Лекция № 14. Распространение возбуждения по возбудимым мембранам. Биофизические основы электрокардиографии
Содержание
- 2. 1. Распространение потенциала действия по возбудимым мембранам При возбуждении нервного волокна (например, прямоугольным импульсом напряжения) можно
- 3. На всем протяжении нервного волокна ПД имеют одинаковую амплитуду, но появляются с задержкой, которая пропорциональна расстоянию
- 4. Распространение возбуждения по нерву складывается из двух последовательных процессов: 1) распространения ЭМП с затуханием (декрементом); 2)
- 5. Пусть в некоторой точке нервного волокна (аксона) развился и достиг пика ПД, т.е. произошла деполяризация мембраны.
- 6. И в цитоплазме, и в окружающей мембрану межклеточной жидкости возникают ионные токи (локальные токи): между участками
- 8. За счет этих токов потенциал внутренней поверхности соседних невозбужденных участков мембраны повышается (становится более положительным), потенциал
- 9. Трансмембранная разность потенциалов уменьшается по абсолютной величине, невозбужденные участки мембраны деполяризуются.
- 10. По мере удаления от точки возникновения ПД изменения трансмембранной разности потенциалов убывают по экспоненциальному закону (распространение
- 11. В тех точках мембраны, где сдвиг трансмембранной разности потенциалов оказывается выше КМП, открываются натриевые каналы и
- 12. Таким образом, возникающий на возбудимой мембране ПД является надпороговым стимулом для определенного участка мембраны.
- 13. Поскольку распространение ЭМП происходит со скоростью света в среде, пассивные сдвиги трансмембранной разности потенциалов происходят быстро,
- 14. Величина деполяризующего потенциала зависит от расстояния от возбужденного участка мембраны следующим образом: Ux = U0.e-x/λ
- 15. где Ux – величина деполяризующего потенциала в точке "х"; U0 – изменение мембранного потенциала в точке
- 16. Постоянная длины определяется следующими параметрами нервного волокна:
- 17. где rm – удельное электрическое сопротивление оболочки волокна; δ – толщина оболочки; а – радиус волокна;
- 18. Чем больше константа длины мембраны, тем меньше затухание и выше скорость распространения нервного импульса. Величина λ
- 19. Большую скорость распространения нервного импульса по аксону кальмара обеспечивает их гигантский по сравнению с аксонами позвоночных
- 20. Такой способ повышения скорости распространения возбуждения посредством утолщения нервных волокон пригоден для животных, у которых мало
- 21. У позвоночных животных, которые имеют нервы с большим количеством проводящих волокон, возможности их утолщения ограничены размерами
- 24. Миелиновая оболочка образуется в процессе наматывания на аксон окружающих его шванновских клеток. Оболочка представляет собой многомембранную
- 25. Диффузия ионов через миелиновую оболочку невозможна. Поэтому в мякотном волокне генерация ПД возможна только там, где
- 26. Мембрана перехвата Ранвье специализирована для генерации возбуждения: плотность натриевых потенциалзависимых каналов здесь примерно в 100 раз
- 27. От перехвата к перехвату возбуждение распространяется за счет декрементного распространения ЭМП.
- 29. При этом постоянная длины (λ) для этих волокон больше (так как увеличиваются сопротивление мембраны и ее
- 30. Ретрансляция ПД обычно происходит на 2-3 соседних перехватах Ранвье. Более частое, чем необходимо для обеспечения нормального
- 31. Поскольку ретрансляция ПД происходит только в перехватах Ранвье, то возбуждение как бы "перепрыгивает" через миелинизированные участки
- 32. Миелинизация обеспечивает повышение скорости проведения при существенной экономии энергетических ресурсов. Потребление кислорода такими волокнами в 200
- 33. 2. Синаптическая передача. Функциональный межклеточный контакт, обеспечивающий переход возбуждения с одной клетки на другую, получил название
- 34. Существует два принципиально различных типа синапсов – электрические и химические.
