- •Кафедра нормальной физиологии
- •Протокол № 9 от 02.06.2011 Предисловие
- •Введение
- •Представления о регуляции функций организма
- •Обеспечивающие жизнедеятельность клеток
- •Сравнительная характеристика нервной и гуморальной регуляции
- •Вопросы к занятию
- •Рефлекторная регуляция функций, принципы рефлекторной деятельности
- •Структура и функция рефлекторной дуги.
- •Звенья рефлекторной дуги и их физиологическая роль
- •Функциональная характеристика вегетативных центров
- •По виду эффектора
- •Рефлекторная дуга с гуморальным звеном
- •Центральной и периферической нервной системы. Задания для самостоятельной работы
- •I. Общие принципы регуляции
- •II. Рефлекторная регуляция.
- •Вопросы самоконтроля по теме: структура и функция рефлекторной дуги.
- •Возбудимость и возбуждение Вопросы к занятию
- •И окружающим раствором.
- •Ионные каналы
- •Как пример активного транспорта, использующего энергию атф для переноса ионов против концентрационного градиента
- •Концентрация ионов внутри и вне клетки
- •Возбуждение клетки
- •Изменение мембранного потенциала при возбуждении клетки
- •Сравнительная характеристика потенциала действия и локального ответа
- •Задания для самостоятельой работы
- •I. Раздражимость и возбудимость
- •II. Механизм возникновения мембранного потенциала покоя (мпп).
- •III. Локальный ответ и потенциал действия (пд)
- •Ситуационные задачи:
- •Вопросы самоконтроля по теме: возбудимость и возбуждение.
- •Механизм синаптический передачи нервного импульса. Торможение в цнс. Особенности распространения импульса в нервном центре. Вопросы к занятию
- •По нервному волокну, в синапсах и нервных центрах
- •Проведение возбуждения по нервному волокну
- •Проведение возбуждения в синапсах.
- •Эффекты возбуждения адренорецепторов
- •Синаптоактивные вещества Агонисты и антагонисты медиаторов
- •Задания для самостоятельной работы
- •Механизмы торможения в цнс.
- •Задания для самостоятельной работы
- •Распространение импульса в нейронных сетях
- •Задания для самостоятельной работы
- •I. Свойства нейронов.
- •II.Типы нейронных связей
- •III. Особенности проведения в нервных центрах.
- •IV. Механизмы взаимодействия рефлексов.
- •Ситуационные задачи
- •Вопросы к занятию
- •Механизм мышечного сокращения
- •Механизм мышечного сокращения
- •Этапы возбуждения мышечного волокна:
- •Этапы генерирования сокращения склетной мышцы.
- •Режимы мышечного сокращения
- •Возбуждения и сокращения
- •Режимы сокращения мышцы в соответствии с частотой раздражения
- •Сравнительная характеристика физиологических свойств скелетных и гладких мышц
- •Задания для самостоятельной работы Общая характеристика мышц.
- •II. Молекулярный механизм мышечного сокращения.
- •III. Суммация сокращений
- •Ситуационные задачи.
- •Вопросы для самоконтроля по теме: механизмы мышечного сокращения.
- •Дополнительная информация для студентов педиатрического факультета.
- •Словарь терминов
- •Вопросы для подготовки к контрольному занятию по разделу: общие свойства возбудимых тканей
- •Оглавление
Словарь терминов
А
Агонисты медиаторов — химические вещества, взаимодействующие с мембранными рецепторами постсинаптической мембраны, воспроизводящие и усиливающие эффект медиатора вещества.
Антагонисты медиаторов — химические вещества, взаимодействующие с мембранными рецепторами постсинаптической мембраны и не позволяющие медиатору взаимодействовать с ними. Устраняют эффект медиаторов.
Адреналин — гормон, который образуется в мозговом веществе надпочечников при стрессе и усиливает деятельность ЦНС, сердечно-сосудистой системы, приводит к распаду жира и гликогена.
Афферентные и эфферентные звенья рефлекторной дуги — нервные волокна, по которым импульс возбуждения достигает центра рефлекторной дуги и передается рабочему органу — эффектору.
Б
Барорецепторы — свободные нервные окончания, расположенные в сосудах, полых органах, бронхах. Импульс возбуждения возникает при растяжении стенки сосуда или органа.
В
Возбудимость — способность возбудимой клетки отвечать на раздражение возбуждением, изменением заряда мембраны. Возбудимость обусловлена наличием мембранного потенциала покоя клетки.
Возбудимые ткани — ткани (нервная, мышечная, секреторная), клетки которых отвечают на раздражение стандартным, стереотипным ответом.
