Билеты_бф_экзамен_-_2019
.PDF
закрывается с внутренней стороны мембраны и открывается с наружной; 4 - происходит снижение сродства центров связывания к ионам кальция и они отделяются от АТФазы;
5 - аутодефосфорилирование активируется ионами магния, в результате Са2+-АТФ-аза теряет фосфорный остаток и два иона Мg2+;
6 - АТФаза возвращается в исходное состояние.
40. Электромеханическое сопряжение в кардиомиоцитах.
Электромеханическое сопряжение- это цикл последовательных процессов, начинающийся с возникновения потенциала действия ПД на сарколемме (клеточной мембране) и заканчивающийся сократительным ответом мышцы.
Процесс сокращения кардиомиоцита происходит в следующем порядке:
1) при подаче на клетку стимулирующего импульса открываются быстрые (время
активации 2 мс) натриевые каналы, ионы Na+ входят в клетку, вызывая деполяризацию мембраны; 2) в результате деполяризация мембраны открываются потенциал-зависимые медленные
кальциевые каналы (время жизни 200 мс), и ионы Са2+ поступают из внеклеточной среды; 3) кальций, поступающий в клетку, активирует мембрану СР, являющегося внутриклеточным
депо ионов Са2+, и высвобождают кальций из пузырьков СР. В результате возникает
«кальциевый залп». Ионы Са2+ из СР поступают на актин-миозиновый комплекс саркомера, открывают активные центры актиновых цепей, вызывая замыкание мостиков и дальнейшее развитие силы и укорочения саркомера;
4)по окончании процесса сокращения миофибрилл ионы Са2+ с помощью кальциевых насосов, находящихся в мембране СР, активно закачиваются внутрь саркоплазматического ретикулума;
5)процесс электромеханического сопряжения заканчивается тем, что ионы Na+ и Са2+— активно выводятся во внеклеточную среду с помощью соответствующих ионных насосов. Пассивные потоки 1,2 и 3 обеспечивают процесс сокращения мышцы, а активные потоки 4 и 5 — ее расслабление.Таким образом, в кардиомиоците электромеханическое сопряжение идет в две ступени: вначале небольшой входящий поток кальция активирует мембраны СР, способствуя большему выбросу кальция из внутриклеточного депо, а затем в результате этого выброса происходит сокращение саркомера.
41. Структурные особенности гладких мышц. Сократительные и регуляторные белки гладких мышц.
Гладкая мускулатура представлена практически во всех тканях и органах: сосуды, воздухоносные пути, желудочно-кишечный тракт, мочеполовая система и т. д. Основной структурной единицей гладких мышц является гладкомышечная клетка (ГМК), имеющая обычно удлиненную веретенообразную форму. ГМК располагаются параллельно и последовательно, образуя мышечные пучки или тяжи, и мышечные слои. Их размеры зависят от вида и функционального состояния гладкой мышцы.
Снаружи ГМК покрыта сарколеммой, состоящей,из плазматической и базальной мембраны и коллагеновых волокон. Под электронным микроскопом в плазматической мембране видны впячивания колбовидной формы - кавеолы (они увеличивают площадь поверхности, контролируют объем клеток) - и электронноплотные участки.
Для ГМК характерны и следующие виды взаимодействия:
*Нексусы: щель между контактирующими мембранами соседних клеток очень узка – 2 – 3 нм, в мембранах нексусов контактирующих клеток обнаруживаются кластерные образования и внутримембранные частицы размером 9 нм.
*Десмосомоподобная связь. В областях этих контактов обнаруживается наличие участков электронно-плотного вещества. В висцеральных мышцах ширина щели между
контактирующими мембранами при этом типе контактов может достигать 20 – 60 нм. Полагают, что этот вид контактов служит в основном для механического соединения клеток.
* Третий тип связи между клетками – это связь с помощью отростков, которыми одна клетка входит в соответствующее углубление другой для передачи механической силы между клетками.. Ширина щели между мембранами соседних клеток в этом случае 10 – 20 нм.
