1. Предмет-закономерности ф-й живых организмов, взаимосвязь этих ф-й, их изменения под влиянием окруж. среды.

Общее практическое и прикладное значение. Изучая жизненные процессы и устанавливая их закономерности, физиология дает возможность для осознанного вмешательства в эти процессы с целью их изменения в нужном для человека направлении, следовательно, имеет огромное практическое значение как важнейшего звена в системе мед. знаний.

Методы физиолог. исследований:

1. Метод наблюдения за человеком и животным

Аналитические- анализ всех параметров конкретного физиологического процесса, вплоть до субмикроскопического.

Синтетические- исследование деятельности целостного органа или системы, учитывая взаимосвязь с окружающей средой.

2. Экспериментальные методы

Хронические- изучение ф-й в течение продолжительного времени в условиях нормального взаимодействия с окружающей средой, проводятся многократно, без существенного ущерба здоровью животного.

Острые- исследование ф-й за короткий промежуток времени, однократно, с осуществлением вскрытий различных полостей тела, выделением сосудов, нервных пучков, некоторых отделов ЦНС, исследования предусматривают летальный исход животного.

3. Наблюдение функций (электрокардиография, ультразвуковое исследование и тд.)

4. Методы моделирования

2. Основные этапы (периоды) развития физиологии:

1628 г- год становления физиологии- выход книги английского анатома и физиолога У. Гарвея «Учение о движении сердца и крови в организме»- впервые описан большой круг кровообращения.

1. Допавловский-1628-1883

2. Павловский- с 1883- диссертация Павлова «Центробежные нервы сердца»

Ученые:

Гален- ввел эксперимент.

Гарвей- открыл круги кровообращения, основоположник экспериментальной физиологии.

Декарт- понятие «рефлекс»

Лавуазье- механизм дыхания

Прохазка- нервный рефлекс, рефлекторная дуга

Гальвани- «животное электричество»

Людвиг- исследования изменения скорости крови

Сеченов- экспериментальный анализ сознания, анализ растворимых газов крови, явление суммации в ЦНС, исследование рефлексов г.м.

Павлов- теория трофической иннервации тканей, физиология пищеварения, открыл условный рефлекс

Введенский- формулировка понятия «лабильность»

Ухтомский- принцип работы г.м., сформулировал понятие «доминанта»

Шерингтон- принципы интегральной деятельности мозг, реципрокное торможение, окклюзия, конвергенция, понятие синапс

Анохин- понятие о специфическом характере восходящих активирующих влияний подкорковых структур на кору мозга

3. Украинская физиологическая школа

Данилевский- изучение влияния на организм эл. тока и эл-магнитных полей, выявил биотоммы в г.м.

Чаговец- изуч. Природы биоэл. явлений, принципы ионной теории возбуждения.

Воронин- учение о капиллярах, восполение, проблемы физиологии и патологии кровообращения.

Серков-выяснение природы возбуждения, электрофизиология скелетных мышц.

Костюк- фундаментальные исследования клеточных механизмов деятельности НС.

Скок- физиология вегетативных ганглиев, естественная активность вегетативных ганглиев.

Шуба- физиология и биофизика гладких мышц.

Фольборт-проблемы высшей нервной деятельности, физиология утомления, восстановления, действие овощных соков на секрецию желудка, закономерности процессов истощения.

Фролькис- теория старения (старение сердечно-сосудистой системы, его механизмы), нейро-гуморальная регуляция.

Никитин- физиология сельскохозяйственных животных, возостная физиология.

4. Понятие про физиологические функции. Виды. Физиологическая система. Гомеостаз и его константы.

Физиологическая функция – форма деятельности, характерная для живой структуры на клеточном, тканевом, органном и системном уровне. Основной функцией живой структуры на любом уровне является постоянный обмен веществ и энергии.

По виду выполняемой ф-и выделяют:

• Ф-ю кровообращения

• Ф-ю дыхания

• Ф-и НС и тд.

Параметры представлены результатами действия(отражает качественную и количественную ф-ю физиолог. с-мы) и обратная афферентация( характеризует правильность выполнения ф-й)

Физиологическая система- совокупность различных структур и контуров их регуляции для выполнения определенной физиологической функции.

Гомеостаз- универсальная способность живого организма активно сберегать стабильность ф-й, не смотря на внешнее влияние, которые могут нарушить эту стабильность.

