2 курс / Нормальная физиология / Основы_нормальной_физиологии_Зинчук_В_В_,_Балбатун_О_А_,_Емельянчик

Ацидоз — состояние, при котором рН крови смещен в кислую сторону; при сдвиге в щелочную сторону возникает алкалоз. Различают газовый (респираторный) и метаболический алкалоз и аци­ доз (обусловленные, соответственно, повышенными или пониженными уровнями СО2 или кислых нелетучих продуктов обмена).

Буферные компоненты крови

Гидрокарбонатный

Гемоглобиновый

Белковый

Гидрофосфатный

Лимфа (от лат. lympha — чистая вода, влага) — прозрачная бесцветная жидкость, содержащаяся в лимфатических сосудах и лимфатических узлах, в которой нет эритроцитов, имеются тромбоциты и много лимфоцитов. Ее функции направлены на поддержание гомеостаза (возврат белка из тканей в кровь, перераспределение жидкости в организме, образование молока в период лактации, участие в пищеварении, обменных процессах, а также участие в иммунологических реакциях). В лимфе содержится белок (около 20 г/л). Продукция лимфы сравнительно невелика (больше всего в печени). Она образуется (за сутки около 2 л) путем реабсорбции из интерстициальной жидкости в кровь кровеносных капилляров после фильтрации.

физиОлОгия вОзбудимых тканей

Функции клеточной мембраны

••Защитная. ••Транспортная.

••Барьерная. ••Ферментативная

••Рецепторная.

Классификация типов транспорта

низкомолекулярных веществ без изменения морфологической структуры мембраны

Пассивный:

простая диффузия;

облегченная диффузия;

обменная диффузия;

осмос;

фильтрация

Активный:

Na /K насос;

Са2 насос;

Н насос

Сопряженный:

натрийзависимый перенос глюкозы, аминокислот

Пассивный транспорт — перенос веществ через биомембрану по градиенту (концентрационный, осмотический, гидродинамический и т.д.) и без расхода энергии.

Осмос — вид пассивного транспорта, который осуществляется за счет осмотического градиента.

Фильтрация — вид пассивного транспорта, который осуществляется за счет гидродинамического градиента.

Облегченная диффузия — вид пассивного переноса ионов через биологические мембраны, который осуществляется по градиенту концентрации с помощью переносчика.

Ионный канал — несколько субъединиц (интегральных мембранных белков, содержащих трансмембранные сегменты, каждый из которых имеет α-спиральную конфигурацию), обеспечивающих перенос ионов через мембрану.

Активный транспорт — перенос веществ через биомембрану против градиента и с расходом энергии. У человека 30–40 % всей энергии, образующейся в ходе метаболических реакций, расходуется на этот вид транспорта. В почках 70–80 % потребляемого кислорода идет на активный транспорт.

3Na 3Na

АДФ Ф

Na /K насос

АТФ

2K 2K

Функционирование Na+/K+-насоса

Натрий-калиевый насос — энергозависимый механизм, обеспечивающий выведение из клетки ионов натрия и поступление в нее ионов калия. В 1957 г. Я. Скоу обнаружил фермент, гидролизирующий АТФ при добавлении ионов Na+ и K+ (Na+/K+-АТФаза).

Мембранно-ионная гипотеза Бернштейна — представление, согласно которому основные механизмы возбуждения определяются структурно-функциональным состоянием мембран, ее мембранным потенциалом.

Возбуждение — активный физиологический процесс, сопровождающийся изменением структурно-функционального состояния клетки, вызванный действием внешних или внутренних факторов.

Возбудимые ткани — это ткани, способные отвечать на действие раздражителя активной физиологической реакцией. Возбуждение присуще в основном нервной, мышечной, железистой тканям.

Возбудимость — способность клеток реагировать определенным образом на действие раздражителя.

Раздражитель — фактор внешней среды, воздействующий на возбудимую ткань.

Пороговый раздражитель — раздражитель минимальной величины, способный вызвать возбуждение.

Мембранный потенциал — разность потенциалов между цитоплазмой и окружающей средой. Различают два вида мембранных потенциалов: потенциал покоя и потенциал действия.

Потенциал покоя — мембранный потенциал клетки, находящейся в невозбужденном состоянии. Величина потенциала покоя: −(60–90) мВ для волокон поперечнополосатой мускулатуры; −(30–50) мВ для клеток гладкой мышечной ткани; −(60–70) мВ для нервных клеток.

