Слайд 2
Вводная лекция
ПРЕДМЕТ ФИЗИОЛОГИЯ
Слайд 3
Физиология
– наука о функциях и процессах в организме
и механизмах их регуляции,
обеспечивающих жизнедеятельность при взаимодействии с
окружающей средой.
Слайд 4
Роль физиологии
Формирует понимание и дает знания о:
- об
условиях, необходимых для
обеспечения здоровья,
- способах поддержания уровня
здоровья
- методах оценки уровня здоровья
Слайд 6
Общая
Частная
Сравнительная
Эволюционная
Прикладная
Физиология
Слайд 7
Прикладная физиология
экологическая
авиационная
возрастная
клиническая
космическая
труда
психофизиология
Слайд 8
Методы физиологии
экспериментальный
наблюдение
моделирование
Слайд 10
Функция – специфическая деятельность систем или органа.
Процесс –
последовательная смена явлений или состояний в развитии какого-либо действия.
Или
совокупность последовательных действий, направленных на достижение определенного результата.
Слайд 11
Система в физиологии – совокупность органов или тканей,
связанных общей функцией.
Норма – это пределы оптимального функционирования живой
системы.
Слайд 12
Раздел «Общая физиология возбудимых тканей»
Кодирование информации в организме
Слайд 13
Экзаменационный вопрос:
Физиологические свойства тканей как
основа их деятельного состояния ( понятие, критерии оценки, последствия
изменений).
Слайд 14
Возбудимые ткани
нервная
мышечная
железистая
Слайд 15
Возбудимые ткани способны реагировать на раздражение генерацией
потенциала действия.
Слайд 16
Свойства возбудимых тканей
Возбудимость
Проводимость
Сократимость
Автоматия
(Для мышечной)
(Для сердечной, гладкой
мышц, некоторых нейронов)
Слайд 17
ХАРАКТЕРИСТИКА СВОЙСТВ ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ
Слайд 18
способность отвечать на раздражение генерацией потенциала действия.
Возбудимость
Слайд 19
Критерии возбудимости
и их характеристика
Порог
раздражения
реобаза
Полезное время
лабильность
хронаксия
Слайд 20
ПРОВОДИМОСТЬ
– способность ткани проводить возбуждение от места
возникновения к другим участкам или структурам.
Критерии проводимости
-
скорость распространения возбуждения .
Слайд 21
СОКРАТИМОСТЬ
способность ткани менять геометрию.
Критерии
сократимости - изменение длины или тонуса мышцы.
Слайд 22
АВТОМАТИЯ
Способность ткани самопроизвольно возбуждаться без внешних раздражителей.
Критерии автоматии – частота спонтанных возбуждений.
Слайд 23
Последствия изменения физиологических свойств клеток возбудимой ткани
Слайд 24
Изменение
проводимости
1.
2.
Изменение
возбудимости
Изменяется характер ответа
на прежние по силе раздражители.
Может
появиться ответ на ранее подпороговые раздражители.
Нарушается распространение
возбуждения в
нейронных сетях,рефлекторных дугах,
от одной части органа к другой.
Слайд 25
3.
Изменение
сократимости
Нарушение позы,
движений, моторной активности гладкомышечных
внутренних органов.
4.
Изменение
автоматии
Нарушение работы сердца,
моторной активности
гладкомышечных
внутренних органов.
Слайд 26
Биоэлектрические явления в возбудимых тканях
Слайд 27
Развиваются на мембране клеток.
Представлены
потенциалом покоя (ПП)
и потенциалом действия (ПД).
Слайд 28
Теория, объясняющая существование биоэлектрических явлений в организме
называется мембранно-ионной.
Слайд 29
Строение мембраны
гидрофильные участки молекул
фосфолипидов
6-10 нм
Гликопротеиды, гликолипиды (гликокаликс)
гидрофобные
участки
Слайд 30
Липидов около 40%,плотно упакованы. Не пропускают воду.
Слайд 31
Белков около 60 %.