Возбуждение — изменение потенциала мембраны в ответ на действие раздражителя пороговой силы. В результате происходит деполяризация до точки реверса потенциала, формируется потенциал действия, который распространяется по нервным волокнам.
Вторичное торможение — ослабление или прекращение возбуждения нейрона после длительного или частого возбуждения.
Г
Гиперполяризация — изменение потенциала мембраны, при котором увеличивается отрицательность заряда. Возбудимость снижается.
Д
Деполяризация — изменение потенциала мембраны, при котором уменьшается отрицательность заряда. Возбудимость увеличивается.
Дивергенция — вариант распространения нервного импульса в нейронных сетях, при котором импульс от одного нейрона благодаря многочисленным коллатералям аксонов достигает большого количества нейронов. В результате возникает иррадиация возбуждения.
И
Иерархическая структура регуляции — подчинение низшего уровня регуляции более высокому.
Интрафузальные волокна — тонкие и маленькие мышечные волокна, расположенные в толще экстрафузальных. Эти волокна выполняют функцию рецепторов растяжения скелетных мышц, при их возбуждении возникает миотатический рефлекс — сокращение мышцы в ответ на растяжение.
Ионные каналы — встроенные в клеточную мембрану белковые комплексы, интегральные белки, которые могут изменять конформацию (форму) при воздействии или биологически активного вещества, или заряда. Изменение конформации приводит к возможности белкового комплекса пропускать ионы. Транспорт через ионные каналы пассивный. Осуществляется или по градиенту концентрации, или по электрохимическому градиенту.
Ионные насосы — встроенные в клеточную мембрану белковые комплексы, интегральные белки, которые могут взаимодействовать с ионами и переносить их против градиента концентрации с использованием энергии АТФ. Транспорт с помощью насосов — активный.
Иррадиация — охват возбуждением большого количества нейронов и нервных центров при действии одного раздражителя. Структурной основой иррадиации импульса возбуждения служит дивергенция.
К
Конвергенция — вариант распространения нервного импульса в нейронных сетях, при котором импульс от большого числа нейронов достигает одного нейрона. В результате возникает суммация ВПСП и ТПСП и может возникнуть импульс возбуждения (ПД).
Константы жесткие и пластичные — величины важнейших факторов, обеспечивающих целостность и нормальное функционирование клеток, часть которых регулируется очень жестко (концентрация ионов, осмотическая концентрация, напряжение газов в крови), их величина почти не колеблется, часть же величин может колебаться в нешироких пределах (концентрация белков, артериальное давление, концентрация глюкозы в крови).
Критический уровень деполяризации (КУД) — уменьшение отрицательного заряда мембраны до –50 мВ. При таком потенциале открываются потенциал-зависимые натриевые каналы, натрий устремляется в клетку по градиенту концентрации, происходит перезарядка потенциала — формируется потенциал действия.
Л
Локальный ответ (ЛО) — изменения заряда мембраны возбудимой клетки (деполяризация), не достигающее КУД в результате воздействия раздражителя подпороговой силы. Возбудимость повышается.
М
Медиаторы — химические вещества, которые синтезируются в нейронах, накапливаются в терминали аксона, выделяются в синаптическую щель при достижении ПД терминали аксона, взаимодействуют с мембранными рецепторами постсинаптической мембраны. В результате открываются ионные каналы и формируется или ВПСП, или ТПСП в зависимости от вида медиатора и рецепторов.
Мембранные рецепторы — встроенные в клеточную мембрану белковые комплексы, интегральные белки, которые могут взаимодействовать с биологически активными веществами (медиаторами, гормонами) и в ответ на такое взаимодействие либо открывать ионные каналы, либо изменять активность ферментов клетки.
Мембранный потенциал покоя (МПП) — разность потенциалов между внутренней стороной клетки и окружающей средой. Возбудимая клетка всегда заряжена электроотрицательно относительно наружной поверхности. МПП колеблется от –60 до –90 мВ. Клетка, не имеющая такого потенциала, не способна ответить на раздражение.
Миотатический рефлекс — рефлекторное сокращение скелетной мышцы в ответ на растяжение. Рецепторами рефлекса являются интрафузальные волокна. Физиологическое значение: координация деятельности сгибателей и разгибателей, мышечный тонус.
Мотонейроны- — двигательные нейроны, расположенные в передних рогах серого вещества спинного мозга, возбуждение которых обеспечивает сокращение скелетной мускулатуры. Основные импульсы возбуждения эти нейроны получают от чувствительных нейронов в задних рогах, моторной коры (пирамидная система) и от ядер ствола мозга (экстрапирамидная система).
