Функции биологических мембран. Характеристика возбудимых тканей

1.

РНИМУ им. Н.И.Пирогова Минздрава России
Pirogov Russian National Research
Medical University
Функции биологических
мембран. Характеристика
возбудимых тканей
доцент кафедры физиологии ИНСТИТУТА ФИЗИОЛОГИИ, к.б.н. Дронзикова М.В.

2.

НАПОЛЕОНОВСКИЕ ПЛАНЫ
Деятельность организма как целого
Строение и функции биологических мембран
Трансмембранный транспорт
Возбудимые ткани
Механизмы формирования биопотенциалов в покое (МПП)
ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова

3.

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ОРГАНИЗМА КАК ЦЕЛОГО
Нормальная
физиология
–
наука
о
динамике
и
закономерностях процессов и механизмов жизнедеятельности
организма как целого, его органов и систем при непрерывном
взаимодействии с окружающей средой
И в живом организме она изучает в основном три положения:
➢ Функции
➢ Процессы (физиологические)
➢ Регуляцию (этих функций и процессов)
Задачи
1. Понимание основных закономерностей жизнедеятельности
организма
2. Формирование
мышления
3.
физиологического
(функционального)
ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова
ФГАОУ
ВО
РНИМУ
им.
Н.И.
Пирогова
Формирование навыков оценки уровня здоровья человека

4.

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ОРГАНИЗМА КАК ЦЕЛОГО
ОБУСЛОВЛЕНА
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕМ
органов и систем
обеспечивающих
постоянство внутренней
среды
ОБМЕНОМ
с внешней средой,
веществами,
энергией и информацией
КОРРЕЛЯЦИЯ
(связь) процессов взаимодействия
между органами
изменения ф-ций
РЕГУЛЯЦИЯ
вид корреляции
обеспечивающий
направление
ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова
1. Физиологич.
2.Гуморальная
3.Нейрогумор.
4.Нейроиммуногуморальная

5.

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ
РЕГУЛЯЦИЯ
ОРГАНИЗМА
КАК
ЦЕЛОГО
-
Виды регуляции
По
цели:
гомеостатическая
(гомеостаз);
адаптивная (адаптация – приспособиться к
изменяющимся условиям)
По механизму:
➢ Гуморальная
нейрогуморальная
нейроиммунногуморальная
и
➢ Нервная регуляция – рефлекторная, с помощью
рефлексов
Рефлекс – ответная реакция целостного организма
на
действие
раздражителя,
реализуемая
посредством нервной системы
Рефлексы позволяют
организму быстрее
реагировать на
надвигающуюся
опасность
Гуморальная регуляция – изменение химических
веществ во внутренней среде – это концентрации
ионов, макромолекул, продуктов метаболизма,
ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова
гормонов
ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова

6.

ПЕРЕДАЧА СИГНАЛА - МЕЖКЛЕТОЧНОЕ
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ
Для того, чтобы клетки взаимодействовали между собой образуя целостную
структуру, между ними осуществляется механическое взаимодействие, благодаря
разным видам контактов лизосомальных, плотных, менее плотных. Также
взаимодействие осуществляется и с помощью различных интегративных белков –
интегрина, кадгерина, N-CAM, селектина. Межклеточное взаимодействие – это
морфологическая основа возможности передачи управляющего сигнала:
механического и гуморального
ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова

7.

2. СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ БИОЛОГИЧЕСКИХ МЕМБРАН
В 1972 г. Сингер и Николсон (Singer, Nicolson) предложили жидкостно-мозаичную
модель мембраны, согласно которой белковые молекулы плавают в жидком фосфолипидном
бислое
Белки и фосфолипиды могут менять в нем свое положение (флип-флоп, одно на место
другого)
Состав
Белки- 55%
Фосфолипиды – 25%
Холестерол -13%
Другие липиды -4%
Углеводы-3%
ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова

8.