1) частично погружены в слой
липидов с наружной или внутренней стороны мембраны;
2) пронизывают мембрану
( ионные переносчики и каналы)
Слайд 34
связана с наличием бислоя липидов, поэтому
проницаема для
жирорастворимых молекул и непроницаема для ионов.
1.Барьерная функция
Слайд 35
2.Рецепторная функция.
На мембране есть рецепторы к химическим веществам.
Взаимодействие данного вещества с рецептором открывает
хемочувствительные ионные каналы
и возникает ответ клетки на информацию, переданную гуморальным путем.
Слайд 36
3.Транспортная функция мембраны
связана с работой белковых каналов.
Каналы могут
быть в открытом и закрытом состоянии.
Открытие каналов приводит
к перемещению ионов из клетки или в клетку.
Слайд 37
Виды ионных каналов.
А.По способу открытия различают хемочувствительные
и потенциалзависимые;
Б.По скорости открытия и закрытия – быстрые и
медленные
Слайд 38
Виды транспорта ионов через мембрану
Слайд 39
Первичный активный транспорт(активный транспорт)
обеспечивается специальными ионными насосами,
осуществляется за счет гидролиза АТФ, является энергозависимым процессом
Слайд 40
Вторичный активный транспорт
(пассивный транспорт).
Использует энергию потока ионов по
градиенту концентрации (из большей в меньшую).
Слайд 41
ПОТЕНЦИАЛ ПОКОЯ
И ЕГО ХАРАКТЕРИСТИКА
величина, происхождение, колебания, механизм
поддержания
Слайд 42
Внутри заряд отрицательный, снаружи – положительный.
ПП
- это разность потенциалов между наружной и внутренней сторонами
мембраны.
-
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Слайд 44
Происхождение потенциала покоя (мембранно-ионная теория)
Слайд 45
1.Роль мембраны.
В покое открыты каналы для К
и закрыты практически все каналы для Na , т.е.
мембрана избирательно проницаема.
2.Роль ионов.
В клетке существуют ионные градиенты:
Внутри клетки катионов К в 30 – 50 раз больше, чем снаружи.
Снаружи клетки больше, чем внутри: Na+ в 10-20 раз. Cl- в 30 раз, Са2+ в 20000 раз.
Слайд 46
Органические анионы представлены заряженными белками и аминокислотами и
присутствуют только внутри клетки.
Слайд 47
Ионный механизм возникновения ПП
Слайд 48
Ионы К+ по градиенту концентраций, непрерывно выходят из
клетки и создают «+» заряд наружной стороны мембраны клетки.
Внутри остаются крупные органические анионы и создают «-» заряд внутренней стороны мембраны.
Слайд 49
Но мембрана несколько проницаема для Na:
Na идет
внутрь и снижает разность потенциалов, создаваемую выходящим К.
Слайд 50
Поляризация мембраны за счет движения
катионов калия
Слайд 51
Наружная среда клетки
Мембрана
Внутренняя
Среда
клетки
Na
Na
Na
Na
Na
Na
К
К
К
К
К
К
+
+
+
+
+
+
+
+
Ан
Ан
Ан
Ан
Ан
Ан
Клетка
Слайд 52
Система, обеспечивающая с помощью переносчиков энергозависимый транспорт ионов
через мембрану против концентрационного градиента (из меньшей в большую).
K
– Na насос
первичный активный транспорт
Слайд 53
Ионный насос поддерживает концентрационный градиент К+ и Na+:
т.е.
высокую концентрацию К и низкую Na внутри клетки.
Слайд 54
Переносчиком для Na и К является Nа –
К зависимая АТФ – аза.
Виды ионных насосов:
Электрогенный: из
клетки удаляется 3 иона Na, в клетку возвращается 2 иона К. При этом увеличивается внутренняя отрицательность.
Электронейтральный: переносит эквивалентное количество ионов, заряд мембраны при этом не меняется.
