Физиология возбудимых тканей

1.

Физиология возбудимых тканей
Физиология
возбудимых
тканей

2. Ткани возбудимые невозбудимые нервная мышечная железистая

Ткани
возбудимые
нервная
невозбудимые
мышечная
железистая
Раздражитель – это изменение внешней и
внутренней среды организма, воспринимаемое
клетками и вызывающее ответную реакцию

3. Классификация раздражителей

По силе раздражителя
пороговые
подпороговые
надпороговые
По виду энергии
физические
химические
(электрические, механические, t°, световые)
По специфической чувствительности клеток
адекватные
неадекватные
(клетка в процессе эволюции приобрела наибольшую
чувствительность вследствие развития специфических
структур, воспринимающих этот раздражитель)

4. Пороговые раздражители

• Минимальное значение силы раздражителя
(электрического тока), необходимое для
снижения заряда мембраны от уровня покоя
(Ео) до критического уровня (Ек), называется
пороговым раздражителем.
• Подпороговый раздражитель меньше по силе,
чем пороговый
• Сверхпороговый раздражитель - сильнее
порогового
• Порог раздражения или Еп = Ео - Ек

5. СВОЙСТВА ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ

Раздражимость – способность клетки отвечать
на действие раздражителя местным
возбуждением.
Возбудимость – способность клетки
генерировать ПД при раздражении (или
способность к распространяющемуся
возбуждению).
Проводимость – способность ткани и клетки
передавать возбуждение.
Сократимость – способность ткани и клетки
изменять свою длину или/и напряжение.
Автоматия – способность ткани и клетки
генерировать возбуждение без действия
раздражителя.
Лабильность – способность к ритмической
активности.

6. МЕРЫ ВОЗБУДИМОСТИ

• Порог возбудимости (раздражения,
возбуждения) – S
S=1/ε
• Порог деполяризации (Sd) – это та часть МПП,
на которую его нужно уменьшить, чтобы
деполяризация достигла КУД и местное
возбуждение перешло в распространяющееся.
Sd=МПП – КУД
S=1/Sd
• Лабильность – скорость протекания одного ПД.

7. ПОКАЗАТЕЛИ ЛАБИЛЬНОСТИ

Длительность пика ПД и рефрактерных фаз.
Порог времени.
Максимальный ритм возбуждения (МРВ) –
максимальное число импульсов (ПД), которое возбудимая
ткань способна воспроизвести в соответствии с частотой
раздражения

8.

Основные проявления
жизнедеятельности
Физиологический покой
Физиологическая активность
Раздражение
Возбуждение
Торможение

9. Разновидности биологических реакций

Раздражение – изменение структуры или
функции при действии внешнего раздражителя
Возбуждение – изменение электрического
состояния клеточной мембраны, приводящее к
изменению функции живой клетки
Торможение - активный
нераспространяющийся процесс, приводящий к
угнетению или предупреждению возбуждения

10. ВОЗБУЖДЕНИЕ МЕСТНОЕ РАСПРОСТРАНЯЮЩЕЕСЯ

Сравнительная характеристика местного возбуждения и распространяющегося
Свойство
МВ
РВ
Распространение
на 1-2мм с затуханием
на большие расстояния по
всей длине нервного
волокна без затухания
Зависимость величины
от силы стимула
возрастает с увеличением
силы стимула (подчиняется
закону «силы»)
не зависит (подчиняется
закону «всё или ничего»)
Явление суммации
Суммируется – возрастает
при повторных частых
подпороговых раздражениях
Не суммируется
Амплитуда
10-40мВ
80-130мВ
Изменение возбудимости
ткани при возникновении
потенциала
увеличивается
уменьшается вплоть до
полной невозбудимости
(рефрактерности)

11. Законы раздражения

Закон силы
Закон «всё или ничего»
Закон силы-времени
Закон градиента
(см. печатные лекции)

12. Локальные ответы и закон силы

Сила раздражителя в вольтах
0,5
1
1,0
1,5
2,0
2
3
4
0
Порог
Ек
Е0
- 90
1
2
3
4

13.

14. Первый опыт Гальвани

15. Второй опыт Гальвани

16. Строение мембраны

17. Схема строения мембраны

18. ТРАНСТПОРТ ВЕЩЕСТВ ПЕРВИЧНЫЙ (активный) ВТОРИЧНЫЙ(пассивный)

ПЕРВИЧНЫЙ ТРАНСПОРТ
НАСОСЫ
ЭНДО-, ЭКЗО- И ТРАНСЦИТОЗ
ФАГОЦИТОЗ
ПИНОЦИТОЗ
ВТОРИЧНЫЙ ТРАНСПОРТ
ФИЛЬТРАЦИЯ
ДИФФУЗИЯ
СЛЕДОВАНИЕ ЗА РАСТВОРИТЕЛЕМ
Na-зависимый ТРАНСПОРТ
ПРОСТАЯ ОБЛЕГЧЕННАЯ ОСМОС
СИМПОРТ АНТИПОРТ
УНИПОРТ

19. Na-К + - насос мембраны

Na/K⁺–насос — интегральный мембранный белок, состоящий из 4 СЕ (формирующие
канал 2 каталитические субъединицы a и 2 гликопротеина b).

20.