Уравнение Нернста (только для ионов K+):

где Ем — величина мембранного потенциала, мВ; R — газовая постоянная; Т — абсолютная температура; n — валентность иона; F — число Фарадея; [K+]вн — концентрация ионов калия внутри клетки; [K+]н — концентрация ионов калия снаружи.

Потенциал действия — кратковременное изменение мембранного потенциала клетки при ее возбуждении. Продолжительность потенциала действия может изменяться в широком временном диапазоне от 1 мс (для нервных клеток) до 10 мс (для волокон скелетной мускулатуры) и даже 100–300 мс (для кардиомиоцитов) и более (для гладкой мускулатуры).

36 Физиология возбудимых тканей

++ + + + +

Измерение мембранного потенциала

Локальный ответ — местное изменение мембранного потенциала, возникающее при действии на возбудимую ткань подпороговых раздражителей.

Критический уровень деполяризации — уровень мембранного потенциала, при котором открываются все потенциалзависимые натриевые каналы и начинается деполяризация.

Деполяризациия — изменение мембранного потенциала в менее электроотрицательном направлении. Ее возникновение обусловлено открытием Na+-каналов и вхождением ионов Na+ в клетку.

Овершут — фрагмент потенциала действия, во время которого внутреннее содержимое клетки приобретает положительный заряд по отношению к окружающей среде.

Реполяризация — восстановление исходного уровня мембранного потенциала, обусловленное закрытием Na+-каналов, открытием K+-каналов и выходом ионов K+ из клетки.

Фаза следовых потенциалов — период потенциала действия, возникающий после реполяризации, в котором выделяют деполяризационную и гиперполяризационную части.

Гиперполяризация — изменение мембранного потенциала в более электроотрицательном направлении.

38 Физиология возбудимых тканей

Сравнительная характеристика локального потенциала и потенциала действия

Рефрактерность — состояние невозбудимости клетки во время ее возбуждения: абсолютная (полная) и относительная (неполная).

Аккомодация — уменьшение возбудимости ткани при действии медленно нарастающего по силе раздражителя.

Закон «силы» — закономерность, согласно которой при увеличении силы раздражителя ответная реакция возбуждения растет.

Закон «всё или ничего» — закономерность, согласно которой с увеличением силы сверхпорогового раздражителя ответная реакция возбуждения остается неизменной.

Реобаза — минимальная сила раздражителя, способная вызвать возбуждение при условии достаточно длительного его действия.

Хронаксия — минимальное время, в течение которого должен действовать раздражитель величиной в две реобазы, чтобы вызвать возбуждение.

Сократимость — способность мышечной ткани изменять свою длину при возбуждении.

Проводимость — способность возбудимой ткани передавать процесс возбуждения на расстояние.

Эластичность — способность мышцы восстанавливать исходные размеры после растяжения.

Электромиография — метод регистрации электрической активности мышц.

Мышечная ткань

Типы мышечного сокращения: 1) изотоническое — сокращение мышцы при постоянном напряжении с изменением ее длины; 2) изометрическое — сокращение без изменения длины при возрастающем напряжении; 3) ауксотоническое — с изменением обоих этих параметров.

Теория «скользящих нитей» — концепция, согласно которой укорочение саркомера есть результат взаимодействия актина и миозина: головка миозина, несущая продукты гидролиза АТФ, прикре-

пляется к соответствующему участку актиновой нити, изменяется ее конформация, длина саркомера уменьшается на 1 %.

Тонус скелетных мышц — определенная активность мышечных элементов.

Типы волокон скелетной мускулатуры

Раздражитель

Одиночное мышечное сокращение:

1 — латентная фаза; 2 — фаза сокращения; 3 — фаза расслабления

Одиночное мышечное сокращение — зарегистрированное изменение длины мышечного волокна при его возбуждении одиночным раздражителем (для него выполняется закон «всё или ничего»).

Закон Хилла — закономерность, описывающая процессы теплообразования мышечного сокращения. Выделяют две фазы: на­ чальное теплообразование (тепло активации, укорочения и расслабления) и восстановительное теплообразование (запаздывающее, длится несколько минут после расслабления).

Электромеханическая сопряженность — определенная последовательность процессов от потенциала действия до инициированного им мышечного сокращения.