Слайд 55
Модель работы ионного
Na - К насоса
Слайд 56
Клетка
Переносчик ионов-
Na-К зависимая
АТФ-аза
Na
Na
К
К
К
К
К
К
К
К
К
Na
К
К
К
Na
Na
Na
К
К
Na
Na
Na
К
К
Слайд 57
Изменения потенциала покоя
Снижение внутренней отрицательности – деполяризация;
повышение –
гиперполяризация.
Критический уровень мембранного потенциала (КУМП) – значение ПП, при
достижении которого открываются потенциалзависимые каналы для натрия и возникает ПД.
Ео
Ек
0
МВ
деполяризация
гиперполяризация
КУМП
Потенциал покоя
Слайд 58
Величина порога раздражения,
следовательно и возбудимость
зависит от разности
(Ео – Ек)
Зависимость возбудимости от величины потенциала покоя
Слайд 59
Ео
Ек
0
При деполяризации возбудимость повышается
(уменьшение разности Ео –Ек)
При гиперполяризации
– возбудимость снижается
(увеличение разности Ео – Ек)
Е1
Слайд 60
Схема установки для регистрации ПП
1-электрод внутри волокна
2-поверхностный электрод
Ус
– усилитель
Ос - осциллограф
Изображение мембранного потенциала на экране
осциллографа
Слайд 61
Виды ответов возбудимой ткани на различные по силе
раздражения
1.Локальный ответ
2. Потенциал действия
Слайд 63
Возникает в локальном участке при действии химических
или электрических стимулов силой 30 – 90% от порогововой
силы раздражения.
Происходит открытие каналов для Na (иногда Са). Возникает деполяризация мембраны, которая быстро сменяется реполяризацией, не достигнув КУМП.
КУМП
ПП
Слайд 64
Свойства локального ответа (ЛО)
Не распространяется
Зависит от силы раздражения
Способен
к суммации
Является предфазой ПД
Слайд 65
ПОТЕНЦИАЛ ДЕЙСТВИЯ (ПД)
ФАЗЫ, ИОННЫЙ МЕХАНИЗМ
Слайд 66
Потенциал действия -
это быстрые колебания ПП под влиянием
порогового или сверхпорогового раздражения.
Слайд 67
Условия возникновения ПД :
пороговая сила раздражения
достаточная длительность
раздражения
достаточная скорость нарастания раздражения.
Слайд 68
Ионный механизм ПД
Под влиянием порогового раздражения в мембране
клетки открываются хемочувствительные каналы для Na+ .
Медленный ток Na
+ внутрь клетки снижает ПП до КУМП.
Слайд 69
С этого момента в мембране открываются быстрые потенциалзависимые
каналы для Na+ и Na+ лавиной входит внутрь клетки.
Внутренняя
отрицательность снижается до 0, а затем возникает перезарядка мембраны (внутри +, снаружи-).
Слайд 70
Происходит деполяризация мембраны
Слайд 71
При достижении величины перезарядки +10 - +40 мВ
( в зависимости от вида клеток)
каналы для натрия
закрываются (происходит натриевая инактивация)
и начинается фаза реполяризации.
Слайд 72
Следовые потенциалы
Следовая деполяризация связана с инерционностью закрытия натриевых
каналов.
Следовая гиперполяризация - с работой электрогенного ионного насоса.
Слайд 74
0
Ек
Ео
мВ
Заряд внутренней стороны
мембраны клетки
Локальный ответ
Фаза деполяризации
Фаза реполяризации
Овершут
Следовая
деполяризация
Следовая
гиперполяризация
Слайд 75
Свойства потенциала действия
Распространяется
Не суммируется
в одиночной
структуре
Подчиняется
Закону «Все или
ничего»
Проводится без
затухания
Слайд 76
Изменение возбудимости при возбуждении
Ео
Ек
0
возбудимость
Исходный
уровень
Изменение
возбудимости
во времени
0
Слайд 77
возбудимость
Исходный
уровень
Изменение
возбудимости
во времени
0
Фазы возбудимости
1
1
Фаза повышенной возбудимости
2
2
Фаза абсолютной
рефрактерности
3
3
Фаза относительной рефрактерности
4
4
Фаза супернормальной возбудимости
5
5
Фаза субнормальной возбудимости