- •Основные понятия физиологии, общие принципы регуляции функций. Физиология покоя и активности возбудимых тканей
- •Структура мембран
- •План занятия
- •2. Обнаружение потенциала покоя в опыте Гальвани (опыт Гальвани без металлов).
- •3. Наблюдение вторичного сокращения в опыте Маттеучи.
- •4. Исследование роли калия в формировании заряда мембраны седалищного нерва в покое.
- •Практическая работа
- •Тема занятия: Физиология нервно-мышечного-синапса и мышечной ткани.
- •Практическая работа
- •Сравнительная характеристика быстрых и медленных двигательных единиц
- •Практическая работа
- •Ситуационные задачи (уметь дать развернутое теоретическое обоснование)
МИНЗДРАВ РОССИИ
государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
(ГБОУ ВПО ДВГМУ Минздрава России)
КАФЕДРА НОРМАЛЬНОЙ ФИЗИОЛОГИИ
Физиология возбудимых систем
Учебно-методическое пособие для аудиторной и внеаудиторной работы студентов 2 курса лечебного и педиатрического факультетов
Составители: Е.Н.Сазонова, Л.П. Владимирова , Н.С.Емельяненко
Рецензенты: д.м.н., доцент кафедры госпитальной терапии
И.В. Хелимская,
к.м.н., доцент, зав. кафедрой патологической физиологии
И.Г. Яковенко
Занятия № 1
Учебно-методические указания для студентов
лечебного факультета
Тема занятия. Предмет и методы исследования физиологии.
Основные понятия физиологии, общие принципы регуляции функций. Физиология покоя и активности возбудимых тканей
Цель занятия: познакомиться с содержанием предмета нормальной физиологии и методами исследования в нормальной физиологии, изучить общие принципы организации биологических систем, познакомиться с основами функционирования клетки (элементарной функциональной системы) многоклеточного организма; изучить механизмы формирования на мембране нервной клетки потенциала покоя, потенциала действия, изменения возбудимости во время возбуждения; познакомиться с методами исследования потенциала покоя и потенциала действия.
В результате изучения темы студенты должны:
Знать: |
Уметь: |
1) методические подходы в физиологии |
1) Схематически изображать наружную мембрану клетки (плазмолемму) |
2) строение биологической мембраны и механизмы транспорта веществ через биологическую мембрану |
2) Решать ситуационных задачи по влиянию уровня ионов натрия и калия на биоэлектрические явления в возбудимых структурах. |
3) понятие возбудимых и невозбудимых структур организма |
3) Рисовать сопряженные графики потенциала действия, ионных потоков и фаз возбудимости на примере нервного волокна. |
4) понятия возбудимости, поляризации, деполяризации, гиперполяризации, реполяризации, рефрактерности, супернормальной возбудимости, субнормальной возбудимости, инактивации ионных каналов. |
|
5) ионные механизмы потенциала покоя и факторы, влияющие на его величину |
|
6) ионные механизмы генерации потенциала действия, кинетику ионной проницаемости мембраны, изменение возбудимости в различные фазы потенциала действия. |
|
Рекомендуемая литература:
Основная:
-
Лекционный материал
-
Физиология человека / Под ред. В.М.Покровского, Г.Ф.Коротько. – 2000. - Т. 1 – с. 7-48.
-
Физиология человека / Под ред. Г.И.Косицкого. – 1985. – с. 5-32, 40-41.
Дополнительная:
-
В.И. Филимонов Руководство по общей и клинической физиологии. - 2002. – с.10-48.
-
Нормальная физиология. В 3-х т / Под ред. В.Н. Яковлева. - 2006. - Т.1. – с. 7-28, 34-44
-
Физиология человека / Под ред. Р.Шмидта, Г.Тевса. – 2004. - Т.1 – С. 9-40
-
Н.А.Агаджанян, В.М. Смирнов Нормальная физиология. – 2007.
