Физиология возбудимых тканей. Строение и основные свойства клеточных мембран и ионных каналов. Мембранный потенциал покоя и его происхождение

Гомельский государственный медицинский университет Кафедра нормальной физиологии

Физиология возбудимых тканей

ЛЕКЦИЯ 1 для студентов 2 курса

Старший преподаватель, к.б.н.

План лекции: 1. Общие свойства возбудимых тканей. Понятие о раздражимости и возбудимости как основе реагирования тканей на раздражение. 2. Строение и основные свойства клеточных мембран и ионных каналов. 3. Мембранный потенциал покоя и его происхождение. 4. Потенциал действия и механизм его происхождения. Соотношение фаз возбудимости с фазами потенциала действия. Пассивные и активные сдвиги потенциала. 5. Законы раздражения возбудимых тканей. Лабильность.

Первый опыт Гальвани

Если к нервно-мышечному препарату лягушки приложить две соединенные между собой пластинки из различных металлов, например медь—цинк, таким образом, чтобы одна пластинка касалась мышцы, а другая — нерва, то мышца будет сокращаться (первый опыт Гальвани).

Второй опыт Гальвани

Если набрасывать на мышцу дистальный отрезок нерва, который иннервирует эту мышцу, при этом мышца также сокращалась (второй опыт Гальвани, или опыт без металла).

Опыт Маттеуччи

Опыт «вторичного тетануса» Маттеуччи: один нервно-мышечный препарат возбуждался током, а биотоки сокращающейся мышцы раздражал нерв второго нервно-мышечного препарата.

Измерение величины мембранного потенциала

• 1. Общие свойства возбудимых тканей. Понятие о раздражимости и возбудимости как основе реагирования тканей на раздражение.

Общие свойства возбудимых тканей

1. Раздражимость 2. Возбудимость 3. Проводимость 4. Лабильность

1. Раздражимость - это универсальное свойство живых клеток отвечать на действие раздражителей изменением процессов их жизнедеятельности, а именно: изменением обмена веществ, теплообразования, роста и размножения клетки.

Раздражитель - это фактор внешней или внутренней среды, который действует достаточно сильно, долго и нарастает с достаточной скоростью.

• Классификация раздражителей.
• 1. По модальности, т.е. по характеру энергии, свойственной раздражителю:
• химические (кислоты, щелочи),
• осмотические,
• физические (тепловые, электрические, световые, звуковые, словесные),
• биологические (медиаторы, гормоны, микробы);

• Классификация раздражителей.
• 2. По адекватности:
• Адекватные - это раздражители, которые действуют на данную структуру в естественных условиях и, к восприятию которых она специально приспособлена и чувствительность к ним чрезвычайно велика (например, свет для сетчатки глаза).
• Неадекватные раздражители - это те раздражители, для восприятия которых данная клетка или орган специально не приспособлены (удар в глаз).

Возбудимость – это свойство высокоспециализированных клеток отвечать на действие раздражителя возбуждением. Все ткани реагируют на раздражители, однако условно их делят на возбудимые и невозбудимые. К возбудимым относят нервные, мышечные и некоторые секреторные клетки.

Возбуждение — ответ ткани на ее раздражение, проявляющийся в специфической для нее функции (проведение возбуждения нервной тканью, сокращение мышцы, секреция железы) и неспецифических реакциях (генерация потенциала действия, метаболические изменения). Возбудимость в эволюции клеток развилась из свойства раздражимости, присущей всем живым клеткам, и является частным случаем раздражимости.

2

Возбудимость оценивается порогом раздражения - минимальным по силе раздражителем, вызывающим видимую ответную реакцию. Более сильные по величине раздражители - надпороговые, более слабые - подпороговые. Порог стимула – мера оценки возбудимости ткани. Запомните! Чем меньше порог раздражителя, тем более возбудима ткань. Нервная ткань обладает большей возбудимостью чем мышечная.

3. Проводимость – способность локального изменения свойств мембраны, возникшего в области действия раздражителя и распространения по протяженности мембраны вплоть до охвата возбуждением всей мембраны клетки. 4. Лабильность – способность ткани ответить на определенное количество стимулов в единицу времени.

• 2. Строение и основные свойства клеточных мембран и ионных каналов

• Функции биологических мембран :
• Барьерная.
• Регуляторная.
• Преобразование энергии раздражителя в электрические сигналы (в рецепторах).
• Высвобождение нейромедиаторов в синоптических окончаниях.

Рис. – Схема строения мембраны

Функции белков мембраны

• 1. Ионные каналы – транспортируют вещества внутрь клетки и обратно.
• 2. Выступают как переносчики определенных молекул через мембрану