- 35. Электрическая синаптическая передача возможна только при очень тесном соприкосновении взаимодействующих клеток – при расстоянии между ними
- 36. В этом случае развитие ПД на мембране одной клетки приводит за счет возникновения локальных токов к
- 38. Большое значение для осуществления электрической передачи нервного импульса имеет существование в области синапса особых межклеточных контактов
- 40. Такие контакты обычны для ЦНС, миокарда и гладкой мускулатуры, где связанные щелевыми контактами клетки образуют функциональный
- 41. Щелевые контакты регулируемы, они могут закрываться при снижении рН или повышении концентрации Са2+ (повреждение клеток или
- 42. Химическая синаптическая передача осуществляется с помощью химических веществ-посредников (медиаторов). В этом случае расстояние между взаимодействующими клетками
- 43. Электрическое поле затухает в пределах синаптической щели и не может деполяризовать постсинаптическую мембрану. Отсюда возникает необходимость
- 45. Деполяризация пресинапса приводит к изменению проницаемости пресинаптической мембраны для медиатора, медиатор выбрасывается в синаптическую щель, диффундирует
- 46. Изменение конформации белков-рецепторов при образовании комплекса "рецептор-медиатор" приводит к открытию на мембране специфических химиочувствительных ионных каналов,
- 47. В зависимости от направления изменения трансмембранного потенциала химические синапсы могут быть возбуждающими (деполяризация постсинаптической мембраны) или
- 48. В случае возникновения ВПСП (возбуждающего постсинаптического потенциала) он с затуханием (декрементом) распространяется по постсинаптической мембране и
- 49. 3. Особенности биоэлектрогенеза мышечных волокон миокарда сердца. Сердце выполняет в кровеносной системе роль четырехкамерного насоса, обеспечивающего
- 50. Ритмические сокращения сердца возникают под действием импульсов (ПД), зарождающихся в нем самом. Если изолированное сердце поместить
- 51. Функциональным элементом сердца служит мышечное волокно – цепочка из клеток миокарда, соединенных "конец в конец" и
- 52. В зависимости от морфологических и функциональных особенностей различают два типа волокон миокарда:
- 53. 1) волокна рабочего миокарда предсердий и желудочков, составляющие его основную массу и обеспечивающие нагнетательную функцию (типичные
- 54. 2) волокна водителя ритма (пейсмекера) и проводящей системы (атипичные мышечные волокна), отвечающие за генерацию возбуждения и
- 55. Миокард (сердечная мышца), подобно нервным тканям и скелетным мышцам, принадлежит к возбудимым тканям. Это значит, что
- 56. Межклеточные соединения (щелевые контакты) способствуют проведению возбуждения и обеспечивают функционирование миокарда как функционального синцития (т.е. возбуждение,
- 57. Как и в нервных клетках и волокнах скелетных мышц, ПД в типичных миокардиальных волокнах возникает в
- 58. За этой фазой быстрой деполяризации (продолжительность – 1-2 мс) следует более длительная фаза плато – специфическая
- 59. Длительность ПД кардиомиоцитов составляет 200-400 мс, т.е. более чем в 100 раз превышает соответствующую величину для
- 61. ПП близок к К+-равновесному потенциалу; деполяризация обусловлена лавинообразно нарастающим Na+-током (однако, этот Na-ток быстро инактивируется); фаза
- 62. Специфическая форма ПД ТМВ имеет большое функциональное значение, так как определенным фазам ПД соответствует определенные изменения
- 63. Во время длительной деполяризации мембраны (плато) Na+-каналы инактивируются, и ТМВ находится в состоянии абсолютной рефрактерности. Восстановление
- 64. Длительный рефрактерный период предохраняет сердце от слишком быстрого повторного возбуждения и повторного сокращения. Такое возбуждение, возникшее
- 65. ПД атипичных мышечных волокон – отличается отсутствием устойчивого уровня ПП. Эти клетки спонтанно деполяризуются до критического
- 67. 4. Проводящая система сердца. Распространение возбуждения по миокарду. АТМВ миокарда образуют так называемую проводящую систему. Она
- 68. Строение проводящей системы обеспечивает строго согласованное и последовательное возбуждение и сокращение различных отделов сердца.
- 70. В норме водителем ритма является синоатриальный узел, расположенный в стенке правого предсердия в месте впадения в
- 72. Единственный путь, по которому возбуждение может пройти к желудочкам, образует атриовентрикулярный узел (АВ), лежащий в предсердно-желудочковой
- 73. Это приводит к тому, что возбуждение "задерживается" в АВ-узле (АВ-задержка необходима для полного перехода крови из
- 74. Далее возбуждение распространяется по пучку Гиса, ножкам пучка Гиса и волокнам Пуркинье к верхушке сердца со
- 75. 5. Электрокардиография. Электрокардиограмма. Интегральный электрический вектор сердца. Сложный характер распространения возбуждения по сердцу отображается в электрокардиограмме
- 76. Если рассмотреть отдельное миокардиальное волокно, то в покое его наружная поверхность имеет положительный, а внутренняя –
- 77. Возбужденное волокно можно рассматривать как диполь, обладающий определенным дипольным моментом. Векторная сумма дипольных моментов всех волокон
- 78. Этот вектор в каждый момент времени направлен от наиболее возбужденного (электроотрицательного) к наименее возбужденному (электроположительному) участку
- 79. Как известно, движущиеся заряды создают вокруг себя переменное электрическое поле, которое распространяется в пространстве. Поэтому работающее
- 80. Для этого на различные точки поверхности тела накладывают отводящие электроды и регистрируют разность потенциалов между ними.
- 82. Кривая, отображающая зависимость этой разности потенциалов от времени, называется электрокардиограммой. Она представляет собой периодическое (Т =
- 84. Величина разности потенциалов, регистрируемой между двумя электродами, находящимися на поверхности тела человека будет зависеть от величины
- 85. Виллем Эйнтховен (1860-1927), Нобелевский лауреат 1924 г.
- 89. Скачать презентацию