Похожие презентации:
Медицинская физиология
1. Медицинская физиология —
Медицинская физиология —изучает
функции
организма
человека во взаимодействии с
окружающей средой.
Все
системы
организма
взаимосвязаны, а их функции
дополняют друг друга.
2. ФИЗИОЛОГИЯ ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ
3.
БИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕМБРАНЫ4. Биологическая мембрана
7-10 нм, 2 слоя фосфолипидов:• гидрофильные части (головки) - наружу;
• гидрофобные части (хвосты) – внутрь;
• гидрофобные концы стабилизируют
мембрану в виде бислоя
5.
ФУНКЦИИ МЕМБРАН• СТРУКТУРНАЯ
• ЗАЩИТНАЯ
• ФЕРМЕНТАТИВНАЯ
• СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ
ИЛИ
(обуславливает
существование
организмов).
• РЕЦЕПТОРНАЯ
• АНТИГЕННАЯ
• ЭЛЕКТРОГЕННАЯ
• ТРАНСПОРТНАЯ
АДГЕЗИВНАЯ
многоклеточных
6. СВЯЗЬ МЕЖДУ КЛЕТКАМИ
клеткалиганд
канал или рецептор мембраны
вторые посредники - месенджеры
каскад ферментативных реакций
изменение функции клетки
7. ЛИГАНДЫ
пептидные гормоныпроизводные аминокислот
нейромедиаторы
цитокины
8. МЕХАНИЗМ РАБОТЫ РЕЦЕПТОРОВ
Мембранныерецепторы
регистрируют наличие лиганда:
1. передают
сигнал
внутриклеточным
химическим соединениям — вторым
посредникам – МЕССЕНДЖЕРАМ
2. Регулируют состояние ионных каналов
9. Внутриклеточные посредники
• циклические нуклеотиды (цАМФ ицГМФ)
• инозитолтрифосфат, диацилглицерол
• Ca2+ - кальмодулин
• продукты
окисления
арахидоновой
кислоты.
10. ИОННЫЕ КАНАЛЫ
трансмембранные белки –высокоспецифичны
Бывают в трех состояниях:
Открыты
Закрыты, но готовы к открытию
Закрыты - инактивированы
11.
mm
m
1
2
h
h
3
h
Количество открытых каналов регулирует
Проницаемость мембраны
12. ИОННЫЕ КАНАЛЫ – механизм открытия ворот
Потенциалзависимые – воротауправляются зарядом мембраны
Хемозависимые – ворота
управляются комплексом лигандрецептор
13. Возбудимые ткани
Нервная, мышечная,эндокринная
14. ВОЗБУДИМОСТЬ
Это способность ткани отвечать нараздражение возбуждением (генерацией
потенциала действия – ПД)
15. ВОЗБУЖДЕНИЕ
Это процесс генерации (возникновенияПД) в ответ на раздражение
16. поляризация
Наличие разных зарядов по обе сторонымембраны:
Снаружи +
Внутри –
Клетка представляет собой «диполь»
17. гиперполяризация
Увеличение разности ПД междусторонами мембраны
ДЕПОЛЯРИЗАЦИЯ
Уменьшение разности потенциалов
между сторонами мембраны
РЕПОЛЯРИЗАЦИЯ
• Увеличение
величины
МП
после
деполяризации.
18. МЕМБРАННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ПОКОЯ – МП или ПП
• Эторазность
потенциалов
между
наружной и внутренней поверхностью
мембраны в состоянии покоя.
19. Регистрация мембранного потенциала - внутриклеточная
МкЭ – микроэлектродРЭ –
референтный
электрод
20. СХЕМА РЕГИСТРАЦИИ МП
21. МЕМБРАННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ
22. Величина МП
Нейрон и кардиомиоцит - от –60 мВдо –90 мВ
МВ скелетной мышцы — –90 мВ
ГМК около –55 мВ
23.
0360
360
-90
270
24. ИОННАЯ АСИМЕТРИЯ
25. ФАКТОРЫ, ФОРМИРУЮЩИЕ МП
ИОННАЯ АСИМЕТРИЯКонцентрационный градиент калия
1.
[Kin ]
= 20-40 p
[Kex]
Концентрационный градиент натрия
[Naex]
= 8-10 p
[Nain]
26. 2.Полупроницаемость мембраны
Na++ + + +
+
+
+
- -
- - -
Cl- K+
Белок-
+
-
+
+
27.
