Законы проведения по нервным волокнам:
Двустороннего проведения (в эксперименте нанесли на 1 участок – возбуждение регистрируется как в проксимальном, так и в дистальном участках нерва или волокна)
Изолированного проведения ( эл. поле каждого волокна гасится межклеточной жидкостью и оболочкой нерв.волокон. это обеспечивае точное афферентное и эфферентное влияние функционально разнородных волокон нерва)
Анатомической и физиологической целостности ( соответственно, сохранность структуры и физиологических свойств)
Вопрос 5. В клетке повышена проницаемость к ионам калия. Как и почему изменится возбудимость данной клетки?
Возбудимость (частный случай раздражимости) – способность некоторых живых тканей отвечать на действие раздражителей специализированной реакцией (распространяющимся возбуждением).
К – внутриклеточный ион. По градиенту концентрации калий устремится ИЗ клетки. К является главным ионом, формирующим ПП.
Возбудимость клетки уменьшится,т.к. будет формироваться еще больший ПП.
Билет 3
3 вопрос Механизм мышечного сокращения: скольжение актиновых и миозиновых протофибрилл относительно друг друга обусловлено «тянущей» силой, развиваемой «мостиками» М-протофибрилл, состоящими из «головок» М-молекул. Мостиковый цикл включает:
а) присоединение молекулы АТФ к головке М-молекулы
б) соединение с помощью мостика А- и М-протофибрилл
в) расщепление АТФ, осуществляемое при участии актина и миозина, обладающего АТФазной активностью.
В результате мостик укорачивается и совершает как бы «гребок». Продвигая а-протофибриллу к центру саркомера. Один «гребок» укорачивает саркомер на 1% за 0,1 с таких микродвижений может быть до 50.
Отсоединение М-мостика от А-протофибриллы возможно лишь при участии АТФ. Когда невелико ее количество, развивается стойкое сокращение – контрактура.
Изометрическое сокращение рассматривается как результат сочетания укорочения одних участков мышечного волокна с растяжением других.
Существуют, по-видимому, и другие механизмы укорочения мышц за счет утолщения и уменьшения длины миозиновых филаментов. В гладких мышцах вен сокращение может быть связанным с конформациями молекул коллагена. Сократительные белки имеются и в нейронах, обеспечивая их двигательную функцию, и в миоэпителиальных клетках желез, способствуя продвижению секрета.
Двигательные единицы: 1) быстрые – спринтеры. Свойства:
Крупный нейрон с толстым разветвленным аксоном
Низкая возбудимость (высокий порог)
Белые мышечные волокна ( толстые, слабо кровоснабжаемые, с высоким содержанием гликогена) =>Преобладание анаэробных реакций
Высокая утомляемость (низкая выносливость)
2) Медленные – стайеры. Свойства:
Малый мотонейрон
Высокая возбудимость (низкий порог)
Красные мышечные волокна ( хорошо кровоснабжаемые и богатые миоглобином) => прелбладание аэробных реакций
Высокая выносливость (низкая утомляемость)
Вопрос 4
медиаторы – нейропередатчики, нейротрансмиттеры – являются средством перекодирования информации с электрического языка на химический. В роли медиаторов выступают : ацетилхолин, некоторые моноамины, пептиды, аминокислоты, пурины (АТФ, аденозин) и др. ряд пептидов (энкефалины, нейротензин и др.)
холлиэнергическими являются все нейронные синапсы, локализованные в скелетных мышцах, многие межнейронные синапсы мозга, центральные и периферические синапсы вегетативной нервной системы.
К моноаминам-медиаторам относятся: катехоламины( адреналин, норадреналин, дофамин), гистамин, серотин. Выделяются во многих синапсах ЦНС и вегетативных нервов.
Медиаторы-аминокислоты и их соли: гамма-аминомасляная кислота, глицин, глутамат, аспатрат.
Оксид углерода и азота. Обнаружен как на периферии – в эндотелии кровеносных сосудов. Эпителии бронхов, - так и в головном мозге.
Понятие о возбуждении. Местное и распространяющееся возбуждение, их свойства и различия.