БЕЛКИ МЕМБРАНЫ
Периферические
белки
располагаются
на
поверхности мембраны. Их молекулы связаны с
полярными
головками
молекул
липидов
электростатическими
силами
Полуинтегральные
белки
полупогружены
в
липидный слой мембраны своим гидрофобным
полюсом, который взаимодействует с гидрофобной
частью
липидных
молекул
Интегральные белки проходят через всю толщу
мембраны. Их гидрофобная часть находится в
середине молекулы и соответствует гидрофобной
зоне
липидов
С физиологической точки зрения белки всех клеток
можно разделить на 5 классов: насосы, каналы,
рецепторы, ферменты и структурные белки
Все воздействия механизмов регуляции осуществляются через клеточную мембрану
ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова

9.

ФУНКЦИИ МЕМБРАН
➢ Барьер - разграничительные функции
➢ Трансмембранный перенос веществ – избирательная проницаемость
мембран
➢ Распространение нервного импульса - в мембране локализованы основные
биоэлектрические процессы
▪ Реализуется генерация электрического потенциала
▪ Посредством мембраны происходит распространение нервного импульса
➢ Матрица. Мембрана является матрицей (основой) для удержания белков,
ферментов
➢ Межклеточные взаимодействия (в том числе и рецепция)
Таким образом, мембрана - важнейший орган клетки, регулирующий
взаимодействие как внутри клетки, так и клетки с окружающей средой
ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова

10.

ТРАНСПОРТ ВЕЩЕСТВ ЧЕРЕЗ МЕМБРАНУ
Одним из основных свойств мембраны – ЭТО
ИЗБИРАТЕЛЬНАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ
Для процесса транспорта всегда необходима ЭНЕРГИЯ
1
ПАССИВНЫЙ ТРАНСПОРТ - источник Э вне клетки
транспортируемого вещества (потенциальная Э в виде
электрохимического градиента)
➢ Простая диффузия (через липидный бислой)
➢ Простая диффузия (через ионные каналы)
➢ Облегченная диффузия (или диффузия
опосредованная переносчиком)
➢ Осмос
2
➢
АКТИВНЫЙ ТРАНСПОРТ
метаболизм клетки
–
источник
Э
–
➢ Первично-активный – источник Э –АТФ
➢ Вторично-активный – источник Э накопленный
градиент ионов
ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова

11.

1
ПАССИВНЫЙ ТРАНСПОРТ
➢ Движущей силой для диффузии ионов
является:
Концентрационный
градиент
(он
стремится выровнять концентрации частиц
по разные стороны от мембраны, т.е. свести
к нулю величины их градиентов)
Простая диффузия через липидный
слой – только для жирорастворимых
веществ:
газов О2, СО2
жирных кислот, глицерина
стероидных и тиреоидных
гормонов и др.
ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова

12.

1
ПАССИВНЫЙ ТРАНСПОРТ
Простая диффузия через ионные каналы
Мелкие гидратированные заряженные частицы
– ионы и анионы проходят через специальные
каналы
➢ Каналы заполнены водой, и кроме ионов
через них могут проходить малые молекулы
неэлектролитов (этанол, мочевина),
заряженные молекулы
➢ Кроме
концентрационного
градиента
движущей силой диффузии является также
электрический градиент
ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова

13.

ОБЛЕГЧЕННАЯ ДИФФУЗИЯ КРУПНЫХ
ВОДОРАСТВОРИМЫХ МОЛЕКУЛ
Происходит с помощью специфических
белков-переносчиков
Свойства облегченной диффузии
➢ Происходит по концентрационному градиенту
➢ Вещества крупные (глюкоза) связываются с
белком переносчиком, который в процессе
переноса вещества испытывает обратимые
конформационные изменения
➢ Ограниченный по скорости и насыщаемости
процесс
➢ Осуществляется перенос только одного типа
молекул (унипорт)
ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова

14.