+ + +К+
SO4-
К+
28. Равновесный потенциал
равновесное состояние – КГ=ЭГРавновесный потенциал
для Калия = -86 мВ (Ек+ = -86 мВ)
29. Механизмы поддержания ионной асимметрии
Электрический заряд намембране
Натрий-калиевый насос
30. НАТРИЙ – КАЛИЕВЫЙ НАСОС
активный транспорт ионов натрия и калияпротив концентрационного градиента с
затратой энергии АТФ.
3Na+
2K+
АТФ
31. ФУНКЦИИ КАЛИЙ-НАТРИЕВОГО НАСОСА
ФУНКЦИИ КАЛИЙНАТРИЕВОГО НАСОСААктивный транспорт ионов
АТФ-азная ферментативная активность
Поддержание ионной асимметрии
Усиление поляризации мембраны –
электрогенный эффект
32. деполяризация
Возникает при открытии натриевыхканалов
Натрий входит в клетку:
уменьшает отрицательный заряд на
внутренней поверхности мембраны
уменьшает электрическое поле вокруг
мембраны
Степень деполяризации зависит от
количества открытых каналов для
натрия
33. Деполяризация
Na+0
+
+
-
+
Е0
K+
Белок-
+
34. КРИТИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ ДЕПОЛЯРИЗАЦИИИ Екр
Уровень деполяризации, при которомоткрывается максимально возможное
количество натриевых каналов (все каналы
для натрия открыты)
Поток ионов натрия «лавиной»
устремляется в клетку
Начинается регенеративная
деполяризация
35. Регенеративная деполяризация
РаздражительДеполяризация
мембраны
Ув. тока Натрия
в клетку
Ув. проницаемости
для Натрия
36. Порог деполяризации
Разность между величиной исходнойполяризации мембраны (Е0) и
критическим уровнем деполяризации
(Екр)
Δ V= Е0 - Екр
Зависит от соотношения
активированных натриевых и калиевых
каналов
37. Подпороговая деполяризация или локальный ответ ЛО
Местная активная кратковременная иобратимая деполяризация мембраны, в
ответ на подпороговый стимул
При этом открывается небольшое
количество натриевых каналов и не
начинается регенеративная
деполяризация
38. Свойства ЛО
1.2.
3.
4.
5.
Не подчиняется закону «все или ничего»
Амплитуда ЛО зависит от силы стимула
Распространяется по мембране затуханием
(декрементом)
Может суммироваться (в результате
амплитуда деполяризации увеличивается)
Трансформируется в потенциал действия
при достижении уровня критической
деполяризации
39. Потенциал действия (ПД)
Это разность потенциалов междувозбужденным и невозбужденным
участками мембраны, которая возникает
в результате быстрой деполяризации
мембраны с последующей ее
перезарядкой.
Амплитуда ПД около 120 – 130 мкВ,
длительность (в среднем) - 3 – 5 мс
(в разных тканях от 0,01мс до 0,3 с).
40.
41.
мВ+30
3
4
0
2
Екр
1
Е0
-80
5
6
7
42. Фазы ПД
1.2.
3.
4.
5.
6.
7.
Медленная даполяризация
Быстрая деполяризация
Инверсия
Реверсия
Быстрая реполяризация
Медленная реполяризация
Гиперполяризация
43. Потенциал действия
Ионные токи натрия и калия44.
+300
Екр
Е0
Na+
К+
45. Условия возникновения ПД
Деполяризация должна достигнутькритического уровня деполяризации
Ток натрия в клетку должен превышать
ток калия из клетки в 20 раз (каналы для
натрия быстропроводящие, а для калия –
медленные)
Должна развиться регенеративная
деполяризация
46. Изменения возбудимости во время ПД
Возбудимость обратнопропорциональнозависит от величины порога деполяризации
Δ V= Е0 - Екр
ΔV
возбудимость
ΔV
возбудимость
47.
+300
Екр
Е0
1
4
5
3
2
48. Фазы возбудимость
1.2.
3.
4.
5.
Супернормальность
Абсолютная рефрактерность –
отсутствие возбудимости
Относительная рефрактерность
Супернормальность
Субнормальность
49. Закон «все или ничего»
Подпороговый раздражитель вызываетместную деполяризацию («ничего»)
Пороговый раздражитель вызывает
максимально возможный ответ («Все»)
Сверхпороговый раздражитель вызывает
такой же ответ, что и пороговый
Т.о. ответ клетки не зависит от силы
раздражителя.