Гомеостатические константы- определенные параметры гомеостаза, которые поддерживаются на постоянном, константном уровне. 2 группы:

• Жесткие константы-могут отклоняться от заданного значения на очень малую величину (рН крови-7,4, жизнедеятельность поддерживается только в пределах рН 7,0-7,8)

• Пластичные константы- имеют большой диапазон колебаний (высокая t тела )

5. Структура и функции мембраны клетки. Ионные каналы мембраны, их виды, ф-и. Ионные насосы мембраны, их ф-и. Транспорт ионов через мембрану. Ионная ассиметрия. Рецепторная функция.

Основу биологической мембраны составляет двойной липидный слой (гидрофобные хвосты и гидрофильные головки), в состав которого включены белковые молекулы.

Основные ф-и:

1. Создание барьера между клеткой и межклеточной жидкостью.

2. Участие в поддержании внутренней структуры клетки

3. Рецепция медиаторов, гормонов и др.

4. Изменение проницаемости мембраны для разных веществ

5. Создание электрических потенциалов по обе стороны клетки

Ионные каналы- спец. белковые молекулы (ворота).

По способу активации делятся на:

• Хемупраляемые-открыватся при действии медиатора на постсинаптическую мембрану

• Потенциалуправляемые- открываются при определенном значении потенциала мембраны клетки.

Известны каналы для ионов K, Na, Ca, Cl.

Ф-я ионных каналов- поддержание градиентов между цитоплазмой клетки и межклеточной средой, генерация мембранного потенциала и ПД.

Ионные насосы- скопление АТФ-аз в мембране клетки, которые могут путем активного транспорта «закачивать» ионы в клетку и выкачивать их из нее. Классифицируют по виду переносимых ионов.

Транспорт ионов осуществляется 2 видами транспорта: активным и пассивным.

Виды активного транспорта:

1. Первичный активный транспорт

2. Вторичный активный транспорт

3. Пиноцитоз

Виды пассивного транспорта:

1. Диффузия

2. Облегченная диффузия

3. Осмос

Ионная асимметрия- различие в концентрации ионов в клетке и в межклеточной среде.

Na в клетке в 14 раз менше, чем в межкл. жидкости. К в 35 раз больше в цитоплазме. Cl – в 25 раз больше во внекл. жидкости. Са- в клетке в 24000 раз меньше, чем во внеклеточной жидкости.

Рецепторная функция выполняется с помощью рецепторных белков. На них воздействуют лиганды. При этом возникает активация клетки:

1. Изменение проницаемости кл. мембраны

2. Активация аденилатциклазы

3. Вхождение в клетку ионов Ca

4. Выработка вторичных посредников- диацилглицерола и инозитолтрифосфата.

6. Мембранный потенциал покоя

Мембранный потенциал покоя- разность эл. потенциалов (напряжения) между внутренне и наружной поверхностью м-ны в состоянии покоя.

Возникает из-за дефицита положительных эл. зарядов внутри клетки, возникающий за счет утечки из нее К и электронного действия К-Na насоса.

Параметры:

1. Постоянство амплитуды обеспечивается механизмом ионного транспорта

2. Полярность- внешняя сторона мембраны заряжена «+», внутренняя «-»

3. Величина, которая в основном определяется концентрацией ионов К в цитоплазме и внешней среде (н.у.-70, -80 мВ)

Методика регистрации осущ. с помощью стеклянного микроэлектрода, который при введении в цитоплазму не нарушает жизнеспособности клетки. В момент полного прокола мембраны возникает скачок напряжения в отрицательную сторону, равный МП клетки.

Физиологическог значение-постоянно поддерживает клетку в готовности для генерации ПД.

Формируется в 2 этапа:

1. Создание незначительной отрицательности в клетке путем ассиметричного обмена Na и K (из клетки выходит большое количество Na, чем заходит K с АТФ)

2. Создание значительной отрицательности внутри клетки(-60 мB) за счет утечки K ->-70 Мв

Изменение МП под действием эл. тока. Локальный ответ. Уровень критической деполяризации

При определенных условиях действие эл. тока может переходить в ПД:

• Достаточная сила тока

• Достаточная длительность действия

• Быстрое наростание тока

• Направление тока должно вызвать деполяризацию

Локальный ответ (местная деполяризация)-кратковременная деполяризация в ответ на увеличение силы стимула.

При увеличении силы раздражения до пороговой величины ЛО переходит в ПД, называется КУД или порог деполяризации. Величина КУД является мерой возбудимости ткани .

7. ПД. Методы регистрации. Фазы. Механизмы. Параметры

ПД- сдвиг мембранного потенциала в положительном направлении, в последствии воздействие надпороговых стимулов, возбуждающих клетку.

Физиологическая роль- возбуждение клеток и возникновение в них соответствующих процессов, передача возбуждения в ЦНС, к периферическим структурам.