-
Начала физиологии. Под ред. А.Д.Ноздрачева. – 2002. – С. 9-25, 32-48
Блок дополнительной информации:
К разделу «Методы исследования в физиологии»
ЕВРОПЕЙСКАЯ КОНВЕНЦИЯ О ЗАЩИТЕ ПОЗВОНОЧНЫХ ЖИВОТНЫХ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ДЛЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ ИЛИ В ИНЫХ НАУЧНЫХ ЦЕЛЯХ (ETS N 123) (Страсбург, 18 марта 1986 года)(выдержки):
Страны Совета Европы:
- стремясь к достижению большего единства между его членам и сотрудничеству с другими государствами в деле защиты животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях:
- признавая, что человек несет моральную обязанность уважать всех животных и принимать должным образом во внимание их способность страдать и помнить;
- признавая при этом, что человек в стремлении к приобретению знаний, обеспечению здоровья и безопасности нуждается в использовании животных, когда имеются обоснованные ожидания, что это будет способствовать прогрессу знаний или иметь полезные результаты в целом для человека или животных, равно как он использует животных для пропитания, изготовления одежды или как вьючный скот;
- исполненные решимости ограничить использование животных для экспериментов или иных научных целей, стремясь к замене такого использования всегда, когда это возможно, в частности путем исследования замещающих методов и поощряя использование таких замещающих методов;
- желая принять общие положения с целью защиты животных, используемых в ходе процедур, способных привести к долговременным повреждениям, боли, страданиям или тревоге, а также обеспечить, чтобы такие последствия в случае их неизбежности были сведены к минимуму;
договорились о нижеследующем:
Настоящая Конвенция применяется ко всякому животному, использованному или предназначенному для использования в любом эксперименте или иной научной процедуре, способной привести к долговременным повреждениям, боли, страданиям или тревоге.
Процедура не должна осуществляться, если имеется оправданная и осуществимая
возможность применения иного приемлемого научного метода без использования животного.
В случае необходимости проведения процедуры необходим внимательный выбор конкретного животного и, когда это требуется, ответственной инстанции должно быть предоставлено соответствующее обоснование; при выборе между различными процедурами предпочтение должно отдаваться тем, в которых используется минимальное число животных, которые приводят к меньшим долговременным повреждениям, боли, страданиям или тревоге и которые могут дать наиболее удовлетворительные результаты.
Проведение процедур, приводящих к повреждению, боли или тревоге животного, в целях образования, профессиональной подготовки или переподготовки должно быть ограничено строго необходимым для названных целей образования или профессиональной подготовки и должны разрешаться только в том случае, если их цель не может быть достигнута с применением аудиовизуальных средств сопоставимой ценности или иным подходящим способом.
Структура и функции биологических мембран
Элементарная живая система, способная к самостоятельному существованию, развитию и воспроизведению - живая клетка. Важнейшие условия существования клетки, с одной стороны, автономность по отношению к окружающей среде (вещество не должно смешиваться с веществом окружения, должна соблюдаться автономность химических реакций в клетке и ее отдельных частях); с другой стороны, - связь с окружающей средой (непрерывный, регулируемый перенос вещества и энергии между клеткой и окружающей средой). Живая клетка - термодинамически открытая система.
Единство автономности от окружающей среды и тесной связи с окружающей средой - необходимое условие функционирования живых организмов на всех уровнях их организации. Поэтому важнейшее условие существования клетки и, следовательно, жизни - биологические мембраны
Три основных функции биологических мембран.
Барьерная функция обеспечивает селективный, регулируемый, пассивный и активный обмен веществ клетки с окружающей средой (селективный - значит избирательный: одни вещества переносятся через биологические мембраны, другие нет); регулируемый - проницаемость мембраны для определенных веществ меняется в зависимости от функционального состояния клетки; активный - перенос от мест, где концентрация вещества мала, к местам с большей концентрацией.
Матричная функция обеспечивает взаимное расположение и ориентацию мембранных белков, обеспечивает их оптимальное взаимодействие (например, взаимодействие мембранных ферментов).
Механическая функция обеспечивает прочность и автономность клеток и внутриклеточных структур.
Кроме того, биологические мембраны выполняют функции:
энергетическую - синтез АТФ на внутренних мембранах митохондрий и фотосинтез углеводов в мембранах хлоропластов;
генерацию и проведение биопотенциалов;
рецепторную (механическая, акустическая, обонятельная, зрительная, химическая, терморецепция - мембранные процессы) и многие другие функции.
Огромная роль мембран в жизненных процессах связана с их относительно большой совокупной площадью. Так, общая площадь всех биологических мембран в организме человека достигает десятков тысяч квадратных метров.