+
K-Na - насос мембраны
K+
АТФ
-аза
Na+

21. Na-зависимый ТРАНСПОРТ

22. ВИДЫ БИОПОТЕНЦИАЛОВ

Потенциал покоя – разность потенциалов между
внутренней и внешней средой, которую имеет ткань и
каждая живая клетка, находящаяся в состоянии
относительного физиологического покоя.
Потенциал действия – быстрый сдвиг мембранного
потенциала в положительном направлении.
Возбуждающие и тормозные постсинаптические
потенциалы.
Рецепторные потенциалы и др.

23. МЕМБРАННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ПОКОЯ

Величина МПП определяется 2 факторами:
Соотношением концентраций проникающих через
покоящуюся мембрану катионов и анионов – ионная
асимметрия
Соотношением проницаемости мембраны для этих ионов
в покое – селективная избирательность каналов
ПРОНИЦАЕМОСТЬ КЛЕТОЧНОЙ МЕМБРАНЫ – это её способность
пропускать воду, незаряженные и заряженные частицы
(ионы) согласно законам диффузии и фильтрации.
ПРОНИЦАЕМОСТЬ определяется:
наличием в составе мембраны различных ионных
каналов;
размерами каналов и частиц;
растворимостью частиц в мембране.

24. Механизм поляризации мембраны в покое

Наружная
часть клетки
К⁺ =10 Мэкв/л
Na⁺
Na⁺ 350 Мэкв/л
JNa = +30 mV
Клеточная
мембрана
+
+
+
+
+
+
+
+
К-Na⁺
+ -насос
+
-
Внутренняя
часть клетки
К⁺ =500 Мэкв/л
JK= -120 mV
K⁺
Na⁺ 35 Мэкв/л

25. ТРИ СОСТОЯНИЯ МЕМБРАНЫ

0
Деполяризация
-90
-100
Поляризация
МПП или Е0
Гиперполяризация

26. ПОТЕНЦИАЛ ДЕЙСТВИЯ (ПД)

IIb
+
Na⁺
- +
IIa
+ -
+
K⁺
- +
+
-
+
-
0
-
+
-
Na⁺
Ib
- +
IIIa
-
+
КУД
-70
МПП
-90
Na⁺
+
+
-
Ia
+
РАЗДРАЖИТЕЛЬ
K⁺
+ +
+
-
IIIb
- +
-
+
-
+
+ -
-
+30
Ia-медленная деполяризация (МВ)
Ib-быстрая деполяризация (РВ)
IIa-инверсия
IIb-реверсия
IIIa-быстрая реполяризация
IIIb-медленная реполяризация
IV-следовая гиперполяризация
V-сдедовая деполяризация
+
K⁺
- +
+
+ -+ +
V
K⁺
- +
+
IV
+
-
Na⁺
+
- +
-+

27.

СОСТОЯНИЕ НАТРИЕВЫХ КАНАЛОВ
А
Na+
А
ИнА
ИнА
СОСТОЯНИЕ
ПОТЕНЦИАЛА
ПОКОЯ
СОСТОЯНИЕ
ДЕПОЛЯРИЗАЦИИ
МЕМБРАНЫ
ИНВЕРСИЯ И
РЕПОЛЯРИЗАЦИЯ
МЕМБРАНЫ

28.

СОСТОЯНИЕ КАЛИЕВЫХ КАНАЛОВ
К
+
СОСТОЯНИЕ
ПОТЕНЦИАЛА
ПОКОЯ
К
+
ИНВЕРСИЯ
К
+
СОСТОЯНИЕ
РЕПОЛЯРИЗАЦИИ
МЕМБРАНЫ

29. ИЗМЕНЕНИЕ ВОЗБУДИМОСТИ ВО ВРЕМЯ ОДИНОЧНОГО ЦИКЛА ВОЗБУЖДЕНИЯ (ПД)

0
Одиночный цикл возбуждения (ПД)
КУД
-70
МПП Sd
-90
4
1
5
2
3 1 – фаза кратковременного повышения возбудимости
2 – фаза абсолютной рефрактерности
3 – фаза относительной рефрактерности
4 – фаза экзальтации
5 – фаза субнормальной возбудимости

30. ПОРОГОВАЯ СИЛА (реобаза) – наименьшая сила раздражителя (тока), способная вызвать ПД при неограничении её действия во времени.

ПОРОГОВОЕ ВРЕМЯ (полезное время) –
наименьшее время, в течение которого должен
действовать на ткань раздражитель пороговой
силы, чтобы вызвать её возбуждение.
ХРОНАКСИЯ – наименьшее время, в течение
которого должен действовать ток в две реобазы,
чтобы вызвать возбуждение.
АККОМОДАЦИЯ – понижение возбудимости ткани
и амплитуды ПД вплоть до полного его отсутствия
при медленно нарастающем стимуле.

31. ЗАКОН «СИЛА-ДЛИТЕЛЬНОСТЬ» (кривая Гоорвега-Вейса-Лапика)

сила, мВ
2
1
длительность, мс
а
б
1 — реобаза (минимальная сила раздражителя, способная вызвать ПД); 2 — удвоенная
реобаза; 3 — кривая «силы-времени»; а — полезное время (минимальное время, в
течение которого ток, равный одной реобазе, вызывает генерацию ПД); б — хронаксия
(минимальное время, в течение которого ток, равный двум реобазам, вызывает ПД).

32. Парабиоз и его фазы

Уравнительная
Парадоксальная
Тормозная
нерв
NH4