ОСМОС И ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ
Если мы в U-образный сосуд, разделенный полупроницаемой «мембраной» с
одной стороны нальем пресную воду, с другой соленую, то молекулы соли сразу
разделятся на ионы, образуют гидратную оболочку и начинают тянуть на себя
чистую воду. Т.е. соль тянет на себя воду
Осмос — переход растворителя (воды) через полупроницаемую мембрану в более
концентрированный раствор
На картинке (1) мы видим, что справа уровень воды
снижается, слева повышается (2)
Образуется избыточное давление жидкости на мембрану
с одной стороны Ро и это избыточное давление обусловлено
осмосом
Осмотическое давление – это избыточное давление жидкости
на мембрану вызванное движением воды по закону осмоса
Регистрируется Ро в условиях осмотической системы
состоящей из 3-х компонентов:
1) раствор
2) полупроницаемая мембрана
3) растворитель
Р осм. крови – 7,2 атм или 5500 мм рт. ст
ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова

15.

АКВАПОРИНЫ – ВОДНЫЕ КАНАЛЫ
➢ Для транспорта воды служат белки аквапорины, образующие селективные
каналы для воды
➢ Обнаружены в конце 80-х годов 20 века.
➢ Канал состоит из 6 единиц белковой молекулы, пересекающих липидный
биослой
ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова

16.

2
АКТИВНЫЙ ТРАНСПОРТ ИОНОВ
➢ Пассивные механизмы не позволяют понять причины сохранения ионной
асимметрии на протяжении всей жизни клетки
➢ Кроме того, многие вещества проходят через мембрану против градиента
концентрации, в направлении из меньшей концентрации в большую
(перенос в гору)
➢ Этот процесс протекает с затратой энергии и поэтому, такой механизм
переноса называется активным
➢ Активный перенос всегда является избирательным
➢ Белковая молекула является ферментом, обладает АТФазной активностью и
осуществляет перенос частиц (ионов)
➢ Энергия получается за счет гидролиза молекул АТФ
ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова

17.

2 ПЕРВИЧНО-АКТИВНЫЙ ТРАНСПОРТ – Na+/K+ НАСОС
НАСОСЫ ИЛИ ПОМПЫ осуществляют перенос ионов против
градиента концентрации и с энергией АТФ и являются
Такой активный транспорт былэлектрогенные
обнаружен в 1955 году Ходжкиным и назван
калий-натриевый насос
Он обеспечивает "откачивание" ионов натрия из клетки и транспорт ионов
калия внутрь ее. Осуществляется это с помощью белка-переносчика. Он
захватывает в цитоплазме клетки 3 иона натрия и переносят их наружу, где
ионы отщепляются и таким образом выводятся из клетки. На наружной
поверхности к переносчику присоединяются 2 иона калия, которые
внутрь клетки
➢закачиваются
Энергии распада
одной молекулы
АТФ достаточно для
➢ выведения наружу 3 ионов Na+
➢ и введения внутрь клетки 2 ионов К+
5 ионов против градиента концентрации
переходят через мембрану
ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова

18.

2ВТОРИЧНО-АКТИВНЫЙ ТРАНСПОРТ
1. Энергия АТФ затрачивается на работу ионного насоса (первичный активный
транспорт) – для создания для данного иона КОНЦЕНТРАЦИОННОГО ГРАДИЕНТА
2. Используя градиент концентрации данного иона как «энергию» другой
транспортный белок переносит вместе с данным ионом молекулу другого
вещества, причем из меньшей концентрации в большую! (например, глюкозу)
СИМПОРТ
АНТИПОРТ
▪ Na+ и
аминокислоты
▪ Na+ и глюкоза
▪ Na+, К+, и 2Сl
▪ Na+ / H+ антипорт
▪ 3Na+ /Ca2+
▪ Na+ / Сl-
ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова

19.

МЕМБРАННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ
Разность потенциалов – энергетическая характеристика (т.е. какую работу
может совершить заряд)
1. Мембрана всех живых клеток имеет заряд
2. Внешняя поверхность мембраны заряжена положительно (+) по сравнению с
внутренней (--)
3. Измерялся этот заряд путем введения микроэлектродов через мембрану
4. Измерительный электрод считается тот, который ввели внутрь клетки (1 на рис),
поэтому на вольтметре показан заряд отрицательный (-70) по отношению
к
№2
№1
поверхности
5. Второй электрод (№2) нейтральный, он находится снаружи клетки
6. Впервые это было измерено на гигантском аксоне кальмара
Метод
и напряжение на мембране
данной клетки оставило -70 мv
patch-clamp
Пэтч-пипетка
ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова

20.

ФОРМИРОВАНИЕ МЕМБРАННОГО ПОТЕНЦИАЛА
1. Общая теория объяснения потенциала покоя -- это теория Ходжкина и Хаксли
2. Согласно ей заряд на мембране обусловлен разным распределением ионов, в
первую очередь Na+ и К+
3. К+ внутри клетке в 30 раз больше, чем натрия
4. Так разница или градиент
концентрации достигается
за счет работы
специальных белков в мембране,
переносчиков - Na/К насоса
ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова

21.

ИОННАЯ АССИМЕТРИЯ
ИОННАЯ АССИМЕТРИЯ В ПОКОЕ ИЛИ ИЗБИРАТЕЛЬНАЯ ПРОНИЦАТЕМОСТЬ МЕМБРАНЫ
Разность концентраций 4-х ионов по обе стороны клеточной мембраны
Na+в20 раз
снаружи
K+ в30 раз
внутри
Ca+ 20000
раз снаружи
Трансмембранные градиенты ионов Na, K, Cl,
Ca
ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова

22.

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ГРАДИЕНТ
➢ K + проходят через каналы мембраны наружу согласно
химическому градиенту, так как К+ в клетке много, а
снаружи мало
➢ Na+ входит в клетку, так как его наоборот много снаружи
Na/К-АТФаза закачивает 2К+ внутрь клетки, а выкачивает
3Na+ из клетки
Но–пока
никакого
потенциала
нет, есть только
1. Химический градиент
градиент
концентрации
способствует
токуградиент
калия из клетки
через каналы утечки (концентрация внутри К+ клетки больше, чем вне в 30-50 раз)
2. Электрический градиент - Катионы всегда сосуществуют с анионами. Во внешней
среде очень важен Cl-, во внутренней - другие анионы – крупные органические белки,
фосфаты и т.д.
➢ Когда К+ выходит на наружную поверхность мембраны, то А- не могут выйти
сквозь каналы, но
продолжают удерживать К+ за счет своего заряда или
электрического поля. И появляется 2 сила, именно электрическая, т.е. потенциал
(заряд, напряжение) потому что А- притягивает катионы К+
➢ И эта Электрическая сила в конце концов уравновесит силу химического
градиента, т.е. станет такая ФГАОУ
же поВО
величине,
но Пирогова
направленной в другую сторону от
РНИМУ им. Н.И.

23.

РАВНОВЕСНЫЙ КАЛИЕВЫЙ ПОТЕНЦИАЛ
Эти две силы уравновешиваются – сколько калия
выходит наружу, столько калия заходит во внутрь наступает РАВНОВЕСИЕ для К+
И электрический потенциал, который оказался на
мембране за счет того, что накопились внутри анионы, а
снаружи катионы К+ называется равновесным
потенциалом для данного иона, в данном случае для К+
новесный потенциал – это тот потенциал который способен остановить выход и
по его химическому градиенту и приводит к электрохимическому равновесию
Равновесный потенциал можно посчитать по уравнению Нернста для каждого иона
по обе стороны мембраны, проницаемой для данного иона. Величина его зависит
от градиента концентрации, она у всех клеток примерно одинакова, а вторая
причина – это зависимость от количества (штук) калиевых каналов
ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова

24.

