- •2 Строение и основные свойства клеточных мембран и ионных каналов
- •2 Строение и функции ионных каналов.
- •3 Потенциал покоя
- •4 Потенциал действия
- •5 Строение и морфофункциональная классификация нейронов
- •14 Гладкие мышцы. Функции и свойства гладких мышц дальше
- •7 Проведение возбуждения по нервам
- •6 Нейроглия
- •1 Основные свойства организмов. Возбудимость. Раздражимость. Законы раздражения.
- •8 Синаптическая передача. Электрические синапсы.
- •13 Работа и мощность мышцы
- •9 Строение механических синапсов и механизм синаптической передачи в химическом синапсе.
- •10 Классификация скелетных мышечных волокон
- •11. Структура мышечных тканей
- •11 Функции и свойства скелетных мышц. Ультраструктура мышечного волокна
- •12 Механизм мышечного сокращения
- •13 Режимы мышечного сокращения
- •14 Функции и свойства гладких мышц
- •15 Функциональные системы
- •15 Саморегуляция физиологических функций
- •31 Регуляция уровня кальция и фосфора в крови
- •16 Рефлекторный принцип регуляции функций
- •23 Влияние автономной нервной системы на функции тканей и органов
- •17 Торможение в центральной нервной системе
- •21 Особенности конструкции автономной нервной системы
- •18 Нервный центр. Свойства нервных центров
- •19 Принципы интеграции и координации в деятельности центральной нервной системы
- •20 Нейронные комплексы и принципы их функционирования.
- •20 Дивергенция, конвергенция, окклюзия
- •32 Функции крови
- •21 Функциональная структура автономной нервной системы
- •22 Симпатическая часть. Парасимпатическая часть. Метасимпатическая часть.
- •22 Парасимпатическая часть.
- •23 Синаптическая передача возбуждения в автономной нервной системе
- •24. Классификация гормонов. Механизмы действия гормонов на клетку
- •24 Принципы гормональной регуляции
- •25 Гипоталамо – гипофизарная система
- •26 Гипофиз
- •27 Щитовидная железа
- •29 Поджелудочная железа. Регуляция уровня глюкозы в крови
- •28 Надпочечники
- •30 Половые железы
- •32 Состав и функции крови. Физико-химические свойства крови
- •32 Физико-химические свойства крови.
- •33 Эритроциты. Строение, функции. Гемоглобин и его соединения.
- •34 Лейкоциты. Строение и функции. Лейкоцитарная формула.
2 Строение и функции ионных каналов.
Ионы Na+, K+, Са2+, Сl- проникают внутрь клетки и выходят наружу через специальные, заполненные жидкостью каналы. Размер каналов довольно мал (диаметр 0,5—0,7 нм). Расчеты показывают, что суммарная площадь каналов занимает незначительную часть поверхности клеточной мембраны.
Именно ионные каналы обеспечивают два важных свойства мембраны: селективность и проводимость.
Селективность, или избирательность, канала обеспечивается его особой белковой структурой. Большинство каналов являются электроуправляемыми, т. е. их способность проводить ионы зависит от величины мембранного потенциала. Канал неоднороден по своим функциональным характеристикам, особенно это касается белковых структур, находящихся у входа в канал и у его выхода (так называемые воротные механизмы).
Принцип работы ионных каналов на примере натриевого канала. Полагают, что в состоянии покоя натриевый канал закрыт. При деполяризации клеточной мембраны до определенного уровня происходит открытие m-активационных ворот (активация) и усиление поступления ионов Na+ внутрь клетки. Через несколько миллисекунд после открытия m-ворот происходит закрытие п-ворот, расположенных у выхода натриевых каналов (инактивация) (рис. 2.4). Инактивация развивается в клеточной мембране очень быстро и степень инактивации зависит от величины и времени действия деполяризующего стимула.
Работа натриевых каналов определяется величиной мембранного потенциала в соответствии с определенными законами вероятности. Рассчитано, что активированный натриевый канал пропускает всего 6000 ионов за 1 мс.
Ходжкин и Хаксли сформулировали принцип «независимости» каналов, согласно которому потоки натрия и калия через мембрану независимы друг от друга.
2 типа каналов: натриевые и кальциевые.
Свойство проводимости различных каналов неодинаково. В частности, для калиевых каналов процесс инактивации, как для натриевых каналов, не существует. Имеются особые калиевые каналы, активирующиеся при повышении внутриклеточной концентрации кальция и деполяризации клеточной мембраны. Активация калий-кальцийзависимых каналов ускоряет реполяризацию, тем самым восстанавливая исходное значение потенциала покоя.
Особый интерес представляют кальциевые каналы.
Входящий кальциевый ток, как правило, недостаточно велик, чтобы нормально деполяризовать клеточную мембрану. Чаще всего поступающий в клетку кальций выступает в роли «мессенджера», или вторичного посредника. Активация кальциевых каналов обеспечивается деполяризацией клеточной мембраны, например входящим натриевым током.
Процесс инактивации кальциевых каналов достаточно сложен. С одной стороны, повышение внутриклеточной концентрации свободного кальция приводит к инактивации кальциевых каналов. С другой стороны, белки цитоплазмы клеток связывают кальций, что позволяет поддерживать длительное время стабильную величину кальциевого тока, хотя и на низком уровне; при этом натриевый ток полностью подавляется. Кальциевые каналы играют существенную роль в клетках сердца.