Основные понятия общей физиологии возбудимых тканей


Скачать 461.51 Kb.
НазваниеОсновные понятия общей физиологии возбудимых тканей
страница2/4
Дата публикации12.07.2013
Размер461.51 Kb.
ТипДокументы
userdocs.ru > Физика > Документы
1   2   3   4

лп

О


  1. Угнетение активности K/Na-uacoca приводит к деполяриза­ции, во-первых, за счет снижения концентрационного градиента калия и замедления пассивного выхода этого иона, а во-вторых, вследствие уменьшения активного насосного тока. Торможение работы K/Na- АТФ-азы возникает при действии специфических блокаторов (например, препаратов ландыша), а также при отравления ядами, сни­жающими образование АТФ (например, цианидами, которые угнетают процессы биологического окисления).

  1. ^ Потенциал действия

Дяя возникновения мембранного потенциала действия требуются следующие условия.

  1. Наличие градиента концентрации ионов Na', создаваемого ЮШ-насосомГ~концеятрация натрия снаружи клетки больше чем внутри. Поэтому, ионы Na+ стремятся войти в клетку («натриевая пружина»).

  1. При возбуждении проницаемость мембраны_ для ионов Net становится значительно выше чем для других ионов. Поэтому, основ­ным-ионнымтоком, участвующим в формировании потенциала

покоя является входящий в тетку ток ионов Na T'

Проницаемость мембраны для натрия обеспечивается потенциал­зависимыми No-каналами, которые могут находиться в трех состояни­ях: 1) открытом (актиеированном) - канал проницаем дата ионов (как открытая дверь); 2) закрытом - канал непроницаем, но готов к акти­вации в ответ на изменение мембранного потенциала (как закрытая, но не зааертая дверь); 3) инактивированном - канал непроницаем и не способен к активации (как дверь, запертая на замок), Перечисленные состояния №-каналов обеспечиваются конформацнонными пере­стройками мембранных белков-переносчшссв. При потенциале покоя большинство Na-кэншюв закрыты, но готовь! к активации. Относи­тельно небольшая кратковременная деполяризация активируем Na- риалы, а рияьная или длительная - инактивирует их.

Калиёвьге^ютенциалзависим'ые каналы также активируются ори деполяризации, но к инактивации не способны.

_Чтобы возник потенциал действия, раздражитель должен деполя­ризовать мембрану' до опредщстного критического уровня.. Сначала деполяризация протекает относительно медленно и, в основном обу­словлена чисто физическим действием раздражителя (электрического тока). Деполяризация мембраны активирует Na-каналы, что увеличи­вает входящий натриевый ток, который несколько усиливает деполя­ризацию. Если сила раздражителя меньше пороговой, это «дополнительная» деполяризация имеет свойства местного потенциала (см. стр. 3) и называется локальным «тестом. В этом случае, после прекращения действия раздражителя, мембранный потенциал возвра­щается к уровню покоя вследствие выхода ионов калил из клетки.

Есгга сипа раздражителя больше или равна пороговой, возникает потр.тпткял действия, в процессе формирования которого выделяют несколько фаз (рис. 7).

МП



Рис. 8.
Потенциалы действия клеток-пейсмекеров сердца.





для ионов К' и уменьшением соответствующего выходящего тока; 3) со снижением активности К/Ка-насоса.

Потенциалы действия скелетных мышц по виду и механизму практически ее отличаются от потенциалов действия двигательных нейронов. 8 кардиомиоцетах и гладкомышечщдх клетках в формиро­вании -фазы быстрой деполяризации важную роль играют входящие в клетку ионы Са . Подробнее особенности потенциалов действия раз­личных типов мышечных клеток будут рассмотрены во второй части пособия.