СОКРАТИТЕЛЬНЫЕ И РЕГУЛЯТОРНЫЕ БЕЛКИ ГЛАДКИХ МЫШЦ СОКРАТИТЕЛЬНЫЕ БЕЛКИ:
>МИОЗИН (Головка миозина включает 2 тяжелые цепи и 4 легкие цепи. Из них 2 «регуляторные», с массой 20 кДа (РЛЦ) и 2 «существенные», с массой 17 кДа (ЛЦ).РЛЦ фосфорилируются КЛЦМ
>АКТИН
РЕГУЛЯТОРНЫЕ БЕЛКИ:
*КАЛЬМОДУЛИН
*КИНАЗА ЛЕГКИХ ЦЕПЕЙ МИОЗИНА (КЛЦМ)
*ФОСФАТАЗА ЛЕГКИХ ЦЕПЕЙ МИОЗИНА (ФЛЦМ)
*ТРОПОМИОЗИН
*КАЛЬДЕСМОН
*КАЛЬПОНИН
Актиновые протофибриллы имеют простую удлиненную форму диаметром 6 – 8 нм. Актиновые и миозиновые протофибриллы объединены в миофибриллы, под углом к длинной оси мышечной клетки. Миофибриллы прикреплены к плотным тельцам плазматической мембраны.
РЕГУЛЯТОРНЫЕ БЕЛКИ:
КАЛЬМОДУЛИН (Са-связывающий белок; является “E – F hand”-протеином. В петлях полипептидной цепи между участками C и D, E и F находятся функциональные группы с высоким сродством к ионам кальция. Связывающие Са2+ участки содержат остатки кислых аминокислот и обогащены атомами кислорода. 6 – 8 атомов кислорода образуют ячейку, соответствующую размеру иону кальция (r=0,099нм)).
КЛЦМ (КИНАЗА ЛЕГКИХ ЦЕПЕЙ МИОЗИНА) содержит * каталитический домен, в котором находятся участки связывания АТФ и
РЛЦ(регуляторные легкие цепи миозина),
*регуляторный домен, содержащий участок связывания с комплексом кальцийкальмодулин,
*автоингибиторную псевдосубстратную последовательность, которая в отсутствие комплекса кальций-кальмодулин взаимодействует с каталитическим центром и блокирует фосфотрансферазную реакцию, *ФЛЦМ – фосфатаза, состоящая из каталитической и регуляторной субъединиц. Дефосфорилирует РЛЦ миозина.
Тропомиозин препятствует взаимодействию миозина с актином.
Кальдесмон связан с филаментами актина, расположен непосредственно вдоль тропомиозина.
Функция: удержание тропомиозина в положении, препятствующем взаимодействию миозина с активным центром актина, также препятствует продвижению филаментов актина по миозину.
*Кальпонин – актин- и кальмодулин-связывающий белок, который участвует в кальцийзависимой регуляции сокращения,
*прямое фосфорилирование этого белка протеинкиназой С вносит вклад в повышение кальциевой чувствительности ГМК.
*Расположен на актиновых филаментах, ингибирует АТФазу актомиозина и подвижность актиновых филаментов вдоль миозина.
42. Мехнизм сокращения гладких мышц. Сопряжение возбуждения и сокращения в гладких мышцах.
Мехнизм сокращения гладких мышц.
Центральное событие, ведущее к активации сокращения в гладких мышцах, - увеличение концентрации ионизированного кальция в миоплазме.
Удаление ионов кальция из внешней среды или добавление блокаторов кальциевого тока приводит к подавлению как электрической, так и сократительной активности гладкомышечных клеток. Следовательно, сокращение, возникающее в ГМ при генерации ПД, активируется теми же внеклеточными ионами кальция, которые участвуют в генерации ПД.
Основные пути поступления ионов кальция:
*Потенциал-зависимые инактивирующиеся кальциевые каналы, ответственные за генерацию ПД;
*Хемочувствительные (рецептор-управляемые) кальциевые каналы, открывающиеся при активации мембранных рецепторов.
Основные пути удаления ионов кальция:
Кальциевые насосы плазматической мембраны и саркоплазматического ретикулума; Натрий-кальциевый обмен.
ЭФФЕКТЫ СНИЖЕНИЯ ВНУТРИКЛЕТОЧНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ИОНОВ КАЛЬЦИЯ
>диссоциация комплексов кальмодулина с КЛЦМ и кальдесмоном
>инактивация КЛЦМ (КИНАЗА ЛЕГКИХ ЦЕПЕЙ МИОЗИНА) и восстановление ингибирующего действия кальдесмона.