Возбуждение – процесс перехода клетки, ткани из состояния покоя
в ряд последовательных реакций, сопровождающихся появлением или увеличением функций. Возбуждение проявляется в виде неспецифических и специфических реакций. Можно выделить следующие категории неспецифических реакций: гистологические – изменения размеров и формы клеток, ядер, органелл, повышение сорбции красителей; физические – изменения электрических потенциалов, перемещения клетки; физико-химические – изменения рН, осмотического давления, вязкости протоплазмы; химические – активация ферментов, синтеза АТФ, потребления О2, выделения тепла, конформационная перестройка молекул белков: мембранных, регуляторных, воротных (в каналах).
Специфические реакции – сокращение (мышцы), проведение волн
возбуждения (нервные проводники), секреция (железы).
Местное возбуждение возникает в месте действия раздражителя и
затухает, практически не распространяясь на значительное расстояние. Оно является ранним приобретением эволюции, присуще всем живым клеткам и тканям и развивается в специализированных структурах, таких как рецепторы, дендриты, тело клетки, постсинаптическая мембрана синапсов.
Местное возбуждение способно к суммации; оно подчиняется закону силы. Особенностью распространяющегося возбуждения является импульсный характер. В отличие от местного возбуждения оно передается на значительные расстояния в организме без затухания.
Распространяющееся возбуждение есть специализированная форма ответной реакции возбудимых тканей на действие раздражителя.
Сравнительная характеристика локального потенциала и распространяющегося возбуждения
|
Свойство |
ЛП |
РВ |
|
1) Распространение |
Распространяется на 1-4мм |
повсей длине нервного волокна |
|
2)Декремент |
есть |
нет |
|
3)порог |
нет |
есть |
|
4)лабильность |
нет |
есть |
|
5)зависимость величины от силы стимула |
возрастает с ув.силы стимула-подчиняется закону силы |
не зависит от силы стимула-закон всё или ничего |
|
6)Явление суммации |
Суммируется: возрастает при повторных частых подпороговых раздражениях |
не сумммируется |
|
7)амплитуда |
10-40мВ |
100-130мВ |
|
8)Сила |
подпороговая |
пороговая, сверхпороговая |
|
9)возбудимость ткани при возникновении потенциала |
увеличивается |
и увелич. И уменьш.(см.ПД) |
|
10)ткани |
все ткани |
Только мышечная, нервная ткань, железы |
Мембранный потенциал покоя. Его значение, механизмы формирования.
Потенциал покоя (ПП) – разность электрических потенциалов
между внутренней и наружной средой клетки, находящейся в состоянии относительного покоя. Для отдельной клетки потенциал покоя является мембранным потенциалом покоя и измеряется в цепи: микроэлектрод внутри клетки, макроэлектрод на её внешней поверхности, биологический усилитель и регистратор. Амплитуда потенциала покоя варьирует у различных клеток от –30 до –90 мВ. Потенциал покоя является основой для возникновения возбуждения (потенциала действия).
В состоянии покоя наружная поверхность клетки всегда электроположительна по отношению к внутренней, т.е. поляризована. В образовании потенциала принимают участие 4 вида ионов: катионы натрия (положительный заряд), катионы калия (положительный заряд), анионы хлора (отрицательный заряд), анионы органических соединений (отрицательный заряд). Во внеклеточной жидкости высока концентрация ионов натрия и хлора, во внутриклеточной жидкости – ионов калия и органических соединений (отрицательно заряженные белковые молекулы,напр. Глутамат, аспартат, и органич фосфаты). В состоянии относительного физиологического покоя клеточная мембрана хорошо проницаема для катионов калия, чуть хуже для анионов хлора, практически непроницаема для катионов натрия и совершенно непроницаема для анионов органических соединений.
В покое ионы калия без затрат энергии выходят в область меньшей концентрации (на наружную поверхность клеточной мембраны), неся с собой положительный заряд. Ионы хлора проникают внутрь клетки, неся отрицательный заряд. Ионы натрия продолжают оставаться на наружной поверхности мембраны, еще больше усиливая положительный заряд.
Значение: наличие ионных градиентов и постоянной электрической поляризации мембраны является основным условием, обеспечивающим возбудимость клетки. Создаваемый этими двумя факторами электрохимический градиент представляет собой запас потенциальной энергии, который все время находится в распоряжении клетки и который может быть немедленно использован для создания активных клеточных реакций.
Одиночное мышечное сокращение, его фазы, условия получения. Изменения возбудимости во время одиночного мышечного сокращения.
