WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаМедицина → Фізіологія збудливих тканин. електрогенез процесу збудждення. сучасні уявлення про будову і функції мембран - Лекція

Фізіологія збудливих тканин. електрогенез процесу збудждення. сучасні уявлення про будову і функції мембран - Лекція

ПОТЕНЦIАЛ ДІЇ

Потенціал дії - це короткочасна зміна різниці потенціалу між зовнішньою і внутрішньою поверхнями мембрани (або між двома точками тканини), що виникає в момент збудження. При реєстрації потенціалу дії за допомогою мiкроелектродноi техніки спостерігається типовий пікоподібний потенціал. В ньому виділяють такi фази або компоненти:

1. Локальна відповідь - початковий етап деполяризацii.

2. Фаза деполяризацii - швидке зниження мембранного потенціалу до нуля і перезарядження мембрани (реверсія, або овершут).

3. Фаза реполяризацii - вiдновлення вихідного рівня мембранного потенціалу; в нiй виділяють фазу швидкоi реполяризацii і фазу повільної реполяризацii; в свою чергу, фаза повільної реполяризацii представлена слiдовими процесами (потенціалами):

слiдова деполяризацiя і слiдова гiперполяризацiя. Амплітудно-тимчасові характеристики потенціалу дії нерва, скелетного м'яза такі: амплітуда потенціалу дії 140-150 мВ; тривалість піка потенціалу дії (фаза деполяризацii + фаза реполяризацii) складає 1 -2 мс, тривалість слiдових потенціалів - 10-50 мс.

Форма потенціалу дії (при внутрішньоклітинному відведенні) залежить від виду збудливої тканини: в аксона нейрона, кістякового м'яза - шпилясті потенціали, у гладких м'язів в одних випадках шпилясті, в інших - платоподiбнi (наприклад, потенціал дії гладких м'язів матки вагітної жінки - платоподiбний, а тривалість його складае майже 1 хвилину). У серцевого м'яза потенціал дії має платоподiбну форму.

При позаклітинній реєстрації форма потенціалу iнша, і вона залежить від того, який вид відведення використовується - монополярний або бiполярний. При бiполярному відведенні в спокоi різниця потенціалів між двома точками тканини (наприклад, між точкою 1 і 2) відсутніх. Коли з`являеться збудження, наприклад, що поширюється в напрямку через точку 1 до точки 2 і далі, хвиля збудження досягає спочатку електрода 1 - виникає різниця потенціалів, при цьому область в електрода 1 - електронегативна стосовно області під електродом 2. Коли хвиля досягає областi під електродом 2, то ця область стає електронегативною стосовно областi під електродом 1. У цілому виникає двухфазна зміна різниці потенціалів. При монополярному відведенні в умовах, коли один з електродів заземлений, потенціал дії за формою однофазний, тому що друга область завжди має постійний потенціал, рівний 0.

Перед тим, як роздивитися ці закони, необхідно уявити, яким чином відбувається збудження, тобто якi умови повинні виникнути в збудливій тканині, щоб вона реалізувала свою спроможнiсть збуджуватися, Основна умова - це зниження мембранного потенціалу до критичного рівня деполяризацii (КУД). Будь-який агент, якщо він спроможний це зробити, одночасно викликає і збудження тканини. Наприклад, МП -70 м. КУД = -50 м. Щоб викликати збудження, треба деполяризувати мембрану до -50 м, тобто на 20 м знизити її вихідний потенціал спокою. Як тільки МП досягне рівня КУД, то надалі процес (у силу регенеративностi) буде продовжуватися самостійно і призведе до відкриття всiх натрієвих каналів, тобто до генерації повноцінного ПД. Якщо мембранний потенціал не досягне цього рівня, то в кращому випадку виникне так називаний місцевий потенціал (локальна відповідь).

Всi агенти, що викликають гiперполяризацiю тканини, у момент впливу не зможуть викликати збудження, тому що в цьому випадку МП не досягає критичного рівня деполяризацii, а навпаки, іде від нього.

Форма потенціалу дії ( при внутрішньоклітинному відведенні) залежить від виду збудливої тканини; в аксонів нейронів, скелетнох м'язів – пікоподібні потенціали, в гладких м'язах в одних випадках пікоподібні, в інших – платоподібні ( наприклад, потенціал дії гладких м'язів вагітної жінки – платоподібний, а його тривалість 1 хв.)

