WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

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

ГоловнаМедицина → Загальна фізіологія збудливих тканин - Реферат

Загальна фізіологія збудливих тканин - Реферат

В основі зміни мембранного потенціалу при збуджені (тобто в основі формуванні ПД) лежать зміни проникності мембрани, що пов'язані із змінами стану каналів мембрани під впливом подразника.

Особливістю натрієвих каналів є наявність у них двох воріт:

- активаційних – закриті в стані спокою, але можуть відкриватися під впливом збудника;

- інактиваційних – вони швидко закриваються після відкриття активаційних воріт і не можуть відкриватися під впливом подразника.

Подразник зумовлює відкриття активаційних воріт натрієвих каналів  лавиноподібний вхід Na+ в клітину за градієнтом концентрації  зменшення надлишку аніонів усередині клітини (так як іони Na+ заряджені позитивно). Аніони, які прямують до мембрани за іонами Na+, зайти в клітину не можуть  вони зменшують надлишок позитивних зарядів на зовнішній поверхні мембрани клітини. Завдяки цьому різниця потенціалів між зовнішньою та внутрішньою поверхнями мембрани зменшується, а далі й зовсім зникає. Так розвивається фаза деполяризації ПД.

Але вхід іонів Na+ в клітину не припиняється й тепер у клітині створюється надлишок позитивних іонів Na+, а на її поверхні – надлишок аніонів  перезарядка мембрани – фаза реверсполяризації.

Натрієва активація (стан каналів при відкритих активаційних воротах) швидко змінюється натрієвою інактивацією – закриттям інактиваційних воріт  вхід іонів Na+ в клітину при цьому припиняється. Подразник змінює не тільки стан натрієвих каналів, але й стан калієвих каналів  вони також активуються, тобто відкривається додаткова кількість калієвих каналів. Але у часі цей процес розвивається значно повільніше, ніж натрієва активація.

Внаслідок різної швидкості розвитку у часі натрієвої та калієвої активації під впливом подразника, розвиток натрієвої інактивації супроводжується розвитком калієвої активації. Тому, коли іони Na+ перестають входити в клітину, вихід іонів К+ з неї збільшується. Саме це призводить до відновлення вихідного рівня мембранного потенціалу – фаза реполяризації.

Таким чином механізм формування ПД заключається в наступному:

ПОТЕНЦІАЛ ДІЇ

ФАЗА ДЕПОЛЯРИЗАЦІЇ

ФАЗА РЕПОЛЯРИЗАЦІЇ

ФАЗА РЕВЕРСПОЛЯРИЗАЦІЇ

НАТРІЄВА АКТИВАЦІЯ

НАТРІЄВА ІНАКТИВАЦІЯ

КАЛІЄВА АКТИВАЦІЯ

Вхід натрію в клітину

Припинення входу натрію в клітину

Вихід натрію та вхід калію у клітину

Параметрами ПД є:

1.Амплітуда – 100-120 мВ.

2.Протяжність – 1-3 мс в нервових волокнах, в м'язових волокнах він довший (в типових кардіоміоцитах – 300 мс).

Фізіологічна роль ПД – полягає в тому, що він забезпечує збудження клітини та передачу цього збудження на інші клітини, а також підтримку чи активацію у збудливих клітинах специфічних функцій.

4. Збудливість. Критичний рівень деполяризації поріг деполяризації клітинної мембрани.

Збудливість – здатність клітин (чи тканин) до збудження. Збудливість різних клітин та тканин різна – одні збуджуються легше, інші важче.

Збудження – складний фізіологічний процес, який виникає в збудливих структурах при дії подразника.

Обов'язковими компонентами процесу збудження є:

1. Розвиток ПД на мембрані.

2. Виникнення специфічної функції (скорочення у м'язах, секреція в секреторних клітинах, передача інформації в нервових волокнах).

Показниками збудливості є:

1. Поріг сили подразника – мінімальна сила подразника, при якій він викликає збудження. Чим вища збудливість, тим менший поріг сили подразника. При необхідності оцінити рівень збудливості тканини в клінічній практиці визначають поріг сили подразника для цієї тканини.

2. Пороговий потенціал (ΔV) – різниця між ПС та критичним рівнем деполяризації мембрани (Екр).

Критичний рівень деполяризації – той рівень мембранного потенціалу, при зменшені до якого ПС на мембрані виникає ПД.