Мотонейроны- — мелкие нейроны в передних рогах серого вещества спинного мозга, возбуждение которых обеспечивает возбуждение и сокращение интрафузальных волокон. Физиологическая роль: обеспечение тонуса скелетной мускулатуры и миотатических рефлексов. Основные импульсы возбуждения получают от интрафузальных волокон при растяжении мышцы и от ядер ретикулярной формации ствола мозга.
Мышечные веретена — интрафузальные волокна, заключенные в оболочку из соединительной ткани. Такие образования, напоминающие веретено, являются рецепторами растяжения скелетных мышц, проприорецепторами.
Мышечный тонус — умеренное сокращение скелетной мускулатуры, которое может поддерживаться длительное время без значительных затрат энергии. Обеспечивается возбуждением -мотонейронов импульсами от ядер ретикулярной формации ствола мозга.
Н
Нервные сети локальные — группа взаимодействующих нервных клеток, в которой импульс возбуждения циркулирует по кольцу.
Нервные сети иерархические — группа взаимодействующих нервных клеток, в которой импульс возбуждения распространяется или от одного нейрона к большому числу нейронов, расположенных в вышележащих отделах ЦНС (дивергентные) или от большого числа к одному, расположенному в нижележащих отделах (конвергентные).
Нервные центры — совокупность нейронов, расположенных в одной или нескольких структурах ЦНС и регулирующих определенную функцию организма.
О
Обратная связь — процесс передачи информации о результате регуляции. Обратная связь может быть либо отрицательной, в этом случае регуляторная деятельность ослабляется или прекращается, либо положительной, усиливающей регуляторную деятельность.
Окклюзия — запирание, блокирование проведения нервного импульса. Возникает в случае конвергенции на нейронах импульсных потоков, каждый из которых обеспечивает пороговое раздражение. Суммарный эффект будет меньше арифметической суммы возникших потенциалов.
П
Параметры внутренней среды организма — жесткие или пластичные константы, которые отражают величины важнейших факторов, обеспечивающих целостность и нормальное функционирование клеток (концентрация ионов, белков, осмотическая концентрация, артериальное давление, напряжение газов в крови и др.).
Первичное торможение — самостоятельный нервный активный процесс, вызываемый возбуждением. Проявляется в угнетении или полном выключении другого возбуждения. Торможение обусловлено нервными импульсами, возникающими в особых тормозных нейронах.
Поляризация мембраны — разность потенциалов между внутренней и наружной поверхностью возбудимой клетки — МПП. Поддерживается током ионов калия по градиенту концентрации.
Постсинаптические потенциалы — возбуждающий (ВПСП) и тормозной (ТПСП) — изменения заряда постсинаптической мембраны в результате взаимодействия рецепторов с медиатором, не достигающее КУД. В результате изменяется возбудимость: снижается во время ТПСП и повышается во время ВПСП. Суммация постсинаптических потенциалов может привести к появлению ПД.
Потенциал действия (ПД) — быстрое изменение мембранного потенциала в ответ на действия раздражителя пороговой силы. ПД имеет стандартные амплитуду и временные параметры, не зависящие от силы стимула — правило «ВСЕ ИЛИ НИЧЕГО».
Последействие — сохранение импульса возбуждения после прекращения действия раздражителя. Обусловлено свойствами синапсов (посттетаническая потенциация), и нервных центров (реверберация в локальных нейронных сетях).
Пресинаптическая мембрана — участок мембраны терминали аксона с пузырьками медиатора, непосредственно контактирующий с другой клеткой.
Постсинаптическая мембрана — участок мембраны нервной, секреторной или мышечной клетки, контактирующий с пресинаптической мембраной и содержащий мембранные рецепторы — интегральные белки, способные взаимодействовать с медиатором.
Пресинаптическое торможение — блокирование проведения импульса возбуждения к нейрону. Осуществляется тормозными нейронами при взаимодействии с аксоном, по которому проводится возбуждение в аксо-аксональных синапсах.
Постсинаптическое торможение — снижение возбудимости постсинаптического нейрона. Осуществляется тормозными нейронами при взаимодействии с дендритами или телом возбуждающего нейрона.
Р
Раздражитель подпороговый, пороговый, сверхпороговый — любое воздействие на рецепторы (механическое, химическое), приводящее к деполяризации мембраны возбудимой клетки. В случае воздействия раздражителя подпороговой силы деполяризация не достигает КУД и возникает ЛО. В случае воздействия раздражителя пороговой и сверхпороговой силы возникает ПД, который распространяется по мембране нервного волокна.
