Упущенное. 1) Электротон (местный ответ), свойства электротона)

КР№1

Билет №1.

1.Механизмы проведения возбуждения по нервным волокнам.

Генерация ПД в определенном месте вызывает деполяризацию соседних участков мембраны выше КУД. В этих участках также генерируются ПД, деполяризующие в свою очередь более далеко отстоящие участки мембраны.

Для нервного волокна справедлив закон двухстороннего проведения возбуждения, означающий тот факт, что любой нерв проводит возбуждение в обе стороны.

Однако две волны возбуждения, распространяющиеся по одному нерву во встречных направлениях, погасят друг друга из-за того, что за каждой волной будет следовать участок полной невозбудимости мембраны (зона абсолютной рефрактерности).

Скорость распространения ПД прямо зависит от диаметра волокна и толщины мембраны. Она тем выше, чем толще нервное волокно. Необходимо отметить, что распространение возбуждения вдоль любого нерва является активным процессом и может иметь место только при сохранении его функциональной целостности.

Если мембрана покрыта миелиновой оболочкой (изолятором, обладающим большим электрическим сопротивлением), то распространяющийся ток не будет выходить за мембрану и растекаться. С большой скоростью он достигнет очередного перехвата Ранвье (безмиелинового участка), сохранив при этом большую амплитуду, достаточную для деполяризации мембраны в этой области до критического уровня, и вызовет там ПД. В результате ПД возникает только в немиелинизированных участках, где сопротивление мембраны низкое, а плотность Na-каналов наибольшая; возбуждение как бы перескакивает вдоль миелиновой оболочки от перехвата к перехвату.

Такой тип проведения возбуждения называется скачкообразным или сальтаторным. Это образное название, так как распространение тока и генерация потенциалов возможны только при сохранении непрерывности волокна. Скорость проведения возбуждения в этом случае гораздо выше по сравнению со случаем безмиелинового волокна.

2. Изменение возбуд. в процессе развития ПД. Абс. и отн. рефрактерность.

Если раздражать мембрану пороговым стимулом сразу после окончания ПД, то новый ПД не возникает. Утеря возбудимости мембраны на некоторое время после начала генерации нервного импульса называется рефрактерностью. При возникновении ПД тут же наступает полная утрата способности к возбуждению (абс. рефрактерность). Непосредственно перед окончанием ПД возбудимость частично восстанавливается (отн. рефрактерность).

Если ПД начался, новый возбуждающий стимул, какой бы силы он ни был, не вызовет никакого ответа. В фазу деполяризации Nа -каналы уже открыты настолько, насколько это возможно. Это период абс. рефрактерности. В начале фазы реполяризации новый ПД также не может возникнуть, так как все Na -каналы инактивированы и вообще не способны к открытию, что бы ни происходило вокруг. Период абсолютной рефрактерности заканчивается, когда вновь активируется достаточное для генерации ПД количество потенциалзависимых Na каналов. Начинается период относительной рефрактерности. В этот период генерация нового ПД возможна, но для этого необходимо раздражение увеличенной силой (сверхпороговым стимулом).

С.Р.С. Электромиография скелетных мышц.

ЭМГ ск.мышц – метод графической регистрации суммарной эл.активности. Получаемая при этом кривая называется электромиограммой (ЭМГ). Система регистрации ЭМГ состоит из электродов и регистр. устройства. При возбуждении каждое мыш.волокно становится элементарным источником эл.тока, подобно батарейке. Возбужденный участок мембраны образует отриц. полюс этого источника, а невозбужденный – полож. полюс. Эл.поля, создаваемые отдельными волокнами в окр. среде, суммируются, формируя единое эл.поле возбужденной мышцы, изменения которого и регистрируются на ЭМГ. В зависимости от площади поверхности используемых электродов различают локальную и глобальную ЭМГ. Локальная регистр. игольчатыми электродами, которые вводят в исследуемую мышцу (измеряют активность отдельных нервномоторных единиц). Глобальная регистр. с помощью поверхностных электродов, которые помещают на кожу над иссл. мышцей. Эл.показатели работы ск.мышцы используют в распознавании природы различных видов двигательных расстройств: миопатии, поражениях чувств. и двиг. нервов и спинного мозга и т.д

Билет №2.

1. МПД.

