- •Физиология как наука…
- •2. Внутренняя среда организма…
- •Приспособление к среде обитания, как важнейшее условие жизнедеятельности. Срочная и долговременная адаптация.
- •4. Функции клеток…
- •5. Строение биомембран…
- •6. Трансмембранный обмен…
- •7. Ионные каналы…
- •В рецепторе мембраны центр связывания лиганда может быть доступен для лиганда с наружной поверхности мембраны.
- •В рецепторе мембраны центр связывания лиганда может быть доступен для лигандов с внутренней поверхности мембраны.
- •Происхождение электрических явлений в тканях
- •10.Потенциал действия и его фазы. Изменение проницаемости калиевых, натриевых и кальциевых каналов в процессе формирования потенциала действия.
- •11. Раздражимость и возбудимость…
- •1. Закон силы раздражения:
- •2. Закон длительности раздражения:
- •3. Закон градиента силы:
- •4. Закон "всё или ничего":
- •12. Действие постоянного тока…
- •14. Нейрон…
- •1) Афферентные проводники (дендриты);2) эфферентные проводники (аксон).
- •16. Электрогенез нейронов…
- •17. Нервные проводники…
- •Законы проведения возбуждения
- •Механизмы проведения возбуждения
- •18.Нейросекреция…
- •Механизм передачи возбуждения через синапс
- •Медиаторы и синаптические рецепторы
- •Рецепторы субсинаптической мембраны
- •19. Физиологические свойства и функции поперечно-полосатых (скелетных) мышц…
- •20. Сила мышц…
- •22. Современная теория мышечного сокращения…
Происхождение электрических явлений в тканях
На уровне клетки регистрируется потенциал мембраны (ПД) - разность потенциалов между наружной и внутренней поверхности мембраны в каждый данный момент времени. Стационарно, как показатели электрического состояния клетки регистрируют 2 вида потенциала мембраны (ПМ): потенциал покоя (ПП) и потенциал действия (ПД).
Потенциал покоя(ПП) - это разность потенциалов между наружной и внутренней поверхности мембраны в состоянии покоя, т.е. в покое мембрана поляризована.
Если на клетку нанести раздражение достаточной силы, клетка придет в новое, активное состояние.
Если силы раздражителя недостаточно, чтобы сместить ПМ до некого критического уровня, то происходит возращение ПМ к исходному уровню, т.е. к уровню ПП. Возникшие изменения ПМ называются- локальный ответ.
Если силы раздражителя достаточно, чтобы сместить ПМ до критического уровня деполяризации, то произойдет формирования потенциала действия(ПД), что свидетельствует о возбуждении клетки переходе ее в деятельное состояние.
Потенциал действия и потенциал покоя -это электрические явления, регистрируемые на уровне клетки.
На уровне ткани регистрируются следующие биоэлектрические явления:
В состоянии покоя: - токи покоя (повреждения) - (ТП), - токи градиента основного обмена (ТГОО).
В состоянии возбуждения: - токи действия (ТД).
9. Понятие о потенциале покоя. Роль ионов К+, Na+, Ca+2, Cl- в происхождении мембранного потенциала. Калий-натриевый насос, его значение. Уравнения Нернста и Гольдмана, расчет величины мембранного потенциала.
Потенциал покоя (ПП) - это разность потенциалов между наружной и внутренней поверхности мембраны в состоянии покоя, т.е. в покое мембрана поляризована.
Происхождение ПП обусловлено:
1. Неравномерным распределением ионов калия и натрия между цитоплазмой и межклеточной жидкостью.
В клетке - калия порядка 400 мкмоль/литр, вне клетки – 10, соответственно, натрия в клетке - 50 и 460 - вне клетки - в состоянии покоя.
2. Избирательная проницаемость клеточной мембраны в покое для натрия и калия.
В покое - высокая проницаемость для калия, а для натрия в покое она практически отсутствует небольшая.
В покое за счет процесса облегченной диффузии через неуправляемые медленные калиевые каналы за счет градиента концентрации - калий постоянно выходит из клетки во внеклеточное пространство, это формирует постоянный выходящий калиевый ток. Он является причиной разности потенциалов в покое и обуславливает ПП.
Постоянному выходящему калиевому току противодействует работа калиевая часть калий-натриего насоса, которая обеспечивает постоянное возвратное поступление 2 молекул калия из внешней среды в клетку. В покое скорости этих двух процессов невелики. В реальных условиях в клетке возникает некое равновесное состояние между выходящим калиевым током и входящим калиевым током. Это формирует некий равновесный потенциал /ЕК/, который формирует по существу ту реальную разность потенциалов, которая существует между наружной и внутренней поверхностью клетки, если бы ее создавал один вид ионов.
Его величина, описывается уравнением Нернста:
где: R- газовая постоянная, Т- абсолютная температура, F- число Фарадея, Ке - концентрация свободных ионов калия в наружном растворе, Кi - их концентрация в цитоплазме, n - валентность, ln - натуральный логарифм.
По этой формуле Нернста можно подсчитать вклад калия в формирование потенциала мембраны в состоянии покоя, а так же - возбуждения. Реально равновесный потенциал для калия в покое равен минус 90 милливольт. Натрий, его равновесный потенциал в покое - плюс 60 милливольт. Хлор, для него равновесный потенциал равен - минус 70.
Гольдман - американский ученый - создал объединительное уравнение, в котором суммировал эти показатели потенциалов для натрия, калия, хлора, только в эти уравнения введено одно добавление - коэффициент проницаемости мембраны для иона, который характеризует скорость диффузии каждого из ионов. Расчет с использованием уравнения Гольдмана показывает, что в состоянии покоя потенциал мембраны составляет минус 70 милливольт. Реальные измерения ПП – 70-80 мВ. Таково электрическое состояние мембраны клетки в покое - она поляризована.