Механический ответ мышечного волокна или отдельной мышцы на однократное их раздражение называется одиночным сокращением.Одиночное сокращение является ответом на редкие стимулы – с интервалами, превышающими длительность сокращения, т.е. одиночное сокращение мышцы возникает при раздражении ее одиночным электрическим стимулом. Оно длится в икроножной мышце лягушки 0,10–0,12 с, в сгибателях и разгибателях пальцев руки человека – 0,15–0,30 с, в мышцах глазного яблока – 0,008 с; в естественных условиях встречается чаще других видов сокращений. За счет асинхронных одиночных сокращений разных мышечных волокон может развиться как бы слитное длительное сокращение. Одиночное сокращение имеет три фазы: латентный период, укорочение и расслабление. Длительность периода расслабления обычно в 1,6 раза больше периода укорочения, что соответствует соотношению периодов многих двухфазных процессов в природе. При утомлении расслабление становится еще более длительным.(см. схему на стр52 в учебнике смирнова,2010)
Одиночное мышечное волокно реагирует на раздражение по правилу «всё или ничего», т.е. отвечает на все надпороговые раздражения стандартным ПД и стандартным одиночным сокращением. Однако сокращение целой мышцы при её прямом раздражении находится в большой зависимости от силы стимуляции. Это связано с различной возбудимостью мышечных волокон, образующих мышцу, и разным расстоянием их от раздражающих электродов, что ведет к неодинаковому количеству одновременно активированных мышечных волокон.
Процессы само- и гетерорегуляции в синапсах.
Они могут иметь характер ауторегуляции – с участием основного медиатора данного синапса – и гете-рорегуляции, в которой участвуют другие медиаторы (модуляторы). Объектом регуляции могут быть структуры как пре-, так и постсинаптических мем-
бран: аппарат синтеза, транспорта, обратного захвата, рецепции медиатора.
Так, пресинаптические ауторецепторы норадреналина (НА) способствуют поддержанию стабильности его выделения в синапсе. Если концентрация медиатора невелика, его молекулы связываются пресинаптическими бета-адренорецепторами (βАР), и в этом случае дальнейшее выделение медиатора вадренорецепторами (βАР), и в этом случае дальнейшее выделение медиатора в синапсе возрастает. При повышении же концентрации норадреналина он связывается с альфа-адренорецепторами (αАР), в результате выделение медиато-
ра снижается. Такая же регуляция – при участии пресинаптических М- и Н-холинорецепторов (МХР, НХР) – обеспечивает стабильность выделения в синапсах ацетилхолина (АХ). Эти процессы отражает схема на стр73 в материалах к лекциям за 2008 год.
Кроме того, образование норадреналина может снизиться выделением из постинаптической структуры простагландина Е. Число рецепторов медиатора (или гормона) тоже меняется в результате регуляции.
Модуляторы синаптического проведения участвуют в его гетерорегу-
ляции. Существенной особенностью такой регуляции является большая
длительность эффекта – секунды, минуты, что играет, возможно, особенно
важную роль в формировании мотиваций, в обучении, в процессах сна. Мо-
дуляция синаптического проведения может выражаться в изменениях срод-
ства медиатора с рецептором, числа рецепторов, проницаемости мембран.
Модулируют синаптическое проведение гормоны: кортикостероиды,
половые гормоны, кортикотропин, соматостатин, а также простагландины
и регуляторные пептиды: ангиотензин, эндорфины, энкефалины, субстан-
ция Р, либерины. В роли модуляторов могут выступать катехоламины, аце-
тилхолин, серотонин.
Дополнительная информация на стр.137 в учебнике смирнова 2010г. пункт 9.6.
В клинике для местного прогревания тканей используют высокочастотные переменные токи высокого напряжения (диатермию). Почему эти токи проходят через клетки, не вызывая в них возбуждения?
ДИАТЕРМИЯ
(от греч. diathermaino — прогреваю), электролечебная процедура с применением высокочастотного переменного электрич. тока большой силы для глубокого прогревания тканей. Для Д. пользуются спец. аппаратами, к-рые преобразуют переменный ток сетевой частоты в высокочастотный — до 1—1,5 млн. периодов в секунду. На выходе аппарата напряжение достигает 100—150 В, сила тока 1—3 А.
Высокочастотный переменный ток (> 10 кГц) в течение половины своего цикла не может деполяризовать мембрану до порога, а следующая половина цикла уже снимает деполяризацию, так что эти токи не могут действовать как стимулы, а только вызывают нагревание ткани.