ПД – это быстрое изменение величины МП до полож. значения, а затем возвращение примерно с такой же скоростью до начального отриц. значения. Необходимыми условиями возникновения ПД являются различие концентраций ионов по разные стороны клеточной мембраны и существование в ней соответствующих потенциалзависимых каналов. Фазы ПД: 1) Фаза деполяризации. Деполяризация возбудимой кл. мембраны начинает развиваться из-за возникновения в ней локального деполяризующего эл.тока приводящего к изменению МП в полож. сторону. В результате усиливается выходящий из клетки ток K и в большей степени входящий ток Na (происходит деполяризация). Эта деполяризация вызывает доп.открытие Na-каналов и ток утечки Na возрастает еще больше. Возникает самоусиливающийся процесс с полож. обратной связью: деполяризация открывает Na-каналы, проницаемость мембраны для Na возрастает, Na входит в клетку и ещё больше увеличивает степень деполяризации, сдвигая МП в полож. сторону. Открываются доп.Na-каналы, в результате внутр. поверхность клетки становится положительной (явление "overshoot"). МП, при котором входящий ток Na начинает превышать выходящий ток К (при котором открыты все Na-каналы), называется пороговым потенциалом (КУД, критич ур деполяризации). Чем меньше разница между КУД и МП, тем выше возбудимость и наоборот. Пороговая сила раздражения – величина стимула, необходимая для деполяризации мембраны до КУД (минимальная сила раздражения, необходимая для генерации ПД) (мера возбудимости). 2) Фаза реполяризации. Деполяризация мембраны открывает активационные ворота и несколько позже закрывает инактивационные ворота потенциалзав. Na-каналов, что приводит к прекращению тока Nа. В то же время, число открытых К-каналов увел. за счет открытия ворот этих каналов. Положительный потенциал мембраны далёк от равновесного, поэтому К выходит из клетки, выходящий ток реполяризует мембрану, МП вновь отрицательный. Следовая гиперполяризация – закрытие К-каналов происх. медленней, чем возврат МП к исходному значению (явление необходимо для активации Nа-каналов). Следовая деполяризация – замедление возврата МП к исх.уровню и сохранение на опред.период времени более положительных значений.

2. Порог раздражения и хронаксия как характеристика возбудимости.

Реобаза – минимальная пороговая сила раздражения, необх. для возбуждения при неограниченной длительности стимула. Хронаксия – время, необходимое для генерации ПД силой раздражения, равной 2 реобазам. Хронаксия является мерой возбудимости нервной или мышечной ткани и отражает скорость возникновения возбуждения в этих тканях. Чем меньше хронаксия, тем сильнее в ткани процесс возбуждения, и наоборот. В клинической практике – для опред. функционального состояния мышц при их повреждении, чем больше хронаксия – тем хуже состояние поврежденных мышц.

С.Р. C. Виды мышечного сокращения (одиночное и суммированное).

1) Одиночное м.с – это сократительный ответ мышечного волокна или отдельной мышцы на одно раздражение. Одиночное сокращение имеет латентный период, фазу укорочения и фазу удлинения. В режиме одиночного сокращения мышца способна работать длительное время без развития утомления.

2) Суммированное м.с (тетаническое) – это сокращение мышцы, при котором происходит суммация одиночных м.с в результате ее раздражения частыми стимулами.

а) зубчатый тетанус – возникает в том случае, если мышца раздражается серией эл.стимулов с частотой, при которой каждый из последующих импульсов приходится на фазу расслабления.

б) гладкий тетанус – возникает в том случае, если нерв или мышцу раздражать серией эл.импульсов с частотой, при которой каждый последующий импульс приходится на фазу напряжения. При гладком тетаническом сокращении мышца не расслабляется и в ней поддерживается постоянное напряжение.

Билет №3.

1. Зависимость эффективности раздражителя от его силы...

Чем сильнее раздражитель, тем большую деполяризацию мембраны он вызывает.

1) при малой силе тока – электротон (пассивное явление, связанное со свойствами мембраны)

2) при большей силе тока – локальный ответ (изменение МП, при котором не возникает возбуждения, но изменяется состояние части потенц/завис каналов (Na- и K-))

3)Когда деполяризация доходит до критического уровня деполяризации, происходит генерация ПД (возбуждение). (амплитуда ПД не зависит от силы раздражителя)

Однако достижение КУД определяется не только силой приложенного тока, но также и длительностью его действия. Поэтому пороговый стимул (минимальный раздражитель, вызывающий возбуждение) необходимо характеризовать двумя величинами: силой и временем его действия.

Реобаза - минимальная пороговая сила раздражения, необходимая для возбуждения при неограниченной длительности стимула. Хронаксия - минимальное пороговое время, при котором вызывает возбуждение ток, равный двум реобазам.

Скорость нарастания силы раздражения. Действие электрического тока становится более выраженным при большей скорости его изменения.

Если величина тока будет меняться медленно, пороговая сила будет больше. При малой скорости изменения раздражителя потребуется большее значение пороговой силы. При очень малых скоростях изменений стимула раздражение не возникнет даже при очень значительной величине тока. Снижение возбудимости при сверхмедленном нарастании сипы тока называется аккомодацией. Явление аккомодации объясняется инактивацией Na-каналов, с одной стороны, и активацией К-каналов — с другой.

