внеклеточной среде. Роль внеклеточной концентрации калия в формировании потенциала покоя возбудимой клетки.
- •Количественная характеристика свойства возбудимости. Виды раздражителей. Динамика изменения возбудимости нервного волокна во время развития потенциала действия.
- •Понятие о гомогенной и гетерогенной возбудимой системе. Закон силы для гетерогенной возбудимой системы (формулировка, экспериментальное подтверждение).
- •Понятие порогового потенциала. Факторы, влияющие на величину порогового потенциала.
- •Метод хронаксиметрии. Физиологическое обоснование метода, медицинское применение.
- •Закон градиента раздражения. Понятие и механизмы аккомодации.
- •Закон частоты раздражения для гетерогенных систем. Понятие лабильности.
- •Закон частоты раздражения для гомогенных структур. Понятие оптимума и пессимума.
- •Закон действия постоянного тока (з-н Пфлюгера). Понятие и механизмы катодической депрессии. Причины анодно-размыкающих возбуждений.
- •Морфофункциональная характеристика нервно-мышечного синапса. Механизмы проведения возбуждения через нервно-мышечный синапс.
- •29. Зарисуйте схему саркомера покоящейся и сокращенной мышцы. Поясните наблюдаемые изменения.
-
Морфофункциональная характеристика нервно-мышечного синапса. Механизмы проведения возбуждения через нервно-мышечный синапс.
Синапс – гетерогенная система, в которой осуществляется контакт между различными структурами.
Синапсами называются контакты, которые устанавливают нейроны как самостоятельные образования. Синапс представляет собой сложную структуру и состоит из пресинаптической части (окончание аксона, передающее сигнал), синаптической щели и постсинаптической части (структура воспринимающей клетки).
Классификация синапсов. Синапсы классифицируются по местоположению, характеру действия, способу передачи сигнала.
По местоположению выделяют нервно-мышечные синапсы и нейронейрональные, последние в свою очередь делятся на аксосоматические, аксоаксональные, аксодендритические, дендросоматические.
По характеру действия на воспринимающую структуру синапсы могут быть возбуждающими и тормозящими.
По способу передачи сигнала синапсы делятся на электрические, химические, смешанные.
Функциональные свойства синапсов:
-
Одностороннее проведение возбуждения от пре- к постсинаптической мембране.
-
За счет диффузии медиатора в синаптической щели происходит синаптическая задержка.
-
Наличие постсинаптических рецепторов обусловливает высокую химическую чувствительность синапсов к биологически активным веществам.
-
Постсинаптические потенциалы в синапсе не подчиняются закону «Все или ничего» и способны к суммации.
-
Синапсы обладают повышенной утомляемостью по сравнению с утомляемостью нервов и мышц при их длительном ритмическом раздражении. Утомляемость связана с истощением медиатора.
-
Синапсы имеют низкую лабильность по сравнению с лабильностью нервов и мышц. Лабильность или функциональная подвижность характеризуется быстротой появления и исчезновения возбуждения и количественно отражает минимальную длительность процесса возбуждения.
Механизм проведения:
-
Процесс выброса медиатора в синаптическую щель, который запускается посредством ПД пресинаптического окончания. Деполяризация его мембраны приводит к открытию кальциевых каналов. Кальций входит в нервное окончание (согласно электро-химическому градиенту). Са активирует экзоцитоз аппарата пресинапса – выброс ацетилхолина в синаптическую щель
-
Диффузия АХ к постсинаптической мембране и действие его на холинорецепторы. Удаление АХ из синаптической щели осуществляется путем его разрушения АХ-эстеразой.
-
Взаимодействие АХ с холинорецепторами постсинаптической мембраны, в результате открываются ионные каналы. Вследствие преобладания тока натрия в клетку, происходит деполяризация постсинаптической мембраны – потенциал концевой пластинки. ПД на мембране мышечного волокна возникает рядом с синапсом благодаря локальному току, вызванному ПКП, который открывает в ней потенциалзависимые натриевые каналы (быстрая деполяризация).
-
Электромеханическое сопряжение в скелетной мышце. Электрофизиологический, миографический и функциональный анализ одиночного сокращения скелетной мышцы.
В одиночном мышечном сокращении различают три периода:
-
Латентный
-
Укорочения
-
Расслабления
Латентный период связан с возникновением и проведением возбуждения по мышце, которое потом переходит в сокращение.
-
Физиологические свойства скелетной мышцы. Режимы и виды сокращения скелетной мышцы. Механизмы тетанического сокращения скелетной мышцы.
Скелетная мускулатура является составной частью опорно-двигательного аппарата человека. При этом мышцы выполняют следующие функции:
1) обеспечивают определенную позу тела человека;
2) перемещают тело в пространстве;
3) перемещают отдельные части тела относительно друг друга;
4) являются источником тепла, выполняя терморегуляционную функцию.
В настоящей главе мы рассмотрим функциональные свойства мышц, связанные с участием в работе опорно-двигательного аппарата.
Скелетная мышца обладает следующими важнейшими свойствами:
1) возбудимостью — способностью отвечать на действие раздражителя изменением ионной проводимости и мембранного потенциала. В естественных условиях этим раздражителем является медиатор ацетилхолин, который выделяется в пресинаптических окончаниях аксонов мотонейронов. В лабораторных условиях часто используют электрическую стимуляцию мышцы.
