1. Потенциалы покоя и действия в возбудимых тканях


Скачать 91.08 Kb.
Название1. Потенциалы покоя и действия в возбудимых тканях
Дата публикации03.07.2013
Размер91.08 Kb.
ТипДокументы
userdocs.ru > Физика > Документы
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 15
1. Потенциалы покоя и действия в возбудимых тканях.

2. Формирование электрокардиографических отведений.

  1. Свойства автоматизма сердечной мышцы.




  1. Потенциалы покоя и действия в возбудимых тканях.


Потенциа́л поко́я (ПП) — мембранный потенциал возбудимой клетки в невозбужденном состоянии. Он представляет собой разность электрических потенциалов, имеющихся на внутренней и наружной сторонах мембраны и составляет у теплокровных от -55 до -100 мВ. У нейронов и нервных волокон обычно составляет -70 мВ. Измеряется изнутри клетки.




^ Общие положения

Для того, чтобы на мембране поддерживалась разность потенциалов, необходимо, чтобы была определенная разность концентрации различных ионов внутри и снаружи клетки. С помощью уравнения Нернста можно рассчитать равновесный трансмембранный потенциал для K+, который и определяет значение ПП. Но значение потенциала покоя полностью не совпадает с EK+, так как в создании его участвуют также ионы натрия и хлора, вернее, их равновесные потенциалы. Впоследствии было доказано, что основной вклад в создание потенциала покоя вносит выходящий калиевый ток, который осуществляется через специфические белки-каналы — калиевые каналы постоянного тока. В покое калиевые каналы открыты, а натриевые каналы закрыты. Ионы калия выходят из клетки по градиенту концентрации, что создает на наружной стороне мембраны избыток положительных зарядов; при этом на внутренней стороне мембраны остаются отрицательные заряды. Некоторый (небольшой) вклад в создание потенциала покоя вносит также работа так называемого "натрий-калиевого насоса", который образован особым мембранным ферментом - натрий-калиевой АТФазой. Потенциал покоя для большинства нейронов составляет величину порядка −60 мВ — −70 мВ. У клеток невозбудимых тканей на мембране также имеется разность потенциалов, разная для клеток разных тканей и организмов.

^ Формирование потенциала покоя

ПП формируется в два этапа. Первый этап: создание незначительной (-10 мВ) отрицательности внутри клетки за счёт неравного асимметричного обмена Na+ на K+ в соотношении 3 : 2. В результате этого клетку покидает больше положительных зарядов с натрием, чем возвращается в неё с калием. Такая особенность работы натрий-калиевого насоса, осуществляющего взаимообмен этих ионов через мембрану с затратами энергии АТФ, обеспечивает его электрогенность. Результаты деятельности мембранных ионных насосов-обменников на первом этапе формирования ПП таковы: 1. Дефицит ионов натрия (Na+) в клетке. 2. Избыток ионов калия (K+) в клетке. 3. Появление на мембране слабого электрического потенциала (-10 мВ).

Второй этап: создание значительной (-60 мВ) отрицательности внутри клетки за счёт утечки из неё через мембрану ионов K+. Ионы калия K+ покидают клетку и уносят с собой из неё положительные заряды, доводя отрицательность до -70 мВ. Итак, мембранный потенциал покоя - это дефицит положительных электрических зарядов внутри клетки, возникающий за счёт утечки из неё положительных ионов калия и электрогенного действия натрий-калиевого насоса.

^ Потенциа́л де́йствия — волна возбуждения, перемещающаяся по мембране живой клетки в процессе передачи нервного сигнала. По сути своей представляет электрический разряд — быстрое кратковременное изменение потенциала на небольшом участке мембраны возбудимой клетки (нейрона, мышечного волокна или железистой клетки), в результате которого наружная поверхность этого участка становится отрицательно заряженной по отношению к соседним участкам мембраны, тогда как его внутренняя поверхность становится положительно заряженной по отношению к соседним участкам мембраны. Потенциал действия является физической основой нервного или мышечного импульса, играющего сигнальную (регуляторную) роль. Потенциалы действия могут различаться по своим параметрам в зависимости от типа клетки и даже на различных участках мембраны одной и той же клетки. Наиболее характерный пример различий: потенциал действия сердечной мышцы и потенциал действия большинства нейронов. Тем не менее, в основе любого потенциала действия лежат следующие явления:

  1. ^ Мембрана живой клетки поляризована — её внутренняя поверхность заряжена отрицательно по отношению к внешней благодаря тому, что в растворе возле её внешней поверхности находится бо́льшее количество положительно заряженных частиц (катионов), а возле внутренней поверхности — бо́льшее количество отрицательно заряженных частиц (анионов).

  2. ^ Мембрана обладает избирательной проницаемостью — её проницаемость для различных частиц (атомов или молекул) зависит от их размеров, электрического заряда и химических свойств.

  3. ^ Мембрана возбудимой клетки способна быстро менять свою проницаемостъ для определённого вида катионов, вызывая переход положительного заряда с внешней стороны на внутреннюю. Первые два свойства характерны для всех живых клеток. Третье же является особенностью клеток возбудимых тканей и причиной, по которой их мембраны способны генерировать и проводить потенциалы действия.