2. Функциональная характеристика ГМ (гладких мышц).

Выделяют 2 типа ГМ:

1) Мультиунитарные (глазодв. мышцы и мышцы радужки) - имеют клеточную структуру, у каждой клетки свое нервное окончание, каждая может сокращаться независимо.

2) Унитарные (больш. внутр. органов) – отдельные мышечные клетки, образующие функц. единство или функц. синцитий. Клетки объединены в пучки, мембраны образуют щелевые контакты.

Висцеральная гладкая мышца имеет двойную иннервацию — симпатическую и парасимпатическую, функция которой заключается в изменении деятельности гладкой мышцы. Раздражение одного из вегетативных нервов обычно увеличивает активность гладкой мышцы, стимуляция другого — уменьшает. В некоторых органах, например, кишечнике, стимуляция адренергических нервов уменьшает, а холинергических — увеличивает мышечную активность; в других, например, сосудах, норадреналин усиливает, а АХ снижает мышечный тонус. (НА ГЛАДКИХ МЫШЦАХ СИНАПСОВ НЕТ, вместо них – варикозные расширения, регуляция которых осуществл-ся с помощью медиаторов, гормонов, местных веществ).

Особенности эл. активности: 1) МП ниже, чем в скел.мышцах; 2) ПД длительнее, чем в скел. мышцах; 3)ПД двух типов: спайки и плато; 4) Преобл. Са каналов (медл. откр., долго не закр); 5) возможность спонтанного возбуждения в унит. ГМ; 5) в мультиунит. ГМ ПД не развивается; 6) если ПД не развивается, сокращение регулируется гормонами или нек.процессами; 7) при низкой конц Са - слабое сокращение, при высокой конц Са – сокращение сильнее.

Особенности сокр. активности: 1) саркомеров нет, актин. филам. связаны в пучки плотными тельцами, между ними одиночные миозиновые филаменты; 2) для взаимодействия актин-миозин в ГМ необх. повыш. кол. Са в цитоплазме; 3) сокращение может быть длительным; 4) феномен «замка» - сохраняет тоническое сокращение ГМ при низкой затрате энергии (тоническое сокращение/возбуждение); 5) явление пластичности (полые органы при заполнении или опустошении не спадаются и не разрываются, так как поддерживается тонус мышц (миозиновые головки перескакивают с одного уровня на другой).

С.Р.С. Режимы мышечных сокращений: изометр., изотонич., рабочий.

1) Изометр.сокращение – напряжение, которое развивает мышцы в условиях чрезмерной нагрузки, при котором ее длина не изменяется. Укорачивается длина саркомеров. Однако общая длина мышцы не изменяется, поскольку на такую же величину удлиняется последовательно связанный с сократительными филаментами эластический компонент мышцы. Оно возникает при попытке мышцы поднять груз больший, чем напряжение, которое мышца может развивать. 2) Изотонич.сокр – если мышца до начала сокращения отягощена грузом, а масса груза и развиваемое мышцей напряжение во время сокращения не изменяются. Длина мышцы укорачивается. 3) Рабочий режим – сокращение, при котором меняется и напряжение, и длина мышцы.

Билет №4.

1. МПП.

Мембранный потенциал покоя (МПП) - значение мембранного потенциала клетки, находящейся в покое. Прямые измерения показывают, что эта величина лежит в пределах от -10 до -90 мВ.

Значения равновесного потенциала конкретных ионов могут значительно отличаться от МПП. Следовательно, в покоящейся клетке на эти ионы будет действовать сила, стремящаяся протолкнуть их сквозь мембрану. Если мембрана проницаема для данного иона, то в покоящейся клетке постоянно будет существовать поток ионов данного типа. Величина тока будет тем выше, чем больше разница между равновесным потенциалом иона и МПП и чем выше проницаемость мембраны для иона. В клетке, находящейся в состоянии покоя, суммарный заряд не меняется. Следовательно, несмотря на то, что ионы в состоянии покоя постоянно проталкиваются через мембрану, суммарный мембранный ионный ток в условиях покоя должен быть равен нулю. Данные условия поддерживаются благодаря активной работе ионных насосов, работающих активно, с затратами АТФ.

2. Сопряжение процессов возбуждения...

Процесс, в котором ПД поверхностной мембраны приводит к взаимодействию актина и миозина и сокращению мышцы, называется электромеханическим сопряжением. (процесс превращения электрич-ой энергии ПД в механическую движения актина по отношению к миозину).