^ 5, Изменения возбудимости

Количественной мерой возбудимости является пороговая сила раздражителя. 'Зта сила должна быть такой, чтобы деполяризовать мембрану до критического уровня и вызвать возбуждение. Поэтому величина пороговой силы раздражителя определяется мембранным трогом, который равен разности между критическим уровнем депо­ляризации (КУД) и величиной мембранного потенциала (МП):

Порог = КУД - МП

у /

Чем больше порог, тем меньше возбудимость., Очевидно, что мембранный порог и возбудимость могут меняться вследствие сдвигов как мембранного потенциала, так и критического уровня деполяриза­ции (рис. 9).

Рис. 3. Изменения мембранного порога


МП (мВ)

время
(обозначен стрелками) при изменениях критиче­ского уровня деполяриза­ции (КУД) и мембранного потенциала.


гг I v I.

  1. | I 8 / X ПП-»-—-ж- •*- —/ \

2

Величина критического уровня деполяризации определяется, в основном, состояние;-..; потенциалзависимых Na-каналов (см. стр. 10). Инактивааия этих каналов приводит к повышению критического уровня деполяризации и мембранного порога; возбудимость при этом уменьшается. .Инактивацию Na-каналов вызывают местные анесте­тики (новокаин, лидокаин и др.). При этом нарушается проведение возбуждения в чувствительных нервах, что вызывает анестезию - снижение ~чузствительЕости, в частностиГ болевой {анальгезия)- В некоторых органах рыбы фугу (обитает в Японском море) содержится сильно ядовитое вещество тетродотоксин. Молекулы этого вещества при попадании в организм человека блокируют ("затыкают") Na- ионные каналы, что приводит к параличам и смерти. Ионы, кольцуя также снижают проницаемость натриевых каналов. Цоэтому, дефицит кальция (например, яра рахите) приводит к увеличению-числа актш>,, ных натриевых каналов, снижению критического уровня деполяриза­ции нейронов и повышению их возбудимости, что проявляется судо- . рогами.

Сдвиге мембранного потенциала могут быть вызваны действи­ем постоянного электрического тока. При этом, если на внешнюю положительно заряженную поверхность клетки подействовать отрица­тельным электродом (катодом), возникнет деполяризация. Действие положительного электрода (анода), наоборот, вызывает гиперполяри­зацию. Изменения возбудимости при сдвигах мембранного потенциа­ла носят двухфазный характер (рис. 10).


*30






Рас. 7, Фазы потенциала действия нейрона.

Обозначения: а - быстрая деполяризация; б - реполяризация; в - следо­вая гаперполяршация; г - покой; КУД - критический уровень деполяризации.

Первая и основная фаза потенциала действия - Фаза быстрой де~ поляризации, начинается тогда, когда деполяризация мембраны дос­тигает критического ушьш (порогового потенциала), составляющего в нейронах около -60 мЮ1ри этом уровне мембранного потенциала активируется большое количество Na-каналов, проницаемость мем-' ораны ,цля натрия резко возрастает, ~в в клетку "устремляется поток ионов Na+, что вызывает дальнейшую деполяризацию. Ключевым механизмом этой фазы является положительная обратная связь меж­ду входящим током натрия и деполяризацией: открытие Na-каналов усиливает ток натрия, ток натрия увеличивает деполяризацию, а депо­ляризация приводит к открытию еще большего количества каналов и усилению натриевого тока. В результате, деполяризация принимает взрывной. лавинообразный, реханещторньхй (т.е. са^юдг^живае- мый) характер, что я сосз2Еляет_суть щущессавозбуждевия клетки.

Вход конов Na+ в фазе быстрой деполяризации приводит к пере­зарядке мембраны (реверсии мембранного потенциала): внутренняя поверхность клетки приобретает положительный заряд, а наружная - отрицательный.

Одновременно с запуском натриевого тока усиливается и выход калия. Однако, в начале фазы быстрой деполяризации 'калиевый ток значительно меньше натриевого, гак как проницаемость мембраны

  1. При возбуждении проницаемость мембраны для ионов Na+ становится значительно выше чем для .других ионов. Поэтому, основ­ным 'ионным током, участвующим & формировании потенциала покоя является входящий в клетку ток ионов Na .