Регуляция нервная и гуморальная — два основных механизма регуляции функций организма. Нервная осуществляется путем проведения нервного импульса по структурам рефлекторной дуги, гуморальная — с помощью химических молекул, гормонов, переносимых с током крови от железы ко всем органам.
Регуляция по принципу отклонения — рефлекторное восстановление параметров внутренней среды в случае их отклонения от нормальных значений.
Резистентность — устойчивость организма к действию определенных факторов (температуры, физических или умственных нагрузок, снижению или повышению атмосферного давления, виду пищи и др.). Резистентность к определенному фактору увеличивается в процессе адаптации.
Реполяризация — процесс восстановления мембранного потенциала покоя после возникновения ПД. В основе реполяризации лежит, во-первых, восстановление концентрации натрия и калия в клетке, во-вторых, пассивный ток ионов калия из клетки.
Рефлекс — ответная реакция организма на действие раздражителя, протекающая с обязательным участием ЦНС.
Рефлекторная дуга — структурная основа рефлекса, в состав которой включены пять обязательных звеньев: рецепторы, афферентное, центральное и эфферентное звенья и эффекторы.
Рефрактерность относительная, абсолютная — неспособность нейрона к возбуждению: полная (абсолютная рефрактерность) или частичная, когда возможен ответ на раздражитель сверхпороговой силы (относительная рефрактерность). Рефрактерность развивается во время формирования импульса возбуждения (ПД) и закономерно изменяется в соответствии с его фазами.
Рецептивные поля — участки на поверхности тела или в определенных областях организма, раздражение которых приводит к осуществлению определенного рефлекса.
Рецепторы — свободные или инкапсулированные нервные окончания или специализированные клетки, которые воспринимают определенный вид раздражения в соответствии с модальностью (терморецепторы, фоторецепторы, механорецепторы, хеморецепторы). Воздействие на рецепторы раздражителя пороговой силы приводит к формированию ПД в чувствительных нейронах.
С
Синапс — специализированная зона контакта между аксоном и другим нейроном мышечной или секреторной клетки, обеспечивающая передачу нервного импульса с нервного волокна на эффекторную клетку.
Синаптоактивные вещества — химические вещества, которые могут изменить процесс проведения нервного импульса в химических синапсах путем влияния на синтез медиатора, взаимодействия с мембранными рецепторами постсинаптической мембраны, воздействия на ферменты, разрушающие медиатор. Синаптоактивные вещества могут и стимулировать, и блокировать синаптическое проведение импульса.
Т
Торможение Введенского (пессимальное) — снижение возбудимости при частой и длительной стимуляции нейронов.
Торможение реципрокное — тормозной процесс, основанный на том, что параллельно возбуждению одной группы нейронов посредством вставочных тормозных нейронов затормаживается другая группа нейронов. Играет важную роль в координации рефлексов.
Торможение возвратное — ограничение возбуждения группы нейронов путем их воздействия на тормозные нейроны, которые в свою очередь оказывают тормозное влияние на эту группу.
Торможение латеральное — снижение возбудимости нейронов в параллельно идущих цепочках нейронов в том случае, если по одной из них частота импульсов высока и достаточна для возбуждения вставочных тормозных нейронов. Чаще всего встречается в сенсорных системах.
Тормозные медиаторы — медиаторы, выделяемые тормозными нейронами: глицин, гаммааминомасляная кислота. Медиаторы при взаимодействии с мембранными рецепторами постсинаптической мембраны открывают калиевые или хлорные каналы, что приводит к гиперполяризации клеток.
Тормозные нейроны — нейроны ЦНС, выделяющие тормозные медиаторы. Их выделение в случае постсинаптического торможения гиперполяризует постсинаптическую мембрану и снижает возбудимость нейронов. В случае пресинаптического торможения блокирует проведение импульса к нейрону.
Транспорт трансмембранный активный — перенос ионов через мембрану клетки против градиента концентрации. Всегда протекает с затратой энергии АТФ. Осуществляется специальными комплексами интегральных мембранных белков — ионных насосов.
Транспорт трансмембранный пассивный — перенос ионов, молекул, газов через мембрану клетки по градиенту концентрации без затрат энергии.
Ф
Физиологическая регуляция — совокупность процессов, направленных на поддержание определенной структуры биологической системы и необходимого режима ее работы для обеспечения постоянства параметров внутренней среды организма.
Физиологические стрессоры — очень сильные или повреждающие факторы, непосредственно воздействующие на рецепторы (температура, осмотическая концентрация, давление, повреждение тканей, свет, звук).
Э
Эффекторы — рабочие органы, скелетные и гладкие мышцы, железы, деятельность которых изменяет параметры внутренней среды организма, обеспечивает рефлекторное поддержание позы.