>дефосфорилирование РЛЦ специфичной, кальций-независимой ФЛЦМ и переход тонких филаментов в неактивное состояние
>расслабление ГМ.
43. Сердечный цикл и его анализ. Работа сердца как насоса.
СЕРДЕЧНЫЙ ЦИКЛ (0,8 с)– период от начала одной систолы сердца до следующей, совокупность электрофизиологических, биохимических и биофизических процессов, происходящих в сердце на протяжении одного сокращения.
Систола предсердий 0,1 с - вклад сокращения предсердий невелик , однако с увеличением частоты сокращений, снижается длительность диастолы и вклад систолы остается высоким, давление в предсердии повышается, открывается створчатые клапаны, в желудочках давление меньше, чем в предсердии.
Систола желудочков 0.33 с– период сокращения желудочков, что позволяет протолкнуть кровь в артериальное русло.
Есть несколько периодов:
Период напряжения 0,08 с – характеризуется началом сокращения мышечной массы желудочков без изменения объема крови в них.
Асинхронное сокращение 0,05с – начало возбуждения миокарда желудочков, когда только отдельные волокна вовлечены. В данную фазу кардиомиоциты, получившие импульс от водителя ритма, сокращаются. А не получившие растягиваются. Изменения давления в желудочках хватает для закрытия клапанов (предсердно-желудочковых) створчатых.
Изометрическое сокращение 0,03 с – вовлечен практически весь миокард желудочков, но изменения объема крови внутри них не происходит, так как закрыты выносящие (полулные – аортальный и легочные клапаны).
Период изгнания крови-0, 25 с – характерное изгнание крови из желудочков.
Фаза быстрого изгнания 0,12 с – период открытия полулунных клапанов до достижения в полости желудочков систолического давления – за этот период выбрасывается максимальное количество крови.
Фаза медленного изгнания 0,13 с – период, когда давление в полости желудочков постепенно начинается снижаться, но все еще больше диастолического, кровь из желудочков продолжает двигаться до момента выравнивания давления в полости желудочков и выносящих сосудов Диастола желудочков 0,47с - период времени в течении которого сердце расслабляется
для приема крови. Характеризуется снижением давления в в полости желудочков, закрытием полулунных клапанов и открытием предсердно желудочковых. Протодиастолический период 0, 04 с – период начала расслабления миокарда, падение давления ниже, чем в выносящих сосудах, что приводит к закрытию полулунных клапанов.
Период изометрического расслабления 0,08 с - удлинение мышечных волокон, но без изменения объема полости желудочков, фаза заканчивается открытием предсердножелудочковых клапанов( митрального и трехстворчатого).
Период наполнения желудочков кровью 0,35 с.:
Быстрое пассивное наполнение 0,08 с – желудочки стремительно восстанавливают свою форму в расслабленном состоянии, что снижает давление в их полости и засасывает кровь из предсердий.
Медленное пассивное наполнение 0,17 с – желудочки практически полностью восстанавливают свою форму, кровь течет из-за градиента давления в полых венах, где оно
выше на 2-3 мм рт столба.
Фаза активного наполнения 0,1 с.
Работа сердца как насоса.
Основной двигатель переноса крови по сосудам – сердце. Его желудочки в момент систолы создают градиенты давления в малом и большом круге кровообращения, причем, левый желудочек выполняет работу в 6 раз больше, чем правый.
Работа (А) по выбросу крови в аорту при выборе сердца аналогом насоса равна: А=PdV,
где
Р– давление в аорте, dV-ударный (систолический) объем крови – количество крови, выброшенное в аорту за одно сокращение (систолу) желудочка.
Процессы, происходящие в обычном поршневом насосе за весь цикл его работы, описываются сравнительно просто, так как площадь поршня в верхней и нижней мертвых точках одинаковы. Сердце нельзя сравнивать с таким поршневым насосом, т.к. размеры его рабочей поверхности (внутренняя стенка желудочка), изменяются в процессе рабочего цикла.
Таким образом, при уменьшении объёма сердце развивает меньшую силу.