ПОТЕНЦИАЛ ПОКОЯ
Потенциал покоя зависит от концентраций ионов по обе стороны
мембраны и проницаемости мембран для этих ионов
Потенциал покоя отличается от равновесного мембранного потенциала тем, что
мембрана проницаема не только для ионов К+, а так же проницаемы для Na+ ClСоотношение проницаемости на мембране для ионов в состоянии покоя составляет
1:0,04:0,45
Т.е. формула показывает отсутствие равновесия, и то, что количество штук
калиевых каналов утечки намного больше, чем натриевых каналов (0,04) и
хлорных
ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова

25.

РАВНОВЕСНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ
➢ Количество K+ каналов на мембране клеток различная
и проницаемость для ионов К+ тоже различная
➢ В основном она велика у клеток мышечных и
нервных, потому у этих клеток заряд мембраны в
покое довольно высокий
➢ -60, -70 у нервной клетки; -90 у клетки скелетной
мышцы
➢ Для каждого иона по уравнению Нернста можно
высчитать свой равновесный потенциал
Для ионов Na+ Ер = +65
Для ионов Cl зависит от клетки, в нервной Ер = ➢ Любой ион будет стремиться к своему равновесному
потенциалу
➢ Na+ стремится к +65, К+ стремится к -90
➢ Ионы Na+ всегда будут стремиться внутрь клетки
внося свой положительный заряд + внутрь и
частично деполяризуют заряд мембраны (разряжают,
приближают к 0)
➢ Но каналов для К+ гораздо больше, чем для, потому
ФГАОУ ВО РНИМУ
им. Н.И. Пирогова
ПП будет ближе к К+ равновесному
потенциалу
-70 у

26.

НАЛИЧИЕ ИОННЫХ КАНАЛОВ
КАЛИЕВЫЕ КАНАЛЫ УТЕЧКИ
Подавляющее большинство
каналов утечки ОТКРЫТЫ
НАТРИЕВЫЕ КАНАЛЫ УТЕЧКИ
К+
И через них К+ по градиенту
концентрации медленно утекает из
клетки
Подавляющее
большинство
Na+ каналов утечки ЗАКРЫТЫ
• Но небольшое количество Na+
каналов открыты (0,04)
• И через них по градиенту
концентрации Na+ медленно
проникает в клетку
Вывод: проницаемость мембраны в покое во много раз выше для
ионов К+ чем Na+
ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова

27.

ПОТЕНЦИАЛ ПОКОЯ
Для чего нужен заряд – для того, чтобы производить Потенциал
Действия
➢ Если
воздействовать
на
мембрану
каким-либо
раздражителем, то в месте
воздействия
произойдет
скачок
потенциалов,
т.е.
заряд мембраны поменяется
на противоположным - он
становится
снаружи
отрицательным, а внутри
положительным
➢ И этот процесс называется
возбуждением
или
Потенциалом действия
➢ К этому процессу способны
только некоторые клетки
которые
называются
ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова
возбудимыми

28.

ПОТЕНЦИАЛ ПОКОЯ И ПОТЕНЦИАЛ ДЕЙСТВИЯ
ПОТЕНЦИАЛ ПОКОЯ – это разность
потенциалов, которая существует
между внутренней и наружной
поверхностью клеточной мембраны
в покое
ПОТЕНЦИАЛ ДЕЙСТВИЯ – быстрое
колебание
мембранного
потенциала, которое происходит в
ответ на действие раздражителя
ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова

29.

ИОННЫЕ КАНАЛЫ
Кроме насосов в мембране существуют поры или
каналы
1.МОНОСЕЛЕКТИВНЫЕ 2. НЕСЕЛЕКТИВНЫЕ
3.
проницаемые
для одного вида ионов
пропускают два иона
(каналы электрического
синапса)
ПОЛИСЕЛЕКТИВНЫЕ
ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова
пропускают в одинаковом
Количестве большое
число молекул
(каналы химических синапсов)

30.