ПД, передающийся по аксону, через медиаторы передается на постсинапт-ую мембрану мышечного элемента, но ПД на этой мембране не вызывает, т к она не имеет потенц/завис каналов. ПД возникает на соседних участках мышечного элемента, передается далее по мембране и заходит в спец впячивания мембраны (Т-трубочки), рядом с которыми расположена ЭПС (СПР). В СПР находится Са, который под возд-ием ПД выходит из СПР, действует на белок тропонин (в составе тропомиозина). Тяжи тропомиозина, оплетающие филамент актин, сдвигаются в сторону, оголяя активные центры. В активные центры актина встраиваются головки миозина, которые, совершая гребковые движения, будут осуществлять передвижение актина относительно миозина.

ПД, распространяющийся вдоль мембраны, не может вызвать электрические токи или другие эффекты глубоко в толще мышечного волокла, потому что, во-первых, между мембраной мышечного волокла и миофибриллами находится сложный субмембранный комплекс, во-вторых, мышечное волокно очень большое. Но в мышечных волокнах развиваются глубокие впячивания мембраны - Т-трубочки. С обеих сторон к Т-трубочкам подходят цистерны гладкой ЭПС, содержащие Са. Вместе с Т-трубочкой 2 цистерны образуют триаду. ПД запускает выход Са из гладкой ЭПС, который активизирует длительный процесс сокращения. Следовательно, процессы возбуждения и сокращения мышцы в норме являются сопряженпыми: возбуждение инициирует процесс выхода Са и дальнейшее сокращение протекает уже независимым от возбуждения путем увеличения количества Са в цитозоле.

Билет №5.

1. Зависимость величины МП от внекл...

Поскольку мембрана клетки наиболее проницаема для ионов К, величина МПП наиболее близка к равновесному потенциалу именно для К. Для ионов Na проницаемость в 20-100 раз меньше. Ток К: 1) К в клетке содержится в большем кол-ве, чем в окр. среде, К стремится выйти из клетки в окр. среду по градиенту концентрации; 2) К выходит из клетки, за ним движутся анионы, но они остаются в клетке и удерживают катионы на внешней стороне; 3) разделение зарядов ведет к увел. разности потенциалов; 4) формируется эл. сила, противодействующая силе конц. градиента и препятствующая дальнейшему выходу К из клетки; 5) при равенстве эл. сил, опред. зарядами на мембране, выход К из клетки прекратится. Уменьшение внеклет. конц. К приводит к усилению тока К из клетки, гиперполяризация, увеличение конц К – гиперполяризация – активация Na-каналов - деполяризации. Снижение прониц. мембраны для К умен. ток К – деполяризация. Повыш. прониц. мембраны для К увел. ток К – гиперполяризация. Повышение прониц. мембраны для Na увел. ток Na в клетку – деполяризация. Снижение прониц. мембраны для Na умен. ток Na – гиперполяризация -> приближение МП к МПП. К/Na АТФаза – поддерживает градиент К и Na и умен. конц.Na в клетке для сохранения осм. равновесия.

2. Изменение возбудимости при де- и гиперполяризации.

Критический уровень деполяризации влияет на возбудимость. Его величина (а также величина МПП) зависит от степени активации Na –каналов, (ионного состава, свойств мембраны, лекарственных препаратов). Она может изменяться в зависимости от количества Са в крови, применения местных анестетиков (новокаина, лидокаина), блокаторов мембранных каналов, при действии постоянного тока и пр. При уменьшении степени активации Na-каналов величина КУД становится более положительной и порог возбуждения увеличивается. Возрастание степени активации Na-каналов, напротив, уменьшает в отриц-ую сторону КУД (приближая к значению МПП), что ведет к уменьшению порога раздражения.

Возбудимость при МПП и медленной деполяризации = 100%, при КУД и быстрой деполяризации = 0 % (открытие, затем инактивация всех Na-каналов) (период абсолют рефрактерности), при реполяризации – постепенное увеличение от 0% (период относительной рефрактерности) (возбуждение возможно при большей силе воздействия), после гиперполяризации = 100% (активация всех Na-каналов).

Катодическую депрессию объясняют потерей активности (инактивацией) Na -каналов из-за длительной деполяризации ткани. Она может быть вызвала не только прямым действием электрического тока. Например, увеличение концентрации внеклеточного К до 12-16 мМоль/л вызывает длительный деполяризующий эффект.

Анодическую экзальтацию объясняют тем, что при гиперполяризации происходит активация дополнительного числа Na -каналов. Если в обычных условиях покоя активированно около 60% натриевых каналов клеточной мембраны, то при увеличении степени поляризации клеточной мембраны постоянным током степень активации может доходить до 100%.

Упущенное. 1) Электротон (местный ответ), свойства электротона)

Дата добавления: 2023-01-08; просмотров: 29; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!