Тема: Фізіологія збудливих тканин. Властивості збудливих тканин.

Лекція №3.

План:

1. Збудження як фізіологічний процес.

Будова і функції клітинних мембран, їхні види.

Рецептори мембран.

Мембранний потенціал спокою (МПС).Механізм походження. Методи реєстрації. Параметри. Фізіологічна роль.
Властивості збудливих тканин: поріг сили подразника(реобаза), корисний час, хронаксія.

Організм і його клітини можуть знаходитись або в діяльному стані, або у стані спокою. Діяльний стан клітини називають збудженням, а недіяльний – фізіологічним спокоєм. Із стану фізіологічного спокою клітина виходить внаслідок дії на неї певної зовнішньої сили, тобто подразнення. Тканини, в яких відповідна реакція на подразнення проявляється яскраво і наступає швидко, звуться збудливими тканинами (нервова, м’язова, залозиста). Фізіологія збудження включає такі поняття: подразливість, збудливість, подразник, подразнення, збудження, провідність.

Подразливість – здатність клітин переходити із стану фізіологічного спокою у діяльний стан під дією сили –подразника; процес дії цієї сили зветься подразнення, а відповідь – збудження.

Збудження– це активний фізіологічний процес, який виникає в тканинах під дією подразників, коли подразнення розповсюджуються по всієї клітині і клітинам, клітини переходять із стану фізіологічного спокою в діяльний стан.

Збудливість – здатність клітин до збудження. Вона буває місцевою (не розповсюджена) та імпульсною (хвилеподібною) або розповсюдженою.

Загальні ознаки збудливості – зміни рівня обміну речовин, виділення енергій тепла, електричної та променевої. Специфічні ознаки збудливості – скоротливість для м’язової тканини, генерація нервового імпульсу – для нервової тканини.

Провідність -здатність проводити хвилі збудження (електричні струми = біопотенціали).

Рефрактерність – це тимчасове зниження збудливості тканини, яке виникає в результаті збудження.

Лабільність (функціональна рухомість) –здатність тканин збуджуватися визначену кількість разів за одиницю часу (залежить від особливості обміну речовин).

Акомодація – залежність порогу збудливості від наростання сили подразнюючого струму, пристосування збудливої тканини до повільно наростаючого подразника. Воно пов’язане з процесами, які викликають деполяризацію мембрани, інактивацію проникності іонів натрію і підвищення проникності іонів калію. Основа - під час дії подразника, в тканинах виникають активні зміни, які протидіють розвитку збудження.

Подразник– фактор, здатний викликати реакцію збудливих тканин.

Види подразників:

1) За якістю – електричні, хімічні, механічні, температурні.

2) За біологічною ознакою –адекватні (діють в природних умовах-світло для ока) і неадекватні (в природних умовах не діють на збудливі тканини, але можуть діяти при достатній силі і тривалості, удар – для ока).

3) За силою – підпорогові (не викликають бачених змін, але обумовлюють фізико-хімічні зрушення); порогові (мають мінімальну силу, яка здатна викликати бачену відповідну реакцію ); надпорогові (сила вища за пороговий подразник).

2. Мембрана клітини – це ущільнений шар цитоплазми (товщина 10 нм), яка виконує різні функції: організуючу, ізолюючу, регулюючу, визначаючу імунну специфічність клітин та ін..

Клітинні мембрани побудовані за загальною схемою:

1) Зовнішній шар – складні вуглеводи (мукополісахариди). До них примикає білковий шар.

2) Середній шар – подвійний шар молекул ліпідів = бішар фосфоліпідів (складає 45% маси мембрани). Вони мають важливу властивість – самоорганізування в водному середовищі (кожна молекула, яка пов’язана одна з одною, утворює тонку плівку, а під час трясіння –звісь везикул). Ліпіди створюють дві властивості мембран – постійна рухомість компонентів мембрани і цілісність. При зміні рухомості змінюється проникливість мембран.