ИОННЫЕ КАНАЛЫ
1. НЕУПРАВЛЯЕМЫЕ
(УТЕЧКИ)
Нерегулируемые, всегда открыты
2.УПРАВЛЯЕМЫЕ (БЫСТРЫЕ)
Регулируемые, могут быть
закрыты, могут быть открыты
➢ В мембране клетки постоянно
находятся каналы утечки для ионов
K+, Na+
ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова

31.

ИОННЫЕ КАНАЛЫ
1. ПОТЕНЦИАЛУПРАВЛЯЕМЫЕ
(потенциалзависимые)
открываются в случае, когда изменяется
разность потенциалов на поверхности
мембраны
1.Быстрые
2. Медленные
2. ЛИГАНДУПРАВЛЯЕМЫЕ (хемозависимые)
при контакте мембраны с химическим
веществом открываются эти каналы
3. МЕХАНОУПРАВЛЯЕМЫЕ
(механозависимые)
механическое воздействие на клетку
позволяет открыть каналы, например
растяжение
ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова

32.

ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ УПРАВЛЯЕМЫХ КАНАЛОВ
➢ Каналы открываются на определенное время
➢ Порог открытия для потенциалзависимых каналов индивидуальный
➢ Канал имеет проводимость – объем потока проходящих через него ионов
➢ Вероятность открытия канала может изменяться под действием различных
факторов
Состояния п/з канала
Активация – увеличение вероятности открытия
Деактивация – снижение или нечувствительность
к активирующему стимулу
Инактивация – для п/з каналов
Десентизация – блокада, для хемозависимых
ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова

33.

ВОЗБУДИМЫЕ ТКАНИ
1. НЕРВНАЯ ТКАНЬ
2. МЫШЕЧНАЯ ТКАНЬ
• Как все живые ткани они обладают РАЗДРАЖИМОСТЬЮ
• Но кроме раздражимости, они обладают 3-мя важными
свойствами
ВОЗБУДИМОСТЬЮ
ПРОВОДИМОСТЬЮ
ЛАБИЛЬНОСТЬЮ
ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова

34.

ВОЗБУДИМЫЕ ТКАНИ
ОБМЕН ВЕЩЕСТВ
ВО ВСЕХ ЖИВЫХ ТКАНЯХ
РАЗДРАЖИМОСТЬ
РАЗДРАЖИМОСТЬ - это способность живой клетки (ткани) в ответ на действие
раздражителя изменять свой обмен веществ (он становится более
интенсивным), температуру, проницаемость, форму, двигательную активность и
т.д.))
Способность клетки все это изменять – это раздражимость
ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова

35.

СВОЙСТВО ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ
1. ВОЗБУДИМОСТЬ - это СВОЙСТВО (способность) некоторых клеток
отвечать на действие достаточного по силе раздражителя ВОЗБУЖДЕНИЕМ
2. ПРОВОДИМОСТЬ - СПОСОБНОСТЬ проводить возбуждение. Оценивается
по скорости распространения возбуждения ( м/ с , см/с и т.д.)
3. ЛАБИЛЬНОСТЬ - ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ПОДВИЖНОСТЬ ткани
Характеризуется количеством потенциалов действия или возбуждений,
которые клетка может воспроизводить в единицу времени
Например лабильность нерва - 1000 ПД/с, мышцы - 500 ПД/ с, синапса 50
ПД/с
ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова

36.

ВОЗБУЖДЕНИЕ (ТОРМОЕНИЕ)
➢ ВОЗБУЖДЕНИЕ – это ответная реакция (действие) возбудимой клетки на
действие раздражителя
➢ Характерным проявлением возбуждения является потенциал действия
(импульс)
ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова

37.

РАЗДРАЖИТЕЛИ (ДОСТАТОЧНЫЕ ПО
СИЛЕ)
Не каждый раздражитель может привести к состоянию возбуждения
Раздражители делятся по силе на:
➢ ДОПОРОГОВЫЕ
➢ ПОРОГОВЫЕ
➢ СВЕРХПОРОГОВЫЕ
ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова

38.