^ Фазы потенциала действия

  1. Предспайк — процесс медленной деполяризации мембраны до критического уровня деполяризации (местное возбуждение, локальный ответ).

  2. Пиковый потенциал, или спайк, состоящий из восходящей части (деполяризация мембраны) и нисходящей части (реполяризация мембраны).

  3. Отрицательный следовой потенциал — от критического уровня деполяризации до исходного уровня поляризации мембраны (следовая деполяризация).

  4. Положительный следовой потенциал — увеличение мембранного потенциала и постепенное возвращение его к исходной величине (следовая гиперполяризация).

^ 2. Формирование электрокардиографических отведений.

Элѐктрокардиогра́фия — методика регистрации и исследования электрических полей, образующихся при работе сердца. Электрокардиография представляет собой относительно недорогой, но ценный метод электрофизиологической инструментальной диагностики в кардиологии. Прямым результатом электрокардиографии является получение электрокардиограммы (ЭКГ) — графического представления разности потенциалов возникающих в результате работы сердца и проводящихся на поверхность тела. На ЭКГ отражается усреднение всех векторов потенциалов действия, возникающих в определённый момент работы сердца.

^ ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИЧЕСКИЕ ОТВЕДЕНИЯ

Изменения разности потенциалов на поверхности тела, возникающие во время работы сердца, записываются с помощью различных систем отведений ЭКГ. Каждое отведение регистрирует разность потенциалов, существующую между двумя определенными точками электрического поля сердца, в которых установлены электроды. Таким образом, различные электрокардиографические отведения отличаются между собой прежде всего участками тела, от которых отводится разность потенциалов.

Электроды, установленные в каждой из выбранных точек на поверхности тела, подключаются к гальванометру электрокардиографа. Один из электродов присоединяют к положительному полюсу гальванометра (это положительный, или активный, электрод отведения), второй электрод - к его отрицательному полюсу (отрицательный электрод отведения).




В настоящее время в клинической практике наиболее широко используют 12 отведений ЭКГ, запись которых является обязательной при каждом электрокардиографическом обследовании больного: 3 стандартных отведения, 3 усиленных однополюсных отведения от конечностей и 6 грудных отведений.

^ Стандартные двухполюсные отведения, предложенные в 1913 г. Эйнтховеном, фиксируют разность потенциалов между двумя точками электрического поля, удаленными от сердца и расположенными во фронтальной плоскости - на конечностях. Для записи этих отведений электроды накладывают на правой руке (красная маркировка), левой руке (желтая маркировка) и на левой ноге (зеленая маркировка).

Эти электроды попарно подключаются к электрокардиографу для регистрации каждого из трех стандартных отведений. Четвертый электрод устанавливается на правую ногу для подключения заземляющего провода (черная маркировка).

Стандартные отведения от конечностей регистрируют при следующем попарном подключении электродов :

  • I отведение - левая рука (+) и правая рука (-);

  • II отведение - левая рука (+) и правая рука (-);

  • III отведение - левая нога (+) и левая рука (-).



Усиленные отведения от конечностей были предложены Гольдбергером в 1942 г. Они регистрируют разность потенциалов между одной из конечностей, на которой установлен активный положительный электрод данного отведения (правая рука, левая рука или левая нога), и средним потенциалом двух других конечностей. Таким образом, в качестве отрицательного электрода в этих отведениях используют так называемый объединенный электрод Гольдбергера, который образуется при соединении через дополнительное сопротивление двух конечностей. Три усиленных однополюсных отведения от конечностей обозначают следующим образом:

  • aVR - усиленное отведение от правой руки; aVL - усиленное отведение от левой руки;

  • aVF - усиленое отведение от левой ноги.


^ Грудные отведения:

При записи ЭКГ в грудных отведений регистрирующий однополюсный электрод прикрепляется непосредственно к грудной клетке. Электрическое поле сердца здесь наиболее сильное, поэтому нет необходимости усиливать грудные униполярные отведения, но не это главное.
Главное в том, что грудные отведения, как отмечалось выше, регистрируют электрические потенциалы с другой эквипотенциальной окружности электрического поля сердца.
Так, для записи электрокардиограммы в стандартных и однополюсных отведениях потенциалы регистрировались с эквипотенциальной окружности электрического поля сердца, расположенной во фронтальной плоскости (электроды накладывались на руки и на ноги).
При записи ЭКГ в грудных отведениях электрические потенциалы регистрируются с окружности электрического поля сердца, которая располагается в горизонтальной плоскости.


Места прикрепления регистрирующего электрода на поверхности грудной клетки строго оговорены: так при позиции регистрирующего электрода в 4 межреберье у правого края грудины ЭКГ записывается в первом грудном отведении, обозначаемом как V1.
^

однополюсные ЭКГ отведения.