Проницаемость мембраны для натрия обеспечивается потенциал­зависимыми Na-каналами, которые могут находиться в трех состояни­ях: 3) открытом (активированном) - канал проницаем для, ионов (как открытая дверь); 2) закрытом - канал непроницаем, но готов к акти­вации в ответ на изменение мембранного потенциала (как закрытая, но не запертая дверь); 3) тактивироват/ом - канал непроницаем и не способен ic активации (как дверь, запертая ка зшок). Перечисленные состояния Na-каналов обеспечиваются коиформащонными пере­стройками мембранных белков-переносчшсов. При потенциале покоя большинство Na-каналов закрыты, но готовы к активации. Относи­тельно небольшая, кратковременной деполяризация активирует Na- ^аналы, а сильная или длительная - инактивирует их.

Кадие'вые потенциалзависимые каналы также активируются при деполяризации, но к инактивации не способны.

Чтобы возник потенциал действия, раздражитель должен деполя­ризовать мембрану до определенного критического уровня. Сначала деполяризация протекает относительно медленно и, в основном обу­словлена чисто физическим действием раздражителя (электрического тока). Деполяризация мембраны активирует Na-каналы, что увеличи­вает входящий натриевый ток, который несколько усиливает деполя­ризацию. Если сила раздражителя меньше пороговой, это «дополнительная» деполяризация имеет свойства местного потенциала (см. стр. 3) в: называется локальным ответом. В этом случае, после прекращения действия раздражителя, мембранный потенциал возвра­щается к уровйю покоя вследствие выхода конов каш® из клетки.

Fxjth сила раздражителя больше или равна пороговой, возникает потешшал действия, в процессе формирования которого выделяют несколько фаз (рис. 7).

1   2   3   4

Похожие:

Основные понятия общей физиологии возбудимых тканей iconМетодические рекомендации для практических занятий Тема: «Физиология...
Х тканей, законы раздражения возбудимых тканей, ионные механизмы фаз потенциала действия и изменения возбудимости ткани при возбуждении;...
Основные понятия общей физиологии возбудимых тканей icon1. определение физиологии как науки. Методы физиологии
Физиология – наука о жизнедеятельности целостного организма и его отдельных частей: клеток, тканей, органов, анатомофизических систем....
Основные понятия общей физиологии возбудимых тканей iconЛекция № Физиологические свойства и особенности функционирования возбудимых тканей
Основным свойством любой ткани является раздражимость, т. е способность ткани изменять свои физиологические свойства и проявлять...
Основные понятия общей физиологии возбудимых тканей iconБашкирский государственный университет
Уровни организации жизни, изучаемые экологией. Основные понятия (определения) экологии. Разделы и задачи общей (биологической) и...
Основные понятия общей физиологии возбудимых тканей iconМетодические рекомендации для практических занятий Тема: «Методы...
Цель: по окончании занятия студенты будут иметь представление о методах физиологических исследований, физиологической аппаратуре,...
Основные понятия общей физиологии возбудимых тканей icon1. Основные понятия и обозначения
Основные понятия и обозначения. Пусть. Матрицей размера называется совокупность чисел, записанных в виде прямоугольной таблицы из...
Основные понятия общей физиологии возбудимых тканей icon3. Законы раздражения возбудимых тканей, их характеристика и клини- ческое значение
Латентность (время достижения куд). Наличие порога (куд). Отсутствие градиаль­ности. Наличие рефрактерности. Отсутствие декремента...
Основные понятия общей физиологии возбудимых тканей icon1 Предмет и методы изучения топографической анатомии. Основные понятия...
Топографическая анатомия — наука, которая изучает взаимное расположение органов и тканей в той или иной области тела
Основные понятия общей физиологии возбудимых тканей iconТесты по общей иммунологии для студентов ?
Иммунная реакция организма, сопровождающаяся повреждением собственных тканей это
Основные понятия общей физиологии возбудимых тканей iconЗакон оптимума. Стено- и эврибионты. Закон индивидуальности экологии...
Уровни организации жизни, изучаемые экологией. Основные понятия (определения) экологии. Разделы и задачи общей (биологической) и...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


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