Раздел 1.
Общие свойства возбудимых тканей.
План.
1. Понятие о раздражимости, возбудимости, и возбуждении.
2. Раздражители и их классификация.
3. Условия необходимые для возникновения возбуждения.
4. Современная ионно-мембранная теория возбуждения.
5. Синаптическая передача возбуждения.
Вопрос №1 Понятие о раздражимости, возбудимости, и возбуждении.
Все вопросы, которые мы сегодня будем изучать, относятся к вопросам общей физиологии.
Всем органам и тканям живого организма присуща раздражимость.
Клетки тканей и органов отвечают на действие раздражителя ответной реакцией, которая называется раздражимость.
Раздражимость присуща как растительным, так и животным клеткам. Эти клетки на действие раздражителя отвечают ответной реакцией, (какой?) - изменением обмена веществ и энергии (основное условие жизни),
например: газообмен между тканями организма, однако у растительных и животных клеток газообмен различен (дыхание у одних и фотосинтез у других). Изменение температуры окружающей среды у растений проявляется сбросом листьев (замедляется обмен веществ и энергии), а в животная клетка теплокровных возрастает обменные реакции что приводит к увеличению выработки тепла.
В процессе эволюции животного мира образовались некоторые ткани, которые на действие раздражителя отвечают своими собственными специфическими реакциями ответными реакциями.
Нервная.
Мышечная.
Железистая.
Нервная ткань проводит возбуждение, мышечная сокращается и расслабляется, железистая выделяет секрет.
Только эти ткани обладают возбудимостью.
Возбудимость это разновидность раздражимости, специальных тканей.
Возбудимость - это ответная реакция специальных тканей на раздражитель, своими собственными реакциями.
В каждой возбудимой клетке имеется разность электрических потенциалов, что приводит к возникновению электрического тока, так называемого биотока.
Биотоки бывают двух видов:
1) биотоки покоя
2) биотоки действия
Возбудимые ткани существуют в трех состояниях
1) Покой,
2) Возбуждение,
3) Торможение.
Физиологический покой – состояние возбудимых тканей когда на них не действует раздражитель.
Возбуждение - сложный биологический процесс в ответ на действие раздражителя в тканях происходят сложные физиологические, физико-химические специфические реакции – ответная реакция.
Торможение - активный процесс при действии раздражителя, при котором наблюдается ослабление, замедление, полное прекращение ответной реакции.
Вопрос №2 Раздражители и их классификация.
1.
a) Экзогенные (Т, давление, наличие газов).
b) Эндогенные.
1) Гормоны – продукты жизнедеятельности желез внутренней секреции. Гормоны выделяются прямо в кровь и разносятся по всему организму, действуют на органы мишени.
2) Медиаторы (посредники) – химические вещества, выделяемые в окончаниях вегетативных нервов. Медиаторы действуют там где образовались.
Парасимпатические нервы – ацетилхолин.
Симпатические – норадреналин. На большинство органов и систем эти вещества действуют как антагонисты.
3) Электролиты – макро и микроэлементы.
4) Продукты тканевого обмена – серотанины, простогландины.
5) Витамины.
2.
a) Механические.
b) Химические.
c) Температурные.
d) Биологические – бактерии, вирусы, гельминты, яды змей.
3. По физиологической значимости.
a) Адекватные – зрение (свет), орган слуха (звук), мышцы (импульс).
b) Неадекватные – химические, элетро и др. (Т.е. неспецифические для данного органа).
4. Сила действия раздражителя.
a) Допороговый раздражитель – сила действия раздражителя такова что видимой ответной реакции не наблюдается.
b) Пороговый раздражитель – это та минимальная сила раздражителя, которая вызывает видимую ответную реакцию ткани.
c) Сверхпороговый – максимальная сила раздражителя на которую отвечает ткань. При длительном раздражении происходит истощение ткани и клетки, что приводит к прекращению возбуждения.
Данное явление физиолог Введенский назвал пестинум (наихудший).
При действие сверхпорогового раздражителя развивается утомление – бывает общим и местным.
В физиологическом опыте в качестве раздражителя используется электрический ток.
Причиной использования электрического тока имеет положительные моменты:
Электрический ток близок по характеру к физиологическим биотокам.
Можно легко дозировать.
Не оставляет последствий, в отличие например от химического раздражителя.
Ученный Лапик предложил термин реобаза – ток равный раздражителю пороговой силы.
Вопрос №3 Условия необходимые для возникновения возбуждения.
1. Сила раздражителя не ниже пороговой.
2. Время действия раздражителя (полезное время) должно быть минимальным.
Хроноксия – минимальное действие раздражителя равное удвоенной реобазе. Используется на ипподромах для определения возбудимости нервномышечного аппарата.
Известны цифры н-р для седалищного нерва, икроножной мышцы. Если цифры не совпадают то можно загнать лошадь.
3. Градиент возбудимости – степень нарастания действия раздражителя - объединяет три показателя:
1) Ответная реакция.
2) Сила действия раздражителя.
3) Время действия раздражителя.
Вопрос №4 Современная ионно-мембранная теория возбуждения.
В организме находятся различные ионы способные переносить свой заряд. Важные значение в возбуждении тканей и в состоянии покоя принадлежит мембране клетки. Она имеет микроканальцы которые способны пропускать р те или иные ионы. Н-р Na, K катионы Cl, НPО4 НСО3 , анионы.
В 1791 году итальянский ученый Гальвани на нервномышечном препарате доказал наличие биотоков. В 20 веке создали современную ионно-мембранную теорию возбуждения. Создатели А. Ходжкина и Э. Хаксли (Hodgkin and Huxley 1952; Ходжкин,1965), немецкий Б. Катц.
Мембранный потенциал и потенциал покоя – состояние когда не действует раздражитель.
Исследования мембранного потенциала проводились при помощи Осциллографа и Гальванометра. Внутрь и снаружи клетки помещаются электроды – проводится запись мембранного потенциала.
Внутри клетки Са «гуляющий» элемент, но несмотря на это внутри отрицательный заряд. Снаружи соответственно положительный. Если Са переходит на поверхность клетки ,то он увеличивает заряд. Заряд мемраны обеспечивается действием двух катионов К и Na снаружи мембраны и анионами органических кислот, аминокислот, и некоторых неорганических внутри. К+ соединен с анионами которые находятся внутри клетки однако сам он находится снаружи. Такое расположение обеспечивает заряд мембраны, кроме того К «закупоривает» собой поры в мембране не давая проникать другим ионам, Na тоже находится снаружи усиливая заряд. Данное расположение характерно для потенциала покоя.
Потенциал действия.
Раздражитель вызывает электрическое возмущение -------«»
открываются канальцы для ионов Na –
ионы Na лавиной устремляются внутрь клетки, неся с собой положительный заряд ------«»
происходит перезарядка мембраны (реверсия) т.е. внутренняя поверхность мембраны заряжается положительно наружная отрицательно – (в этот момент происходитответная р-я. – выполняется функция) ------«»
прекращение поступления ионов Na внутрь клетки – инактивация ионов Na – начинает работу калий-натриевый насос – ионы Na снова перекачивают наружу --------«»
реполяризация и востонавление потенциала покоя.
Вопрос №5 Синаптическая передача возбуждения.
Передача возбуждения с нервного волокна на клетку осуществляется благодаря наличию особой морфологической структуры – синапса.
Аксон ---«»
возбуждение ----«»
ацетилхллин -----«»
синаптическая щель -----«»
р-я холин рецепторов на постсинаптической мембране ---«»
перенос потенциала действия на клетку.