При однополюсном отведении регистрирующий электрод определяет разность потенциалов между конкретной точкой электрического поля (к которой он подведен) и гипотетическим электрическим нулем.
Регистрирующий электрод в однополюсном отведении обозначается латинской буквой V.
Устанавливая регистрирующий однополюсный электрод (V) в позицию на правую (Right) руку - записывают электрокардиограмму в отведении VR.
При позиции регистрирующего униполярного электрода на левой (Left) руке ЭКГ записывается в отведении VL.
Зарегистрированную электрокардиограмму при позиции электрода на левой ноге (Foot) обозначают как отведение VF.
Однополюсные отведения от конечностей отображаются графически на ЭКГ маленькими по высоте зубцами вследствие небольшой разности потенциалов. Поэтому для удобства расшифровки их приходится усиливать.

^ 3.Свойства автоматизма сердечной мышцы

Различают функции автоматизма, возбудимости, проводимости, сократимости и тоничности. Среди них, пожалуй, трудно выделить главную. Все они играют колоссальную роль в работе сердца, тесно между собой взаимосвязаны и при нарушении одной из них изменяются другие функции.

Под функцией автоматизма понимают способность сердца безо всяких внешних воздействий выполнять ритмические, следующие одно за другим сокращения. Как отмечено выше, автоматическая функция сердца осуществляется проводниковой системой сердца. Обычно ритмом сердца управляет синусовый узел — автоматический центр первого порядка. При поражении синусового узла функция автоматизма исполняется атриовентрикулярным узлом — центром второго порядка. Если связь между предсердием и желудочками не нарушена, этот узел управляет ритмом всего сердца. Наконец, если поражены синусовый и атриовентрикулярный узлы, то функция автоматизма смещается к ножкам пучка Гиса, то есть к центрам третьего порядка.

^ Загадка функции автоматизма сердца до сих пор не раскрыта. По мнению некоторых исследователей, автоматизм сердца связан с синтезом ацетилхолина, потому что в венозном синусе ацетилхолина содержится значительно больше, чем в мышце предсердий или желудочков. Позже высказано предположение о существовании специфического гормона автоматизма. Е. И. Чазов и В. М. Боголюбов полагают, что объяснение функции автоматизма следует искать в особенностях изменения мембранного потенциала волокон проводящей системы сердца. Независимо от места нахождения они медленно деполяризуются в фазе диастолы, то есть потенциал покоя никогда не находится на постоянном уровне. Медленная деполяризация волокон приводящей системы сердца обусловлена более высоким содержанием в них натрия и более низким количеством калия, чем в волокнах предсердий и желудочков, не обладающих автоматической активностью.
Очевидно также, что автоматизм сердца вряд ли заключается в действии этих факторов, ибо взаимосвязи биоритмов в организме очень многогранны и сложны.


Похожие:

1. Потенциалы покоя и действия в возбудимых тканях iconОсновные понятия общей физиологии возбудимых тканей
В состоянии покоя плазматические мембраны всех клеток организма человека поляризованы снаружи заряжены положительно, а внутри отрицательно....
1. Потенциалы покоя и действия в возбудимых тканях iconМетодические рекомендации для практических занятий Тема: «Физиология...
Х тканей, законы раздражения возбудимых тканей, ионные механизмы фаз потенциала действия и изменения возбудимости ткани при возбуждении;...
1. Потенциалы покоя и действия в возбудимых тканях icon2 3 Научный, научно-технический и инновационный потенциалы Беларуси
Однако наличие сырьевых ресурсов и изобилие рабочей силы в современных условиях все меньше можно расценивать как определяющее конкурентное...
1. Потенциалы покоя и действия в возбудимых тканях iconКонтрольные вопросы по теме занятия
Состояние функционального покоя. Мембранный потенциал покоя, его происхождение. Регистрация мпп с помощью микроэлектродной
1. Потенциалы покоя и действия в возбудимых тканях iconМетоды изучения работы головного мозга (электроэнцефалография, вызванные...
Ов особое место занимает электрическая составляющая. Электрические потенциалы отражают физико-химические следствия обмена веществ,...
1. Потенциалы покоя и действия в возбудимых тканях iconОтравляющие и высокотоксичные вещества раздражающего действия
Раздражающим называется действие химических веществ на окончания чувствительных нервных волокон, разветвляющихся в покровных тканях,...
1. Потенциалы покоя и действия в возбудимых тканях iconФизиология нервно-мышечной системы
В возбудимой клетке заблокировали ионные каналы. Это не изменило потенциала покоя, но клетка потеряла способность к генерации потенциала...
1. Потенциалы покоя и действия в возбудимых тканях iconВсегда ли нужно отстаивать их?
Не лучше ли в трудную минуту для своего собственного покоя, покоя близких людей промолчать, спрятаться? Очень многие размышляли над...
1. Потенциалы покоя и действия в возбудимых тканях iconУэйн Дайер Десять секретов успеха и душевного покоя Дайер Уэйн Десять...
Тебе наливают чистое вино так пей его! А если чаша грязна что за печаль тебе?
1. Потенциалы покоя и действия в возбудимых тканях iconЖалоба на действия городской Администрации / или действия городской...
Прошу Вас проверить на соответствие законодательству действия Администрации г. / действия *ской городской прокуратуры в связи с обращениями...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2015
контакты
userdocs.ru
Главная страница