50. Законы раздражения
51. Раздражение
Это процесс воздействия на клеткуЭффект воздействия зависит как от
качественных и количественных
характеристик раздражителя, так и свойств
самой клетки
52. Виды раздражения
МеханическоеТемпературное
Химическое
Биологическое
Электрическое
53. Преимущества электрического раздражителя
1.2.
Моделирует биологические процессы
(биопотенциалы)
Легко дозируется:
По силе
По времени действия
По времени нарастания силы (крутизне)
54. ЗАКОНЫ РАЗДРАЖЕНИЯ
Этокомплекс
правил,
описывающих
требования, которым должен подчиняться
раздражитель, чтобы он мог вызвать
процесс возбуждения. К ним относятся:
• полярный закон
• закон силы
• закон времени (длительности действия)
• закон крутизны (времени нарастания
силы)
55. Полярный закон
Привнеклеточном
приложении
прямоугольного импульса постоянного
тока
возбуждение
возникает
при
замыкании цепи под катодом, а при
размыкании цепи - под анодом.
56.
Замыкание цепи-+
+ катод
+
-
-
+
анод
+
-
57.
Размыкание цепи- +
+ катод
-
+
анод
58. ЭЛЕКТРОТОН ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ
• Изменения возбудимости мембраны придлительном
воздействии
на
нее
постоянного тока подпороговой силы.
• При этом под катодом развивается
катэлектротон
увеличение
возбудимости.
• под анодом – анэлектротон - снижение
возбудимости.
59.
Электротон. А – катэлектротон.1 – начальное повышение возбудимости: V1 < V.
2 – катодическая депрессия: V2 > V.
Б – анэлектротон, понижение возбудимости: V1 >
V.
60. КАТЭЛЕКТРОТОН
УМЕНЬШЕНИЕ ВОЗБУДИМОСТИКАТОДИЧЕСКАЯ ДЕПРЕССИЯ
УВЕЛИЧЕНИЕ
ВОЗБУДИМОСТИ
ЕКР
Е0
61. АНЭЛЕКТРОТОН
УВЕЛИЧЕНИЕ ВОЗБУДИМОСТИАНОДИЧЕСКАЯ ЭКЗАЛЬТАЦИЯ
УМЕНЬШЕНИЕ
ВОЗБУДИМОСТИ
ЕКР
Е0
62. Катодическая депрессия по Вериго
Если потоянный ток действует на мембранудлительное время, то повышенная возбудимость под катодом изменяется на снижение
возбудимости.
В основе этого явления лежит явление
аккомодации ткани, т.к. постоянный ток
можно представить как ток с бесконечно
малой крутизной нарастания.
63. Законы раздражения
Закон силы – чтобы возник ПД, силастимула должна быть не меньше пороговой
величины.
Закон времени – чтобы возник ПД, время
дейстия стимула должно быть не меньше
пороговой величины
Закон крутизны – чтобы возник ПД,
крутизна стимула должна быть не меньше
пороговой величины
64. Зависимость силы от времени действия
Р – реобаза – это минимальная силатока, вызывающая возбуждение
ПВ – полезное время – минимальное
время
действия
раздражающего импульса силой в
одну реобазу, необходимое для
возбуждения.
Хр – хронаския - минимальное
время действия раздражающего
импульса силой в 2 реобазы
необходимое для возикновенния
ПД.
65. Аккомодация
Это способность ткани приспосабливатьсяк длительно действующему раздражителю.
При этом сила его также увеличивается
медленно (маленькая крутизна)
Происходит смещение критического уровня
деполяризации в сторону нуля
Натриевые каналы открываются не
одновременно и ток натрия в клетку
компенсируется током калия из клетки. ПД
не возникает, т.к. нет регенеративной
деполяризации
66.
Аккомодация.67.
Аккомодация проявляется в увеличении пороговой силыстимула при уменьшении крутизны нарастании стимула –
чем меньше крутизна, тем больше пороговая сила
В основе аккомодации ткани лежит процесс инактивации
натриевых каналов. Поэтому чем меньше крутизна нарастания стимула – тем больше инактивируется натриевых
каналов – происходит смещение уровня критической
деполяризации и возрастает пороговая сила стимула.
Если крутизна нарастания стимула будет меньше пороговой величины, то ПД не возникает и будет наблюдаться
только локальный ответ.
68. Катодическая депрессия по Вериго
Если потоянный ток действует на мембранудлительное время, то повышенная возбудимость под катодом изменяется на снижение
возбудимости.
В основе этого явления лежит явление
аккомодации ткани, т.к. постоянный ток
можно представить как ток с бесконечно
малой крутизной нарастания.