Физиология возбудимых тканей

Медицинская физиология —

изучает функции организма человека во взаимодействии с окружающей средой.
Все

БИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕМБРАНЫ

Биологическая мембрана

Толщина мембран 7-10 нм, состоит из двойного слоя фосфолипидов:
гидрофильные

Липиды мембраны

Фосфоглицериды
каркас мембраны
Холестерин
Гликолипиды:
входят в состав ионных каналов
являются

Белки мембран

Интегральные мембранные белки

встроены в липидный бислой -глобулярные.
Это белки адгезии, некоторые

Трансмембранный белок

молекула белка, проходящая через всю толщу мембраны и выступающая

Периферические мембранные белки

находятся на одной из поверхностей клеточной мембраны (наружной или

ФУНКЦИИ МЕМБРАН

СТРУКТУРНАЯ.
ЗАЩИТНАЯ.
ФЕРМЕНТАТИВНАЯ
СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ ИЛИ АДГЕЗИВНАЯ
РЕЦЕПТОРНАЯ.
АНТИГЕННАЯ.
ЭЛЕКТРОГЕННАЯ
ТРАНСПОРТНАЯ.

СВЯЗЬ МЕЖДУ КЛЕТКАМИ

КЛЕТКА сигнальная молекула (первый посредник) или лиганд
молекула

ЛИГАНДЫ

пептидные гормоны
производные аминокислот
нейромедиаторы
цитокины

РЕЦЕПТОРЫ МЕМБРАН

Это молекулы (белки, глико- или липопротеины), чувствительные к биологически активным

Виды клеточных рецепторов

мембранные - встроенные в плазматическую мембрану
внутриклеточные — цитозольные и ядерные 
некоторые

МЕХАНИЗМ РАБОТЫ РЕЦЕПТОРОВ

Мембранные рецепторы регистрируют наличие лиганда:
передают сигнал внутриклеточным химическим

вторичные посредники

Это внутриклеточные сигнальные молекулы - передают сигнал от мембранных

Внутриклеточные посредники

циклические нуклеотиды (цАМФ и цГМФ)
инозитолтрифосфат, диацилглицерол
Ca2+ - кальмодулин

Циклические нуклеотиды (цАМФ, цГМФ)

адреналин

β - адренорецептор

активатор (Gs ) аденилатциклазы

Активная аденилатциклаза

АТФ цАМФ

ПРОТЕИНКИНАЗА

каскад

ИОННЫЕ КАНАЛЫ

белковые макромолекулы, погруженные в липидный бислой плазматической мембраны (трансмембранные белки),

СВОЙСТВА ИОННЫХ КАНАЛОВ

Селективность - каждый канал пропускает только определенный («свой») ион.

СВОЙСТВА ИОННЫХ КАНАЛОВ

3. По механизму управления проницаемостью каналы делятся:
Потенциалзависимые – ворота

Работа ворот потенциалзависимого Na+–канала.

h – внутринние
инактиваци-
онные ворота
m – наружные

Возбудимые ткани

Нервная, мышечная, эндокринная

ВОЗБУДИМОСТЬ

Это способность ткани отвечать на раздражение возбуждением (генерацией потенциала действия –

ВОЗБУЖДЕНИЕ

Это процесс генерации (возникновения ПД) в ответ на раздражение

поляризация

Наличие разных зарядов по обе стороны
мембраны:
Снаружи +
Внутри –
Клетка представляет собой

гиперполяризация

Увеличение разности ПД между сторонами мембраны
ДЕПОЛЯРИЗАЦИЯ
Уменьшение разности потенциалов между сторонами мембраны
РЕПОЛЯРИЗАЦИЯ
Увеличение

МЕМБРАННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ПОКОЯ

Это разность потенциалов между наружной и внутренней поверхностью мембраны

Регистрация мембранного потенциала

МкЭ – микроэлектрод
РЭ – референтный электрод

Величина МП

плазмолеммы нервных клеток и кардиомиоцитов варьирует от –60 мВ

Электрические явления в возбудимых тканях. Природа и механизм поддержания мембранного

Электрические явления в возбудимых тканях. Природа и механизм поддержания мембранного

Механизмы поддержания ионной асимметрии

Электрический заряд на мембране – способствует входу калия

НАТРИЙ – КАЛИЕВЫЙ НАСОС

активный транспорт ионов натрия и калия против концентрационного

ФУНКЦИИ КАЛИЙ-НАТРИЕВОГО НАСОСА

Активный транспорт ионов
АТФ-азная ферментативная активность
Поддержание ионной асимметрии
Усиление поляризации мембраны

деполяризация

Возникает при открытии натриевых каналов
Натрий входит в клетку:
уменьшает отрицательный заряд

КРИТИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ ДЕПОЛЯРИЗАЦИИИ Екр

Уровень деполяризации, при котором открывается максимально возможное количество

Порог деполяризации

Разность между величиной исходной поляризации мембраны (Е0) и критическим уровнем

Подпороговая деполяризация или локальный ответ ЛО

местная активная кратковременная и обратимая деполяризация

Закон «все или ничего»

Подпороговый раздражитель вызывает местную деполяризацию («ничего»)
Пороговый раздражитель вызывает

Свойства ЛО

Не подчиняется закону «все или ничего»
Амплитуда ЛО зависит от силы

Потенциал действия (ПД)

Это разность потенциалов между возбужденным и невозбужденным участками мембраны,

Фазы ПД

Медленная деполяризация
Быстрая деполяризация
Реверсия
Быстрая реполяризация
Медленная реполяризация
Гиперполяризация

Общая физиология возбудимых тканей

Изменение мембранного потенциала клетки при

Потенциал действия

Ионные токи натрия и калия

Na+

К+

Е0

Екр

0

+30

Условия возникновения ПД

Деполяризация должна достигнуть критического уровня деполяризации
Ток натрия в клетку

Изменения возбудимости во время ПД

Возбудимость обратнопропорционально зависит от величины порога деполяризации
Δ

1

2

3

4

5

Е0

Екр

0

+30

Законы раздражения

Раздражение

Это процесс воздействия на клетку
Эффект воздействия зависит как от качественных

Виды раздражения

Механическое
Температурное
Химическое
Биологическое
Электрическое

Преимущества электрического раздражителя

Моделирует биологические процессы (биопотенциалы)
Легко дозируется:
По силе
По времени действия
По времени

ЗАКОНЫ РАЗДРАЖЕНИЯ

Это комплекс правил, описывающих требования, которым должен подчиняться раздражитель, чтобы

Полярный закон

При внеклеточном приложении прямоугольного импульса постоянного тока возбуждение возникает

катод

-

анод

+

+

+

-

-

Замыкание цепи

+

+

-

-

катод

-

анод

+

+

+

-

-

Разамыкание цепи

Законы раздражения

Закон силы – чтобы возник ПД, сила стимула должна быть

Зависимость силы от времени действия

Р – реобаза – это минимальная сила

Аккомодация

Это способность ткани приспосабливаться к длительно действующему раздражителю. При этом

Аккомодация.