Фазы ПД:

1. Фаза наростания, ЛО, (деполяризация)- открыие Na-каналов , повышение проницаемости мембраны клетки для Na-> потенциал внутренней стороны достигает +40 Мв( повышение возбудимости)-абсолютная рефрактерность.

ПД достигает критического показателя- КУД.

Наблюдается фаза положительного ПД-овершут.

2. Реполяризация – инактивация Na-каналов, ток Na прекращается, открываются потенциал зависимые К-каналы, МП приближается к исходному – относительная рефрактерность.

3. Гиперполяризационный следовый потенциал-выход К замедляется

4. Деполяризационный следовый потенциал-часть К-каналов открыта и при достижении величины МП К еще продолжает входить в клетку.

Методика регистрации ПД осуществляется с помощью установки «раздражающий-отводящий электрод»

8. Изменения возбудимости клетки во время развития ПД. Периоды рефрактерности, механизмы их происхождения, физиологическое значение.

Рефрактерность- время после ПД, в течении которого не могут возникнуть другие ПД.

Период рефрактерности защищает клетку от перевозбудимости.

1. Исходная возбудимость

2. Супернормальная возбудимость- соответствует локальному ответу.

3. Абсолютная рефрактерность- соответствует деполяризации и реверсии (клетка невозбудима)

4. Относительная рефрактерность- соответствует реполяризации(восстановление возбудимости)

5. Супернормальная возбудимость (наблюдается увеличение возбудимости в сравнении с исходными показателями)

6. Субнормальная возбудимость (снижение возбудимости)

9. Действие постоянного тока на возбудимые ткани, использование его параметров в клинической практике.

Прохождение постоянного тока приводит к 3 основным эффектам- электротоническим изменениям:

1. Гиперполяризации

2. Деполяризации

3. Изменению КУД

При непродолжительном действии отрицательного полюса на клетку происходит деполяризация. При действии положительного полюса тока происходит гиперполяризация.

При длительном воздействии отрицательного полюса наблюдается-гиперполяризация, положительного-деполяризация.

Использование в клинике:

1. Электрофорез -направленное перемещение необходимых ионов электропроводящей среде под действием внешнего эл. поля.

2. Гальванизация- применение с лечебной целью постоянного тока невысокого напряжения (30-80 В) и небольшой силы ( до 50 мА). Раздражаются рецепторы кожи рефлекторно изменяются физиологические процессы (н: расширение кров. сосудов, улучшается трофическое действие вегетативной НС )

10. Параметры возбудимости нервных волокон. Использование хронаксиметрии в клинической практике.

• Реобаза- порог возбуждения нервного волокна для эл. тока.

• Полезное время- время, в течение которого должен воздействовать эл. ток силой в 1 порог, чтобы вызвать возбуждение ткани.

• Хронаксия- минимальное время, в течение которого ток силой в 2 порога может вызывать возбуждение ткани. (мс)

• Аккомодация- снижение возбудимости ткани при медленном наростании тока раздражения.

• Лабильность-способность воспроизводить максимальное количество ПД без трансформации ритма. (Гц)

Хроноксиметрия позволяет дать оценку возбудимости, исходя изпорогового ремени протекания определенного эл. раздражителя. Исследование двигательной хроноксии свидетельствует о центральных влияниях ЦНС на переферию ( представления о динамике возбудительно-тормозных процессов в ЦНС).

А–порог (реобаза); Б–удвоенная реобаза; а–полезное время действия тока, б – хронаксия.

11.Механизм проведения нервного импульса по миелиновым и бесмиелиновым нервным волокнам.

В миелинизированных волокнах ПД возникае только в перехватах Ранвье, участки волокон между ними остаются невозбужденными. В перехватах много Na-каналов, в спокойном состоянии внешняя поверхность перехватов имеет положительный заряд.

Проведение ПД по немиелинизированным влокнам происходит путем активации потенциалзависимых Na-каналов участков мембраны волокна, прилегающий к тому месту, где возник ПД. Между возбужденными и невозбужденными участками мембраны возникают локальне эл.-е токи, вызывающие деполяризацыю мембраны невозбужденного участка до критического уровня, после чего открываются потенциалзависимые Na-каналы.

12.Законы проведения возбуждения по нервным волокнам. Закон «все или ничего»

1. Закон анатомической и физиологической целостности нервного волокна.

Нервное волокно проводит возбуждение при условии структурной целостности. Так, передавливание волокна приводит к нарушению проведения к нему.

Нарушение физиологической целостности возникает при отсутствии видимых признаков нарушения структуры волокна, при плохом состоянии мембранных каналов.