2) проводимостью — способностью проводить потенциал действия вдоль и вглубь мышечного волокна по Т-системе;
3) сократимостью — способностью укорачиваться или развивать напряжение при возбуждении;
4) автоматия – способность к спонтанным автоматической деятельности.
Мышечные сокращения бывают:
От стимула
-
Одиночные. В одиночном мышечном сокращении различают три периода: латентный, укорочения, расслабления.
-
Тетанические. Возникает при искусственном ритмическом раздражении мышцы. В организме слитное сокращение скелетных мышц достигается последовательным раздражением.
От характеристики сокращения
-
Ауксотонические (одновременное изменение и длины и тонуса)
-
Изометрические (без изменения длины)
-
Изотонические (без изменения тонуса)
Механизмы тетанического сокращения:
Возникает при увеличении частоты раздражения.
В основе:
-
Суперпозиция – механическое наложение одного одиночного сокращения на второе и т.д.
-
Роль состояния возбудимости в момент нанесения повторного раздражителя
-
Роль Са, накапливается в миоплазме при действии повторного раздражителя
Виды тетануса:
-
Зубчатый тетанус. Возникает, когда каждое последующее раздражение попадает в период расслабления предыдущего одиночного сокращения.
-
Гладкий тетанус. Возникает, когда каждое последующее раздражение попадает в период укорочения предыдущего одиночного сокращения.
-
Оптимум – максимальная амплитуда тетанического сокращения мышцы при её ритмическом раздражении, когда каждое последующее раздражение попадает в период укорочения предыдущего одиночного сокращения и одновременно в фазу экзальтации предыдущего одиночного сокращения.
-
Пессимум – расслабление мышцы при ее ритмическом раздражении с частотой больше меры лабильности, когда каждое последующее раздражение попадает в латентный период предыдущего одиночного сокращения и одновременно в рефракторный период предыдущего одиночного возбуждения.
-
Физиология двигательной единицы. Классификация двигательных единиц. Сравнительная характеристика быстрых и медленных двигательных единиц.
Двигательная единица – мотонейрон с группой иннервируемых мышечных волокон
Типы:
-
Быстрые (белые).
Имеют относительно большой диаметр, отличаются светлым цветом, снижено количесво миоглобина, окружены небольшим количеством капилляров.
-
Медленные (красные)
Диаметр в 2 раза меньше, темно-красный цвет, высокое содержание миоглобина, большое количество капилляров.
Сравнительная характеристика:
Быстрые ДЕ Медленный ДЕ
Возбудимость меньше больше
Диаметр аксона больше меньше
Скорость больше меньше
Частота возбуждения больше 50 Гц меньше 8-10 Гц
-
Физиология утомления скелетной мышцы. Механизмы мышечного утомления в условиях целостного организма.
Утомление – состояние, при котором сила мышечного сокращения постепенно уменьшается, и в конечном итоге наступает момент, когда человек уже не в состоянии продолжить работу
Изменение амплитуды сокращений при раздражении ритмическими электрическими стимулами изолированной мышцы.
Наступление латентного периода.
Удлиняется период расслабления мышцы.
Причины:
-
Во время сокращения в мышце накапливаются продукты обмена веществ (фосфорная, молочная кислота).
-
Постепенное истощение в мышце энергических запасов (гликоген, АТФ).
-
Зависит так же от процессов в нервной системе, участвует в управлении двигательной деятельности.
-
Методы исследования скелетных и гладких мышц.
-
Вне- и внутриклеточная регистрация одиночного ПД
-
Электромиография – регистрация суммарной биоэлектрической активности нескольких двигательных единиц. ЭМГ – интерференция множества асинхронный возникших ПД в различных мышечных волокнах.
-
-
Физиология гладкой мышцы. Сравнительная характеристика скелетной и гладкой мышцы.
Гладкие мышцы находятся в стенке внутренних органов, кровеносных и лимфатических сосудов, в коже. Морфологически отличаются от скелетной и сердечной мышц отсутствием видимой поперечной исчерченности.
Виды: Висцеральные гладкие мышцы находятся во всех внутренних органах, протоках пищеварительных желез, кровеносных и лимфатических сосудах, коже. К мулыпиунитарным относятся ресничная мышца и мышца радужки глаза. Деление гладких мышц на висцеральные и мультиунитарные основано на различной плотности их двигательной иннервации.
Гладкая мышечная ткань обладает низкой возбудимостью, длительным возбуждением, малой скоростью проведения возбуждения и самой низкой лабильностью. Одиночное сокращение возникает медленно, длительно продолжается и достигает значительной силы.
Гладкие мышцы обладают автоматизмом, то есть способностью самопроизвольно возбуждаться без внешних раздражителей. В связи с этим тонус и сокращение гладких мышц сохраняются даже в случае разрушения у животных головного и спинного мозга.
Не подчиняются закону «Все или ничего». Возбуждение распространяется за счет нексусов.
Обладают пластическим тонусом – способность сохранять приданное медленным растяжением длину.
Сравнительная характеристика
Скелетные мышцы |
Гладкие мышцы |
|
1. Внутренние органы и сосуды |
|
2. Растягиваются |
|
3. Медленная деполяризация, длительный период абсолютной рефрактерности |
|
4. способна к регенерации |
|
5. вегетативная н.с., укорочнные дуги |
|
6. автоматизм |
|
7.длитеьные тонические сокращения |
|
8. Пластичность |
|
9. высокая чувствит. К хим, фарм вещ, БАВ |
|
10. Непроизвольные мышечные сокращения |
|
11. Управляемость лекарствами |