Амплітудні характеристики: якщо при внутрішньоклітинному відведенні амплітуда ПД досягає 120-150 м, те при позаклітинному відведенні, особливо при дистантному відведенні,амплітуда ПД складае усього 1-2 м (наприклад, ЕКГ) або 100-200 мк (ЕЕГ). Інакше кажучи, при позаклітинному відведенні реєструється тільки сота частина потенціалу. Важливо підкреслити, що при позаклітинному відведенні реєструється активність множини одиночних утворень, що деякою мірою можуть збуджуватися асинхронно. Це відбивається на реальній формі внеклiтинно вiдводного потенціалу. Така, наприклад, ситуація у вiдношеннi ЕКГ.

ПРИРОДА ПОТЕНЦІАЛУ ДІЇ

При дослідженні ПД аксонiв i соми нервової клітини, ПД скелетного м'яза було встановлено, що фаза деполяризацii обумовлена значним підвищенням проникності для іонів натрію, що входять у клітину на початку процесу порушення й у такий спосіб зменшують існуючу різницю потенціалу (деполяризацiя). Процес цей має регенеративну природу - чим вище ступінь деполяризацii, тим вище стає проникність натрієвих каналів, тим більше входить іонів натрію в клітину і тем вище ступінь деполяризацii. У цей період відбувається не тільки зниження різниці потенціалів до нуля, але і зміна поляризованностi мембрани - на висотi піка ПД внутрішня поверхня мембрани заряджена позитивно стосовно зовнiшньоi (явище реверсії, або овершута). Проте нескінченно цей процес йти не може: у результаті закриття iнактивацiйних ворiт натрієві канали закриваються, і притiк натрію в клітину припиняється. Потім наступае фаза реполяризацii. Вона пов`язана зі збільшенням виходу з клітини іонів калію. Це відбувається за рахунок того, що в результаті деполяризацii велика частина калієвих каналів, що в умовах спокою були закриті, вIдчиняються і "+" заряди ідуть за межi клітини. Спочатку цей процес йде дуже швидко, потім - повільно, тому фаза реполяризацii спочатку протiкае швидко (нисхiдна частина піка ПД), а потім повільно (слiдова негативність). Цей же процес лежить в основі фази слiдовоi гiперполяризацii. На фонi слiдових потенціалів проходить активація калiй- натрiевого помпаа. Якщо він працює в електронейтральному режимі (2 іона натрію виносяться з клітини в обмін на 2 внесених у клiтину іона калію), то на формі ПД ці процеси не відбивається. Якщо ж помпа працюе в електронному режимі, коли 3 іона натрію виносяться з клітини в обмін на 2 вносних в клітину іона калію, то в результаті на кожний такт роботи помпаа в клітину вноситься на 1 катiон менше, ніж виноситься, тому в клітині поступово зростає надлишок аніонів, тобто в такому режимі помпа сприяє появі додаткової різниці потенціалів. Це явище може лежати в основі фази слiдовоi гiперполяризацii.

Якщо помпа заблокувати, наприклад, за допомогою специфічного блокатора - строфантина ПРО (уабаiн), то поступово клітина перестає відповідати на подразники, тому що іонний гетерогенiтет як основа електричної активності різко знизиться.

Одним із доказів того, що в аксонах, нейронах, скелетних м'язах ПД по природі натрієвий, є досвіди з гiпонатрiевими розчинами: якщо тканина помiщена в такий розчин, то розмiр амплітуди ПД знижується і тим на бiльший розмiр, чим менше в середовищi вмiсту натрію. Блокатори натрієвих каналів, наприклад,тетродоксин, також призводять до iнгiбуванню процесу генерації ПД, до зниження амплітудних і тимчасових характеристик ПД. Анестетики за рахунок їх спроможностI блокувати натрієві канали теж викликають порушення збуджуваності, що використовується в клінічній практика для блокади проведення по нерві.

У серцевому м'язі природа ПД iнша: процес деполяризацii обумовлений іонами натрію і кальцію -ці іони входять в середину клітини на початку фази деполяризацii. Тому потенціал дії серцевого м'яза може частково зменшуватися блокаторами натрієвої проникності (тетродоксином, новокаїном), а частково - блокаторами кальцієвої проникності (верапамiлом, нiфедипiном). В даний час блокатори кальцієвої проникності використовуються з метою пригнічення активності клітин серця в умовах клініки.

В гладких м'язах судин, шлунка, кишечника, матки й iнших утворень генерація ПД пов`язана з тим, що в момент збудження в клітину входять головним чином не іони натрію, а іони кальцію. Тому блокатори кальцієвої проникності, типу верапамiла, гальмують активність гладеньком`язових клітин. Це використовується в клініці, зокрема, при лікуванні загрози переривання вагітності, тобто для iнгiбування скорочувальної активності матки.

Loading...

 
 

Цікаве