Работа, выполняемая сердцем, в основном обусловлена левым желудочком. Работа правого желудочка составляет 0,15 – 0,20 от работы левого желудочка.
Мощность сердца:
44. Биофизическая классификация сосудистого русла. Сопротивление в различных участках сосудистого русла.
Кровеносные сосуды обеспечивают важнейшую функцию доставки питательных веществ и кислорода к тканям и выведения углекислого газа и продуктов метаболизма из организма; обеспечивают гуморальную регуляцию различного рода процессов тканей и органов, доставляя к клеткам-мишеням физиологически активные вещества (ФАВ). Функционально подразделение сосудистого русла можно представить следующей последовательностью:
-сосуды котла (аорта), -сосуды сопротивления (артерии, артериолы),
-сосуды капиллярного кровоснабжения, -венулы и сосуды депо (крупные вены).
Сосуды котла обеспечивают поступление из сердца потока крови с наименьшими потерями. По этой причине их стенки имеют преимущественно эластичные структуры и
мало способны к регулируемому ФАВ изменению просвета.
Сосуды сопротивления, к которым относятся артериолы или прекапиллярные сосуды сопротивления, играют значительную роль в поддержании гидростатического давления кровилюбого участка сосудистого русла. Это происходит за счет высокой способности к смене напряжения гладкомышечного слоя стенки сосудов. Смена напряжения происходит в результате воздействия гормонов или других биологически активных веществ на тонус кровеносных сосудов с последующими изменениями их просвета и скорости кровотока. Сосуды капиллярного кровоснабжения микроциркуляторного русла непосредственные участники функции доставки питательных веществ и кислорода к тканям и выведения углекислого газа и продуктов метаболизма из организма. Особенности их организации и регуляции позволяет артериальной крови постоянно осуществлять этот необходимый обмен с тканевой жидкостью.
Венулы и сосуды депо (крупные вены) обеспечивают возврат крови к сердцу. Более медленное течение в этот отделе кровеносного русла также обеспечивается морфологическими и функциональными особенностями. Например, наличие клапанного аппарата и спонтанной периодической активности мышечного слоя венозного отдела способствует возврату крови в предсердие правого отдела миокарда, прохождению через малый круг кровообращения и поступлению артериальной крови в аорту большого круга.
45. Объемная скорость кровотока. Взаимосвязь между линейной скоростью кровотока и площадью поперечного сечения.
ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ГЕМОДИНАМИКИ:
1. ДАВЛЕНИЕ – СИЛА, С КОТОРОЙ ДЕЙСТВУЕТ КРОВЬ НА СТЕНКИ СОСУДА: p= F/s
2.ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ (W), ЗАВИСИТ ОТ ПАРАМЕТРОВ СОСУДОВ И ВЯЗКОСТИ КРОВИ:
3.СКОРОСТЬ КРОВОТОКА
а)ЛИНЕЙНАЯрасстояние, которое проходит частица крови за определенный промежуток времени, она зависит от разности давления в начальной и конечной части большого и малого кругов кровообращения, и от суммарного просвета кровеносных капиляров, максимальна в центре сосуда и минимальна возле стенок.
ν= l/t
б) ОБЪЕМНАЯобъем крови, протекающий в единицу времени через кровеносные сосуды. ОСК прямо зависит от разности давления в начале и конце сосудистого русла, и обратно зависит от величины просвета сосудов, их длины, вязкости.
Q= V/t
В соответствии с законом неразрывности струи, объемная скорость тока жидкости в системе из трубок разного диаметра (т. е. в системе, подобной кровеносной) постоянна
независимо от поперечного сечения трубки. Следовательно, для двух последовательных сегментов справедливо равенствоV’=va·Sa=vб·Sб
Таким образом, если через последовательно соединенные трубки протекает жидкость с постоянной объемной скоростью, линейная скорость движения жидкости в каждой трубке обратно пропорциональна площади ее поперечного сечения.
46. Ньютоновские и неньютоновские жидкости. Вязкость, скорость сдвига.
Ньютоновские жидкости однородные:
коэффициент вязкости зависит от природы жидкости и температуры.
Неньютоновские жидкости неоднородные:
вязкость зависит не только от природы, жидкости и температуры, но и от условий течения жидкости.
Неньютоноские:краски, пищевые полуфабрикаты, расплавы полимеров Вязкость – явление переноса, свойство текучих тел оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой (сопротивление жидкости ее движению под действием внешних сил.
Динамическая вязкость – принимается вязкость такой жидкости, при движении которой возникает сила внутреннего трения 1Н на площади 1м2между слоями, движущимися на расстоянии 1 м с относительной скоростью 1м /c, размерность паскаль-секунда. Кинетическая вязкость – отношение динамич вязкости к плотности, размерность м/с2 Для жидкостей, текущей под действием внеш силы по трубке или по капилляру, возникающая сила вязкого сопротивления жидкости равна по величине и обратна по
направлению внешней силе. 
Сила внутреннего трения между двумя слоями жидкости, движущимися с различными
скоростями, зависит от природы жидкости и прямо пропорциональна площади S соприкасающихся слоев и градиенту скорости , т.е скорости сдвига.
Скорость сдвига – величина градиента скорости движения параллельных слоев жидкости ДЛЯ НЕНЬЮТОНОВСКИХ ЖИДКОСТЕЙ СИЛА ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ НЕЛИНЕЙНО ЗАВИСИТ ОТ СКОРОСТИ СДВИГА.
47. Реология крови. Факторы, влияющие на вязкость крови.
Реология (от греческого слова rheos – течение, logos - учение) – наука о деформациях и текучести вещества.
Реология крови – изучение биофизических особенностей крови как вязкой жидкости. Кровь – неньютоновская жидкость, имеет внутреннюю структуру (плазма+форменные элементы).
Реологические свойства крови определяются:
-совокупностью функционального состояния,
-форменных элементов крови,
-вязкостью крови (форменные элементы + белки и липиды плазмы).
Ключевая роль в формировании реологических параметров крови принадлежит форменным элементам крови, прежде всего, эритроцитам, которые составляют 98% от общего объема
форменных элементов крови.
ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭРИТРОЦИТОВ, ВАЖНЫЕ ДЛЯ РЕОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КРОВИ:
-подвижность, -деформируемость, -агрегационная активность.
ВЯЗКОСТЬ – свойство жидкости оказывать сопротивление перемещению одной ее части относительно другой.
Вязкость крови - интегральная характеристика микроциркуляции, значительно влияет на гемодинамику.
ВЯЗКОСТЬ КРОВИ неодинакова в различных участках кровеносного русла, зависит от различных факторов:
-СКОРОСТЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ,
-ГЕМАТОКРИТ,
-ДИАМЕТР СОСУДА,
-ТЕМПЕРАТУРА
1 - нормальные эритроциты в плазме крови,
2 - нормальные эритроциты в растворе Рингера-Альбумина,
3 - эритроциты, обработанные глутаральдегидом.
СПОСОБНОСТЬ ЭРИТРОЦИТОВ К ОБРАТИМОЙ АГРЕГАЦИИ ВНОСИТ СУЩЕСТВЕННЫЙ ВКЛАД В РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРОВИ. КРУПНЫЕ СОСУДЫ (АОРТА, АРТЕРИИ)
dсос>dагр, dсос> > dэритр
ГРАДИЕНТ СКОРОСТИ СДВИГА НЕВЕЛИК, ЭРИТРОЦИТЫ ОБРАЗУЮТ «МОНЕТНЫЕ СТОЛБИКИ»(агрегаты ). Это определяет высокую вязкость крови , по мере увелечения скорости сдвига агрегаты эритроцитов распадаются и вязкость крови снижается. МЕЛКИЕ СОСУДЫ (МЕЛКИЕ АРТЕРИИ, АРТЕРИОЛЫ)
dсос dагр, dсос = (5-20)dэритр
ГРАДИЕНТ СКОРОСТИ СДВИГА ЗНАЧИТЕЛЬНО УВЕЛИЧИВАЕТСЯ, И АГРЕГАТЫ РАСПАДАЮТСЯ – ВЯЗКОСТЬ ПАДАЕТ.
МИКРОСОСУДЫ – КАПИЛЛЯРЫ dсос< dэритр
ЭРИТРОЦИТЫ ЛЕГКО ДЕФОРМИРУЮТСЯ Эффект Фареуса–Линдквиста, более выраженный в мелких сосудах, обусловливает