Молекулярная структура цитоплазматических мембран клеток. Белковый цитоскелет мембраны эритроцитов.
Структурную основу любой мембраны составляет двойной фосфолипидный слой (рис. 11.3). Молекулы фосфолипидов ориентированы так, что их гидрофильные головки выходят наружу и образуют внешнюю и внутреннюю поверхности мембраны, а гидрофобные «хвосты» обращены к середине бимолекулярного слоя, т.е. внутрь мембраны. Гидрофильные головки взаимодействуют с внешними белковыми слоями и молекулами воды вне и внутри клетки и образуют с ними водородные связи. Цитоскелет — это динамичная, изменяющаяся структура, в функции которой входит поддержание и адаптация формы клетки ко внешним воздействиям, экзо- и эндоцитоз, обеспечение движения клетки как целого, активный внутриклеточный транспорт и клеточное деление. Цитоскелет образован белками. В цитоскелете выделяют несколько основных систем: микрофиламенты, промежуточные филаменты, микротрубочки. Актиновые филаменты-определяют форму иклетки и подверженность к механическим воздействиям. Микротрубочки – внутренний скелет, везикулярный транспорт в мейозе и митозе. Промежуточные микрофиламенты- связующее звено. Цитоскелет представляет собой эластическую белковую сеть, локализованную на внутренней поверхности липидного бислоя цитоплазматической мембраны. Основа молекулярной структуры цитоскелета – спектрин актиновый комплекс, который содержит анкирин, белок полосы 4,9, актин и тд. Другие будут обеспечивать спектрин актиновые взаимодействия – тропомиозин(связующий белок), тропомодулин.
Тау-модель. Постулаты модели. Теория автоматического управления (ТАУ) — научная дисциплина, изучающая процессы автоматического управления объектами разной физической природы. В основу t-модели положены следующие основные утверждения.
1) Каждый элемент активно-возбудимой среды (АВС) может находиться в одном из трех состояний: а) возбуждения - t, возбужденный элемент АВС может возбудить соседний элемент, находящийся в состоянии покоя; б) остаточной рефрактерности, в течение времени R-t после возбуждения среда остается невозбудимой - рефрактерной ("рефрактерный хвост"), в этом состоянии элемент АВС уже не может передать возбуждение соседнему элементу, но и сам еще остается невозбудимым; и в) покоя, из состояния покоя в состояние возбуждения элемент АВС может быть переведен либо внешним воздействием, либо воздействием соседних возбужденных элементов;
2) волна возбуждения от соседних возбужденных элементов распространяется только по области покоящихся элементов АВС с постоянной для этой среды скоростью u.
3) величина l = R u называется длиной волны возбуждения (длина волны Винера), она определяет ширину невозбудимого участка АВС - зоны рефрактерности.
Из основных свойств волн, распространяющихся в активно-возбудимой среде, следует, что они не могут интерферировать. Две встречных волны гасят друг друга. Это объясняется тем, что возбуждение связано с рефрактерностью АВС в течение некоторого времени.
Трансформация ритма в неоднородной по рефрактерности ас.
На рис. 6.8 представлена схема трансформации ритма в неоднородной среде, состоящей из двух областей с различающимися периодами рефрактерности так, что К, > К,. Если период рефрактерности выделенного участка среды К, больше периода рефрактерности остальной части среды К, и если интервал между посылкой двух импульсов возбуждения Т меньше периода рефрактерности К,: Т < К„вторая волна не может возбудить область с К, > Кг. Это происходит потому, что т-зона второго импульса на границе неоднородности касается зоны затянувшегося рефрактерного хвоста первого импульса. Это место обведено на рис. 6.86 кружком. Возникнет разрыв фронта волны. В данном примере каждая вторая волна в области с К, будет выпадать. Таким образом, получив два стимулирующих импульса, активная среда в зоне с К, проведет их без изменений оба, а в зоне с К, пройдет лишь только первый импульс и в ней возникнет аритмия. Если бы второй импульс пошел после окончания рефрактерного хвоста первого импульса в зоне с К,, то трансформации ритма не было бы. Различные поражения сердечной мышцы могут приводить к увеличению ее неоднородности по рефрактерности, к увеличению ЬК = К, — Ки Это, в свою очередь, увеличит вероятность появления трансформации ритма. Трансформация ритма может возникнуть и при однопроводной блокаде (возникает экстрасистола).
Ревербераторы. Основные свойства ревербераторов. Ревербераторы — источники спиральных волн возбуждения— могут возникнуть в неоднородных активных средах без отверстий. Этот процесс происходит на границе раздела участков активной среды с разными параметрами элементов этой среды, например, с равными рефрактерностями. Свойства реверберагяоров.
1. В которой нет собственных источников возбуждения, возникает источник, посылающий волны возбуждения в окружающую среду.
2. Время жизни ревербераторав неоднородной активной среде конечно, чем больше неоднородность, тем короче время жизни ревербератора, тем меньше импульсов возбуждения пройдет через активную среду от этого источника.
3. Частота волн, посылаемых ревербератором, есть максимально возможная частота возбуждения данной среды.
4. Размер ревербератора определяется фокусом: 1 м=(Кз — т) Ч и может быть меньше длины волны Х.
5. Ревербераторы могут размножаться на границах неоднородностей активной среды.