Физиология возбудимых тканей. Лекция 4

1.

Лекция 4
ФИЗИОЛОГИЯ ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ
4.1 Раздражимость. Раздражители, их
виды
4.2 Физиологические свойства возбудимых
тканей
4.3 Роль биологической мембраны в
генерации нервного импульса
4.4 Потенциал покоя
4.5 Потенциал действия
4.6 Проведение возбуждения по нерву
4.7 Механизм синаптической передачи

2.

Раздражимость – способность ткани
изменять свои физиологические
свойства в ответ на действие
раздражителя
Раздражитель – фактор внешней или
внутренней среды, действующий на
возбудимые структуры.

3.

Классификация раздражителей:
1. По природе:
физические (электричество, свет, звук,
механические воздействия и т.д.);
химические (кислоты, щелочи, гормоны и
т.д.);
физико-химические (осмотическое
давление, парциальное давление газов и
т.д.);
биологические (пища, особь другого пола
и т.д.);
социальные (слово, общество и т.д.).

4.

2. По месту воздействия:
внешние (экзогенные)
внутренние (эндогенные)

5.

3. По силе воздействия:
подпороговые (не вызывающие ответной
реакции)
пороговые (раздражители минимальной
силы, при которой возникают
возбуждения)
сверхпороговые (силой выше пороговой)

6.

4. По физиологическому характеру:
• адекватные (физиологичные для
данной клетки, которые приспособились
к нему в процессе эволюции, например,
свет для фоторецепторов глаза)
• неадекватные

7.

4.2 Физиологические свойства возбудимых
тканей
Возбудимые ткани – ткани, способные в ответ
на действие раздражителя переходить из
состояния физиологического покоя в
состояние возбуждения:
• нервные,
• мышечные
• секреторные
способные в ответ на действие раздражителя
генерировать особые формы электрического
потенциала.

8.

Общие свойства возбудимых тканей:
1. возбудимость – способность живой ткани
отвечать на раздражение специфическим
процессом возбуждения;
2. проводимость – способность ткани
передавать возникшее возбуждение за счет
электрического сигнала от места
раздражения по длине возбудимой ткани;
3. рефрактерность – временное снижение
возбудимости одновременно с возникшим в
ткани возбуждением;
4. лабильность – способность возбудимой
ткани реагировать на раздражение с
определенной скоростью.

9.

4.3 Роль биологической мембраны в
генерации нервного импульса
Функции мембраны:
• барьерная,
• рецепторная,
• защитная,
• транспортная

10.

11.

Такую модель биологической мембраны в
1972г. С.Сингер и Г. Николсон
предложили называть жидкостномозаичной.
Липидный бислой имеет жидкостную
структуру, обладающую текучестью. В
этом бислое липиды могут
передвигаться, т.е. мембрана
подвижна.

12.

Способы поступления веществ через мембрану

13.

4.4 Потенциал покоя

14.

4.5 Потенциал действия

15.

16.

После возбуждения нейрон на некоторое время
оказывается в состоянии абсолютной
рефрактерности, когда никакие сигналы не
могут его возбудить снова, затем входит в
фазу относительной рефрактерности,
когда его могут возбудить исключительно
сильные сигналы (при этом амплитуда
потенциала действия будет ниже, чем
обычно). Рефрактерный период возникает изза инактивации быстрого натриевого тока, то
есть инактивации натриевых каналов.

17.

18.

• Ознакомьтесь с содержанием
фильма «Потенциал покоя»
• https://www.youtube.com/watch?v=D_LfN
30KWCY
• Ознакомьтесь с содержанием
фильма «Потенциал действия»
(прикреплен отдельным файлом)

19.

4.6 Зависимость пороговой силы
раздражителя от его длительности.
Хронаксия. Реобаза

20.

Реобаза – это минимальная
сила постоянного тока,
способная вызвать
возбуждение (порог
раздражения)
Полезное время – это
наименьшее время (отрезок
ОС), в течение которого
должен действовать
раздражающий стимул,
величиной в одну реобазу
Хронаксия – это время, в
течение которого должен
действовать ток удвоенной
реобазы, чтобы вызвать
возбуждение
Кривая силы – длительности,
или силы – времени
OA — реобаза, OD — две
реобазы, OF — хронаксия,
OC — полезное время.

21.

Величина хронаксии зависит от процесса
активации натриевых (или кальциевых)
каналов. Точное измерение величин
реобазы или хронаксии возможно только в
опытах на одиночных возбудимых клетках.
При раздражении целой мышцы или нерва
поляризация окружающих тканей вносят
очень большие искажения в измеряемые
величины.

22.

С помощью хронаксиметрии удается установить
наличие органического поражения двигательного
нерва. Электрический ток, приложенный к мышце,
проходит и через находящиеся в ней нервные
волокна и их окончания. Величины реобазы и
хронаксии нервных волокон значительно меньше
соответствующих величин мышечных волокон,
поэтому при пороговых силах тока возбуждение
прежде всего возникает в нервных волокнах и от них
передается на мышцу. Из этого следует, что при
измерении хронаксии мышцы фактически получают
значение хронаксии иннервирующих ее нервных
волокон. Если нерв поврежден или произошла
гибель соответствующих мотонейронов в спинном
мозге (как это, например, имеет место при
полиомиелите), то нервные волокна перерождаются,
тогда раздражающий стимул выявляет хронаксию
собственно мышечных волокон, которая имеет
большую продолжительность.

23.

4.7 Проведение возбуждения по нерву
Распространение нервного импульса по
немиелинизированному волокну

24.

Распространение нервного импульса по
миелинизированному волокну

25.

Сравнительный анализ скорости
проведения нервного импульса по
разным видам волокон
Диаметр волокна 2 нм
Немиелинизиро Слабомиелиниз Миелинизирова
ванное волокно
ированное
нное волокно
волокно
1 м/с
15-20 м/с 120 м/с

26.

4.8 Механизм синаптической передачи
Электрическим синапсам свойственна
достаточно узкая синаптическая щель
(около 2-5 нм) и очень низкое
сопротивление сближенных пре- и
постсинаптических мембран. Механизм
передачи возбуждения в электрическом
синапсе подобен проведению
возбуждения в нервном проводнике:
ток, порождаемый пресинаптическим
потенциалом действия, раздражает
постсинаптическую мембрану.

27.

Синапс

28.

Химические синапсы имеют относительно широкую
синаптическую щель (20-50 нм) и высокое
сопротивление синаптических мембран. В
пресинаптическом нервном окончании находится
большое количество пузырьков, заполненных
медиатором. При деполяризации пресинаптической
терминали в нее из эндоплазматической сети
выходят ионы Са2+, которые стимулируют процесс
экзоцтоза – опорожнения везикул в синаптическую
щель. Одновременно выбрасывается около 100-200
везикул, молекулы медиатора диффундируют к
постсинаптической мембране, где взаимодействуют с
рецепторами, регулирующими состояние ионных
каналов. При открытии этих каналов становится
возможным проникновение внутрь клетки ионов Na+
и последующая деполяризация постсинаптической
мембраны.

29.

Время, проходящее от момента
раздражения рецептора до момента
получения ответной реакции,
называется временем рефлекса.
Большую часть этого времени занимает
синаптическая задержка. Импульс
может проходить только в одном
направлении – от пресинаптической
мембраны к постсинаптической. Это
также объясняет проведение нервного
импульса только в одну сторону.