Физиология возбудимых тканей
Биологические реакции.
Все живые клетки и ткани способны реагировать на различного рода воздействия и изменять под их влиянием свою текущую функциональную активность. Изменения структуры и функций организма и его клеток в ответ на различные воздействия называют биологическими реакциями. Реакции клеток проявляются в изменении их формы, структуры, их роста, деления, в образовании в них различных химических соединений преобразовании потенциальной энергии в кинетическую (электрическую, механическую, тепловую, световую), совершении той или иной работы (перемещение, выделение тех или иных веществ).
Понятия – возбудимость, возбуждение, раздражимость, раздражение.
Под возбудимостью понимают свойство клеток отвечать на действие раздражителей специфической реакцией – возбуждением. Возбудимые ткани – нервная, мышечная, эпителиальная. Раздражители – это факторы внешней или внутренней среды, способные вызвать ответную реакцию. Можно разделить на три группы: физические – t, механические (удар, укол, давление, ускорение), электрические, звуковые, световые. Физико-химические – изменение атмосферного давления, РН, электролитного состава. Химические – различного состава и свойств изменяющие обмен веществ или структуру клеток (пища, яды, гормоны, продукты обмена веществ, лекарственные препараты).
По своему физиологическому значению все раздражители делят на адекватные и неадекватные.
Адекватными называются те раздражители, которые действуют на данную биологическую структуру в естественных условиях, к восприятию которых она специально приспособлена и чувствительность к которым у неё чрезвычайно высока. Для палочек и колбочек сетчатки глаза адекватным раздражителем являются лучи видимой части солнечного спектра, для тактильных рецепторов кожи – давление, для вкусовых сосочков языка – разнообразные химические вещества.
Неадекватными - называются те раздражители для восприятия которых данная клетка или орган специально не приспособлены.Так мышца сокращается не только под влиянием своего адекватного раздражителя, т.е. импульса поступающего по мотонейрону, но и под влиянием кислоты, щёлочи, эл.тока, удара, растяжения.
Минимальная энергия (сила) раздражителя, необходимая для возбуждения клетки – называется пороговой (порогом). В случае неадекватных раздражителей она на много порядков превышает пороговую энергию адекватных раздражителей. Возбудимость – обратно пропорциональна величине порога.
Подпороговые – локальный ответ, пороговые надпороговые.
Строение и функции мембран.
С позиций физиологии важны следующие детали: всякая плазматическая мембрана имеет два слоя фосфолипидов, которые располагаются друг к другу своими углеродными – гидрофобными хвостами, а водорастворимые концы головки молекул липидов обращены в разные стороны, образуя поверхности этого билипидного слоя. В них встроены белки (интегральные), а на их поверхности имеются периферические белки и углеводы, гликокеликс ( энтероциты фильтр при всасывании веществ). Белки играют роль: ферменты – гидролиз АТФ, переносчики, ионные каналы, рецепторы.
Функции мембраны: барьерно-транспортная: мембрана определяет потоки веществ, идущих через неё, микросреду, т.е. состав цитоплазмы. Мембрана принимает участие в генерации ПД, в генерации энергии (митохондрии). Мембрана осуществляет функцию межклеточного взаимодействия – например, передачу сигнала от одного нейрона к другому.
Ионные каналы – обладают двумя важнейщими свойствами: избирательность (селективность) по отношению к определённым ионам 2-электровозбудимость – способность открываться и закрываться в ответ на изменение мембранного потенциала. Ионные каналы образованы макромолекулами белков пронизывающими липидный слой. Ионный канал состоит из собственно транспортной системы и так называемого воротного механизма (ворот), управляемого эл. полем мембраны. Ворота могут находиться в двух положениях: они полностью закрыты, или полностью открыты. По селективности разделяются на Na, K, Ca, Cl. Селективность не абсолютная, название канала лишь указывает ион для которого данный канал наиболее проницаем.
Суженная часть – селективный фильтр. В канале имеются активационные и инактивационные ворота, которые управляются электрическим полем мембраны. При ПП – закрыты (а) и открыты (и). Деполяризация мембраны приводит к быстрому открыванию (а) ворот и медленному закрыванию (и) ворот, поэтому в начале деполяризации (а) и (и) открыты, ионы двигаются к концентрационным и электрическим градиентам. (и) закрываются и канал переходит в состояние инактивации.