2. Закон двустороннего проведения возбуждения по нервному волокну.

При раздражении нервного волокна ПД распространяется в обе стороны от места раздражения.

3. Закон изолированного проведения возбуждения.

Возбуждение нервного волокна в стволе не переходит на другие волокна, потому как:

• миелиновая оболочка- хороший изолятор,

• в безмиелиновых нервных волокнах –липиды мембраны изолируют от кольцевых токов

• кольцевые токи, которые выходят в межклеточную среду «закорачиваются» межклеточной жидкостью.

4. Закон «все или ничего».

При достижении нервным волокном порога деполяризации оно отвечает максимальным по амплитуде ПД. Данный механизм обеспечивается кодированием информации по частотному принципу, высоким гарантийным фактором проведения нервного импульса.

13. Скорость проведения возбуждения, факторы от которых она зависит.

Факторы:

• Амплитуда входящего Na-тока (чем больше ток при перезарядке мембраны после возбуждения, тем больше ток, который потечет через соседние, еще не возбужденные участки)

• Диаметр нервного волокна (чем больше, тем выше скорость проведения возбуждения)

А альфа – 70-120 м/с, А бета – 30-70 м/с, А гама – 15-30 м/с, В – 5-15м/с, С – 0,5-2,3 м/с.

14.Класификация нервніх волокон

1)по функции:

-афферентніе -проводят возбуждение в ЦНС

-єфферентніе - проводят возбуждения из ЦНСна єффектор

2)по диаметру и скорости проведения возбуждения

-А-тип:

а)А-альфа;скорость 70-120 м/с;диаметр 13-22 мкм

б)А-бета;40-70 м/c;8-13мкм

в)А-гамма;15--40 м/c;4-8 мкм

г)А-сигма; 12-30 м/c;3-4 мкм

-В-тип;3-14 м/c; 1-3 мкм

-С-тип; 0,5-2 м/с; 0,5-1 мкм

В и С - вегетативніе(тонкие немиелинизированіе), А-соматические(толстіе миелинизированіе)

15.Пд смешаного нерва

СХЕМА!!!!!!!!! Большинство нервов включают в себя все три типа волокон. поетому ПД нервніх стволов отличается от ПД отдельного нервного волокна, а именно:

-не подчиняется закону "все или ничего"- если сила раздражения увеличивается,то и амплитуда ПД увеличивается

-при максимальном раздражении нерва в его ПД появляються новіе зубці,которіе отражают раздражение различніх групп волокон

-чем дальше от начала ПД зубец,тем меньше скорость проведения по волокнам данного типа

16. Строение нервно-мішечного синапса СХЕМА!!

3 части:

1)присинаптическая-колбообразное расширение аксона

включает:

-пузірьки с ацетилхолином

-Са2+-потенциалуправляеміе каналі

-митохондрии

2)синаптическая щель-щель между пре- и постсинаптической мембраной,ширина - 20-50 нм

3)постсинаптическая мембрана-содежит хемоуправляеміе ионніе каналі- Н-холинорецепторі,тут содержиться фермент ацетилхолинєстераза,которая разрушает ацетилхолин

Механизм передачи возбуждения

В состоянии покоя в постсинаптической мембране возникает деполяризация маленькой амплитуді, но большой частоті-миниатюрніе потенциалі концевой пластинки - МПКП. МПКП обусловлені "просачиванием" ацетилхолина через пресинаптическую мембрану

Стадии передачи возбуждения:

1)по нервному волокну к пресинаптической части нервного волокна приходит ПД

2)вследствие деполяризующего действия ПД на мембрану нервного окончания открівается Са2+-каналі, ионі Са2+ заходят внутрь пресинаптической бляшки.

3)повішение концентрации Са2+ приводит к вібросу медиадора - ацетилхолина - в синаптическую щель. Віброс осуществляется квантами (содержимое одного пузірька); ппузірьки разріваются.

4)ацетилхолин - диффундирует к постсинаптической мембране и реагирует с Н-холинорецепторами ; после он разрушается холинєстеразой до холина и ацетата

5)открівается хемоуправляеміе Na+-каналі и Na- ионі заходят в цитоплазму мішечного волокна; К+-ионі - віходят из него.

6)происходит деполяризация мішечной клетки, возникает потенциал концевой пластинки (ПКП). Он представляет собой локальній ответ. Чем больше віделяется квантов медиатора,тем віше ПКП.

7)при достижении ПКП уровня критической деполяризации в мішечной клетке развивается ПД

1. Пресинаптическое окончание 2. Сарколемма 3. Синаптический пузырек 4. Никотиновый ацетилхолиновый рецептор 5. Митохондрия