3) Внутрішній шар – білки (55% маси мембрани). Вони не утворюють суцільний шар. Білки пронизують в окремих місцях ліпідний шар, утворюючи трансмембранні пори – канали (діаметр 0,7 мкм). Ці канали вибірково пропускають одні іони в клітину і затримують інші. Живуть вони 2-5 днів, тому в клітині йде постійний синтез білків.

Функції білків: іонні канали, насоси, ферменти, рецептори.

Рецептори мембран – білкові комплекси, які сприймають сигнал молекули – передатчика (біологічно активного з’єднання – ліганди).

Види рецепторів мембран:

- самостійні білки, які вбудовані в мембрану (інтегральний білок);

- частина інших функціональних білків.

2. Мембранний потенціал (потенціал спокою) – це різниця між внутрішньою і зовнішньою поверхнями мембрани. Внутрішня поверхня мембрани заряджена негативно по відношенню до міжклітинного простору. Для збудливих тканин (нервової, м’язової) -40 до -90 мВ, для епітеліальних тканин - -18мВ до -20мВ. Його можливо виміряти, якщо ввести внутрішньоклітини мікроелектрод (скляний капіляр, який заповнений розчином, який проводить струм). Другий електрод розміщують зовнішньо клітини. Як тільки мікроелектрод проколює мембрану, реєструється електровідмінність цитоплазми по відношенню до зовнішньо клітинного середовища (тому і визначається зі знаком «- »).

Стан мембрани, коли заряди на ній розділені певним чином: ззовні – позитивні, а на внутрішній поверхні – негативні, називається поляризацією мембрани. В стані фізіологічного спокою мембрана завжди поляризована. Саме поляризація мембрани забезпечує її біологічну властивість – збудливість, тобто готовність до відповіді на будь-яке подразнення.

Виникнення МПС пов’язане з особливостями будови і властивостями мембрани. В стані спокою через мембранні канали вільно проходять тільки іони калію (їхній діаметр менший за діаметр каналу), а проникність для іонів натрію значно знижена (в 10 разів). Іонна асіметрія – основна причини виникнення МПС. Механізм МПС також пов’язаний з наявністю в мембрані механізму активного транспорту речовин – натрій-калієвий насос (він створює градієнт концентрації усередині та позаклітиною). За рахунок работи НКН створюється та підтримується градієнт концентрації іонів калію (4 ммоль/л зовні та 155 ммоль/л всередині) і іонів натрію ( 145 ммоль/л зовні і 12 ммоль/л всередині). Отже, концентрація іонів калію усередині клітини в 50 разів більша, чим поза нею, а концентрація натрію, навпаки, в 10 разів менша.

3. Збудливість та її параметри.

Для порівняння збудливості окремих клітин, нервових волокон або тканин використовують такі показники: поріг сили, хронаксію, лабільність.

1) Поріг сили – це найменша сила подразника, яка викликає критичний рівень деполяризації мембрани (збудження) і перехід місцевої (локальної) відповіді у генералізовану.

Чим більша сила подразника, тим вище, до визначеної межі, відповідна реакція збудливих тканин (закон сили подразнення). Порогова сила знаходиться в зворотньому зв’язку з тривалістю її дії. Ця залежність чітко виявляється при подразненні електричним струмом. Вона визначається кривою сили – тривалості (або, сили-часу). Крива Гоорвега-Вейса-Лапика показує, що як би не велика була сила подразника, при недостатній його тривалості, відповідної реакції не буде.

2) Реобаза(ордината ОА) – найменша сила постійного струму (або напруги), яка здатна викликати збудження.

3) Корисний час (відрізок ОЕ) – найменший час, протягом якого повинен діяти подразник величиною в одну реобазу.

4) Хронаксія(абсциса ОД)– це час, протягом якого повинен діяти струм подвійної реобази, щоб викликати збудження. Хронаксія вимірюється в тисячних частках секунди. Величина хронаксії показує – чим менша хронаксія, тим швидше виникає збудження. Визначення хронаксії збудливих тканин використовують в фізіології спорту. Н-д, за хронаксією можно встановити присутність пошкодження рухового нерва.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Y. Температура тіла та її регуляція.	\|	Тема: Фізіологія скелетних і гладких м’язів, опорно-рухового апарату.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.006 сек.