ПОРОГОВЫЙ РАЗДРАЖИТЕЛЬ
ПОРОГ
РАЗДРАЖЕНИЯ
ПОРОГ ВОЗБУЖДЕНИЯ !!!
Минимальная сила раздражителя, которая способна
вызвать процесс возбуждения!
Порог возбудимости ???
Порога возбудимости нет
ПО ПОРОГУ РАЗДРАЖЕНИЯ, ПО ВЕЛИЧИНЕ ПОРОГА ВОЗБУЖДЕНИЯ
судят о возбудимости ткани – чем меньше порог раздражения, тем она
более возбудимая
ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова

39.

РАЗДРАЖИТЕЛИ
ФИЗИЧЕСКИЕ
(температурные, световые,
звуковые и т.д),
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ
(изменение рН,
осмотического давления)
АДЕКВАТНЫЙ
вызывает
процесс
возбуждения
при
наименьшей
силе
раздражителя
ХИМИЧЕСКИЕ
(химические соединения и
вещества, способные
вызывать возбуждение)
НЕАДЕКВАТНЫЙ
ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова

40.

ДЕПОЛЯРИЗАЦИЯ И ГИПЕРПОЛЯРИЗАЦИЯ
Процесс увеличения амплитуды МП (-40, -10) называется
деполяризацией
Процесс уменьшение амплитуды МП (– 70, -80, - 90) называется
гиперполяризцией
ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова

41.

ЯВЛЕНИЯ, ЛЕЖАЩИЕ В ОСНОВЕ МЕМБРАННОГО
ПОТЕНЦИАЛА
➢ Проницаемость – способность мембраны пропускать ионы
независимо от их содержания в среде
➢ Проводимость – изменение потока ионов при сдвигах МП и
зависит от проницаемости и от содержания ионов в среде
➢ Движение ионов – при наличии электрохимического
градиента (электрохимический потенциал)
➢ Равновесный потенциал для конкретного иона - напряжение
на мембране, при котором прекращается движение ионов по
концентрационному градиенту. Он достигается, когда
электрохимический потенциал достигает стационарного
уровня
(уравновешены
концентрационный
и
электрохимический градиент)
ЯВЛЕНИЯ
1) ИОННАЯ АССИМЕТРИЯ
2) ПАССИВНЫЙ ТРАНСПОРТ
3)АКТИВНЫЙ
ТРАНСПОРТ
ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова

42.

БЛОКАТОРЫ NA+ КАНАЛОВ
Тетродотоксин – (пробка) яд рыбы Фугу
Конотоксин - (крышка) яд моллюсков рода
Conus
Батрахотоксин (распорка)– яд лягушеклистолазов, полулетальная доза 2–7 мкг/кг — три
независимые «военные разработки», решающие
одну и ту же задачу, которые воздействуют на пору
натриевых каналов
ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова

43.

БЛОКАТОРЫ NA+ и К+ КАНАЛОВ
Лидокаин (местный анестетик - анестезия) – садится на
каналы. Сначала блокируются болевые R, потом сенсорные, затем
моторные
Анестетики и анальгетики – это вещества, которые блокируют
проведение боли от рецептора к головному мозгу
Анальгетики – убирают боль
Анестетики водятся в центральный орган, выключают
сознание. Есть и такие, которые не выключают боль. Наркоз – это
подбор анальгетики + анестетики
Амилорид (диуретик) – мочегонный – в почке, вывод воды
связанный с выводом Na+. Если заблокируем вывод, то вода тоже
не будет реабсорбироваться и все вытечет наружу
БЛОКАТОРЫ К+ КАНАЛОВ
Тетраэтиламмоний – ганглиоблокатор
Харибдотоксин из яда скорпиона Leiurus quinquestriatus
ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова

44.

Спасибо за внимание!
Институт физиологии
Кафедра физиологии
ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова