Пассивные и активные электрические свойства биообъектов

1.Электропроводность биологических объектов для постоянного и переменного тока.
2. Раздражимость и возбудимость

Хаотично движущиеся электроны

Направленное движение зарядов

СВОБОДНЫЕ ЗАРЯДЫ

ПЕРЕМЕЩЕНИЕ СВОБОДНЫХ ЗАРЯДОВ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ПОЛЯ

ПЕРЕМЕЩЕНИЕ СВЯЗАННЫХ ЗАРЯДОВ СОЗДАЕТ ТОКИ СМЕЩЕНИЯ

СВЯЗАННЫЕ ЗАРЯДЫ

ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ - свойство живого тела пропускать электрический ток под воздействием электрического

ЭКВИВАЛЕНТНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СХЕМЫ БИООБЪЕКТОВ

R – сопротивление, С – электрическая емкость

Параллельное Последовательное

ПРИ ПРОПУСКАНИИ ПОСТОЯННОГО ТОКА ЧЕРЕЗ БИООБЪЕКТ НАБЛЮДАЕТСЯ ВИДИМОЕ ОТКЛОНЕНИЕ ОТ ЗАКОНА

ПОЛЯРИЗАЦИЯ - процесс перемещения связанных зарядов под действием внешнего электрического поля

ВИДЫ ПОЛЯРИЗАЦИИ

ЭЛЕКТРОННАЯ ПОЛЯРИЗАЦИЯ

упругое смещение электронных орбит относительно ядер в атомах и молекулах

ИОННАЯ ПОЛЯРИЗАЦИЯ

Упругое смещение противоположно заряженных ионов в узлах кристаллической решетки.
Присутствует

ДИПОЛЬНАЯ ПОЛЯРИЗАЦИЯ

10 -13 – 10 -7 с

Время релаксации

МАКРОСТРУКТУРНАЯ ПОЛЯРИЗАЦИЯ

10 -8 – 10 -3 с

Время релаксации

Электролитическая поляризация связана с поляризацией электродов, опущенных в раствор электролита при

СОПРОТИВЛЕНИЕ БИООБЪЕКТОВ ПЕРЕМЕННОМУ ТОКУ

ИМПЕДАНС – СУММАРНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ОБЪЕКТА

R –АКТИВНОЕ (омическое) СОПРОТИВЛЕНИЕ
Rc – РЕАКТИВНОЕ

ПРИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОМ СОЕДИНЕНИИ ОМИЧЕСКОГО И ЕМКОСТНОГО СОПРОТИВЛЕНИЙ

ПРИ ПАРАЛЛЕЛЬНОМ СОЕДИНЕНИИ ОМИЧЕСКОГО И

ДИСПЕРСИЯ ИМПЕДАНСА – зависимость суммарного сопротивления от частоты переменного тока

ДИСПЕРСИЯ ИМПЕДАНСА ПРИ ОТМИРАНИИ ТКАНИ

К – коэффициент Тарусова

РАЗДРАЖИМОСТЬ – ОБЩЕЕ СВОЙСТВО ВСЕХ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ, СПОСОБНОСТЬ РЕАГИРОВАТЬ НА ФАКТОРЫ

ВОЗБУДИМЫЕ ТКАНИ СПОСОБНЫ РЕАГИРОВАТЬ НА ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СИГНАЛЫ

РАЗДРАЖИТЕЛИ

ФИЗИЧЕСКИЕ (механические, звуковые, световые, температурные, электрические)
ХИМИЧЕСКИЕ (щелочи, кислоты, гормоны, продукты обмена

РАЗДРАЖИТЕЛИ
(по силе)

ПОДПОРОГОВЫЕ

СВЕРХПОРОГОВЫЕ

ПОРОГОВЫЕ

СООТНОШЕНИЕ МЕЖДУ ПОРОГОВОЙ СИЛОЙ РАЗДРАЖЕНИЯ И ЕГО ДЛИТЕЛЬНОСТЬЮ

КРИВАЯ «СИЛА – ДЛИТЕЛЬНОСТЬ»

OA – реобаза ОС – полезное время
OD

Мембранная теория возбуждения:
при раздражении возбудимой клетки происходит изменение проницаемости мембраны

Потенциал покоя, механизм его формирования

ИОННЫЕ ГРАДИЕНТЫ

В состоянии покоя мембрана наиболее проницаема для ионов калия.

ПП гигантского аксона кальмара, рассчитанный по уравнению, равен -75мВ

УРАВНЕНИЕ НЕРНСТА

ПРИЧИНА:ПП формируется не только за счет ионов К+, но и других

УРАВНЕНИЕ ГОЛЬДМАНА

Итоговая величина ПП, обусловленного переносом многих ионов, может быть достаточно

РОЛЬ Na/K НАСОСА В ГЕНЕРАЦИИ ПП

Поддержание высокой концентрации К+ внутри клетки,

Изменение мембранного потенциала клетки при действии электрического тока различной силы

Действие

Пассивный электротонический потенциал возникает в ответ на подпороговый импульс электрического тока,

При увеличении силы раздражителя появляется локальный ответ мембраны.
Происходит изменение формы пассивного

Пороговый стимул приводит к развитию потенциала действия

Изменение мембранного потенциала
Д – фаза деполяризации,
РБ – фаза быстрой реполяризации,

ИЗМЕНЕНИЕ ИОННОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ ВО ВРЕМЯ РАЗВИТИЯ ПОТЕНЦИАЛА ДЕЙСТВИЯ

ПП PK: PNa: PCl=1:0,04:0,45
ПД

РЕГЕНЕРАТИВНЫЕ СВЯЗИ МЕЖДУ ДЕПОЛЯРИЗАЦИЕЙ МЕМБРАНЫ, УВЕЛИЧЕНИЕМ НАТРИЕВОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ И И ВХОДЯЩИМ

ПРОВЕДЕНИЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ

Типы нервных волокон
А - миелиновое волокно,
Б - безмиелиновое волокно.
1 -

Механизм распространения возбуждения по безмиелиновому нервному волокну

Механизм распространения возбуждения по миелиновому нервному волокну

СИНАПС – место функционального контакта между нейронами или нейронами и другими

В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРИРОДЫ ПРОХОДЯЩЕГО СИГНАЛА:
Электрические
Химические
В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЭФФЕКТА:
Возбуждающие
Тормозные

ХИМИЧЕСКИЙ СИНАПС

(ШИРИНА ЩЕЛИ 20 НМ)