- •Государственное бюджетное образовательное учреждение
- •Общая схема функциональной системы по п.К. Анохину
- •1.2. Биоэлектрические явления и возбудимость живых тканей
- •График ло
- •График пд нервного волокна
- •Соотношение изменения возбудимости с фазами пд
- •1.3. Законы проведения возбуждения по нервным волокнам
- •Распространение возбуждения по безмиелиновым нервным волокнам
- •Строение миелинизированного нервного волокна
- •Распространение возбуждения по миелинизированным нервным волокнам
- •Сократительная реакция мышцы (а, мм) на стимуляцию интактного двигательного нерва
- •Сократительная реакция мышцы (а, мм) на редкие и частые стимулы в уравнительную фазу парабиоза
- •Сократительная реакция мышцы (а, мм) на редкие и частые стимулы в парадоксальную фазу парабиоза
- •Сократительная реакция мышцы (а, мм) на стимуляцию двигательного нерва в тормозную фазу парабиоза
- •Принципиальная схема строения мионеврального синапса
- •График потенциала концевой пластинки
- •1.4. Физиология мышц двигательного аппарата
- •Мышцы опорно-двигательного аппарата человека
- •Строение миофибриллы
- •График одиночного мышечного сокращения
- •Зависимость амплитуды мышечного сокращения (а, мм) от силы раздражителя (I)
- •Зависимость вида и формы мышечного сокращения от частоты стимуляции
- •Тема 2. Физиология центральной нервной системы (цнс)
- •2.1. Рефлекторный принцип деятельности цнс. Свойства нервных центров
- •2.1.2. Рефлекторный принцип деятельности цнс
- •График впсп
- •Общая схема рефлекторной дуги
- •2.1.2. Свойства нервных центров
- •2.2. Процессы торможения в цнс. Принципы координации рефлекторной деятельности
- •2.2.1. Процессы торможения в цнс
- •График тпсп
- •2.2.2. Принципы координации рефлекторной деятельности
- •2.3. Физиология спинного и заднего мозга. Функции ретикулярной формации
- •2.3.1. Физиология спинного мозга
- •2.3.2. Физиология заднего мозга
- •2.3.3. Функции ретикулярной формации
- •2.4. Физиология среднего и промежуточного мозга. Мышечный тонус и тонические рефлексы ствола мозга. Функции мозжечка и коры больших полушарий
- •2.4.1. Физиология среднего мозга
- •2.4.2. Мышечный тонус и тонические рефлексы ствола мозга
- •2.4.3. Физиология промежуточного мозга
- •2.4.4. Физиология мозжечка
- •2.4.5. Основные функции коры больших полушарий
1.2. Биоэлектрические явления и возбудимость живых тканей
Основные вопросы: Возбудимые ткани. Ионные механизмы мембранного потенциала покоя (МПП). Локальный ответ (ЛО) и потенциал действия (ПД), их свойства, фазы и ионные механизмы. Силовые, временные и скоростные параметры возбудимости. Хронаксиметрия. Соотношение периодов возбудимости с фазами ПД. Лабильность возбудимых тканей.
Сенсорная реобаза зуба. Электроодонтодиагностика.
В основе приспособительных реакций организма лежит раздражимость – универсальное свойство всех живых тканей отвечать на раздражение изменениями обмена веществ и энергии, а также процессов размножения, роста и дифференцировки тканей.
Ткани, способные генерировать биоэлектрические потенциалы, называют возбудимыми. К ним относятся: нервная, мышечная и железистая ткани.
Клетки возбудимых тканей поляризованы – их цитоплазма заряжена отрицательно относительно межклеточной жидкости. Поляризация обусловлена ионной асимметрией и неодинаковой проницаемостью клеточной мембраны для различных ионов.
В мембране клетки имеются поры, которые называют ионными каналами. Различают натриевые, калиевые, кальциевые и хлорные ионные каналы.
Цитоплазма нервных клеток содержит в 50 раз больше ионов К+, в 10 раз меньше ионов Na+, чем внеклеточная жидкость. Следствием такой ионной асимметрии является концентрационный, электрический и электрохимический градиенты. Концентрационный градиент – сила, которая обеспечивает перемещение вещества из области с большей концентрацией в сторону меньшей. Электрический градиент – сила, обеспечивающая движение заряженных частиц от одноименного электрического полюса – к противоположному. Сумма или разность концентрационного и электрического градиента, составляет электрохимический градиент.
Основной вклад в формирование мембранного потенциала покоя (МПП) вносят ионы К+. Это обусловлено тем, что в покое проницаемость клеточной мембраны для ионов К+ в десятки раз больше, чем для ионов Na+.
В состоянии покоя, ионы К+ пассивно, по концентрационному градиенту выходят из клетки.
Схема ионных механизмов МПП
КГ – концентрационный градиент, ЭХГ – электрохимический градиент.
Пассивный транспорт характеризуется тремя признаками:
происходит по концентрационному, электрическому или электрохимическому градиенту,
осуществляется без затраты энергии,
осуществляется без участия внутримембранных переносчиков.
Пассивное перемещение из клетки положительно заряженных частиц К+ вызывает увеличение электроотрицательности цитоплазмы. Возникает трансмембранная разность потенциалов.
Вследствие низкой проницаемости в состоянии покоя лишь небольшое число ионов Na+ пассивно, по электрохимическому градиенту может диффундировать в цитоплазму. Поступая в клетку в небольших количествах, положительно заряженные ионы Na+ несколько уменьшают электроотрицательность цитоплазмы и трансмембранную разность потенциалов, а значит и величину мембранного потенциала покоя.
МПП большинства нервных клеток составляет -60 -80 мв. В скелетной мускулатуре потенциал покоя достигает -90 мв. Это обусловлено тем, что дополнительный вклад в его формирование вносят ионы Cl-. В состоянии покоя, ионы Cl- пассивно, по концентрационному градиенту проникают в клетку из межклеточной жидкости. Отрицательно заряженные ионы Cl- увеличивают электроотрицательность цитоплазмы, а следовательно, повышение уровня трансмембранной разности потенциалов, т.е. величины мембранного потенциала покоя.
Механизмом, поддерживающим ионную асимметрию живой клетки, является натрий-калиевый насос, который обеспечивает активный транспорт ионов Na+ из цитоплазмы в межклеточную жидкость и ионов К+ из межклеточной жидкости в цитоплазму.
Активный транспорт характеризуется тремя признаками:
осуществляется против градиентов,
происходит с затратой энергии клеточного метаболизма,
осуществляется при обязательном участии внутримембранных белково-липидных переносчиков.
Натрий-калиевый насос прекращает работать, а значит, ионная асимметрия исчезает только в случае гибели клетки.
Под влиянием раздражителей из состояния покоя высокоорганизованные ткани переходят в состояние деятельности. Раздражитель – это фактор внешний или внутренней среды, действующий на живую ткань и обладающий достаточной для ее возбуждения силой, длительностью и крутизной нарастания силы во времени.
По силе раздражители подразделяются на три группы:
пороговые,
надпороговые,
подпороговые.
Пороговыми называют раздражители минимальной силы, вызывающие при действии на ткань генерацию распространяющегося возбуждения. К надпороговым относятся раздражители большей силы, чем пороговые. Подпороговыми называют раздражители не способные вызвать генерацию распространяющегося возбуждения.
Возбуждение - это процесс, возникающий в живой возбудимой ткани в результате действия раздражителя и характеризующийся деполяризацией клеточной мембраны в виде генерации распространяющегося потенциала действия (ПД) или местного (локального), не распространяющегося ответа (ЛО).
Таким образом, различают два вида возбуждения - локальный ответ (ЛО) и потенциал действия (ПД).
Локальный ответ - это местное не распространяющееся возбуждение, которое возникает при действии раздражителя подпороговой силы.
Выделяют четыре основных свойства ЛО:
не распространяется от места раздражения,
во время генерации ЛО возбудимость живой ткани повышена,
способен к суммации - при последовательной стимуляции серией подпороговых раздражителей амплитуда ЛО повышается,
подчиняется градуальному закону - чем больше сила подпорогового раздражителя, тем больше амплитуда ЛО.
Раздражители подпороговой силы вызывают натриевую активацию - повышение проницаемости натриевых каналов клеточной мембраны. Это ведет к увеличению входящего в клетку потока ионов Na+. Положительно заряженные ионы Na+ пассивно, по электрохимическому градиенту поступают в цитоплазму, где частично нейтрализуют отрицательные внутриклеточные анионы. Электроотрицательность цитоплазмы, а значит и трансмембранная разность потенциалов, постепенно уменьшаются. Снижение трансмембранной разности потенциалов называют деполяризацией.