Отже, ΔV – різниця між величиною ПС та Екр – показує, на скільки мВ необхідно зменшити ПС, щоб на мембрані виник ПД. Тобто, чим менший поріг деполяризації, тим вища збудливість клітини та навпаки.

Всі фактори, що змінюють величину порогу деполяризації, змінюють збудливість клітини:

- зміна величини ПС: при деполяризації мембрани ΔV клітини зменшується; при гіперполяризації навпаки;

- зміна положення Екр – вона визначається станом натрієвих каналів, здатністю клітини збільшувати проникність для іонів Na+ під впливом подразника.

Подразники, допорогові за своїми параметрами, викликають на мембрані деполяризацію, яка не доходить до Екр – така деполяризація називається місцевим збудженням. Подразники, параметри яких не нижчі порогових (надпорогові), викликають деполяризацію мембрани до Екр  ПД.

5. Зміни збудливості клітини при розвитку одиничного потенціалу дії.

При розвитку на мембрані місцевого збудження та ПД збудливість клітини змінюється по-різному:

- при розвитку місцевого збудження збудливість збільшується, так як ΔV зменшується;

- при розвитку ПД мають місце закономірні зміни збудливості:

- поки деполяризація повільно прямує до Екр, збудливість збільшується вище вихідного рівня (вище 100%) – фаза супернормальної збудливості;

- як тільки деполяризація доходить до Екр й починається розвиток піку ПД, збудливість клітини падає до нуля та починається фаза абсолютної рефрактерності – повної незбудливості клітини. Механізм її розвитку пов'язаний з тим, що коли деполяризація мембрани доходить до Екр, в ній відкриваються всі натрієві канали  ніякий додатковий подразник не може змінити стан натрієвих каналів мембрани тому клітина не може реагувати на дію подразника – її збудливість дорівнює нулю. Далі стан натрієвої активації змінюється станом натрієвої інактивації – в натрієвих каналах закриваються інактиваційні ворота, які не можуть відкриватися під впливом подразників  продовжується абсолютна рефрактерність. Натрієва інактивація зберігається до тих пір, поки під час реполяризації мембранний потенціал не відновиться до рівня 40 мВ – до тих пір буде зберігатися повна незбудливість клітини. Але потім інактиваційні ворота відкриваються і клітина поступово відновлює здатність до збудження – іде фаза відносної рефрактерності. Під час цієї фази збудливість клітини вища нуля, але нижча, чим у вихідному положені. Коли завершується фаза реполяризації ПД, збудливість клітини відновлюється до вихідного положення, тобто відновлюється стан натрієвих каналів, що відповідає стану спокою – в натрієвих каналах закриті активаційні ворота та відкриті інактиваційні.

Порівняльна характеристика місцевого збудження та ПД.

Властивість

Місцеве збудження

ПД

Здатність до поширення

Поширюється на малі відстані електротонічно за допомогою локальних токів

Поширюється по всій довжині мембрани

Здатність до сумації

Здатне до сумації

Не має здатності до сумації

Залежність від сили подразника

Підкоряється закону силових відношень – чим більша сила подразника, тим більша амплітуда місцевого збудження

Підкоряється закону "все або нічого" – при дії допорогових подразників ПД не виникає зовсім; при дії порогових подразників виникає ПД максимально можливої амплітуди

Зміна збудливості

При розвитку місцевого збудження збудливість клітини збільшується внаслідок зменшення ΔV

При розвитку ПД спостерігаються фазові зміни збудливості, під час якої вона повністю сникає – розвивається абсолютна рефрактерність

6. Значення параметрів електричних стимулів для виникнення збудження.

Будь-який подразник має наступні параметри:

– сила подразника;

– час дії подразника;

– швидкість збільшення сили подразника.

Електричний струм, крім того, має такий параметр як напрям. Під анодом виникає гіперполяризація, а під катодом – деполяризація мембрани внаслідок складання зовнішнього та власного електричного поля. В основі гіперполяризації та деполяризації лежать чисто фізичні процеси складання полів, які носять назву електротонічних. Коли під катодом відбувається деполяризація мембрани й досягає 50-75% від величини порогового потенціалу, в мембрані відкриваються потенціалчутливі натрієві канали  через них в клітину входять іони Na+  збільшення ступеню деполяризації під катодом. Деполяризація під катодом, що пов'язана з відкриттям натрієвих каналів та з входом іонів Na+ в клітину, має назву локальної відповіді (ЛВ).

Loading...

 
 

Цікаве