1. Возбудимые ткани, их хар-ка. Нервная и мышечная ткани могут находиться в 3 состояниях: физиологическом покое, возбуждении и торможении Физиологический покой - состояние, когда ткань не проявляет признаков деятельности. В мышцах и нервах деятельное состояние может протекать в 2 формах: возбуждении и торможении. Возбуждение - деятельное состояние ткани, в кот она приходит под влиянием раздражения. Для возбуждения характерны неспецифические (усиление обмена в-в и Е) и специфические (мышцы сокращаются) признаки. Обязательный признак возбуждения - изменение электрического заряда поверхностной клеточной мембраны. Торможение - активная форма р-ции на действие раздражителя, которая обеспечивает приспособление к среде существования. Раздражение - процесс воздействия на живую ткань раздражителя - агент, кот действует на организм, вызывает возбуждение. Все раздражители бывают адекватными (действуют на ткань в обычных условиях её существования) и неадекватными (в естественных условиях обычно не подвергается). Делят на пороговые, подпороговые, сверхпороговые. Для перехода возбудимой ткани из состояния физиологического покоя в возбуждение необходимо наличие определённой силы раздражителя, времени его действия и скорости нарастания силы. Приспособление ткани к медленно нарастающей силе раздражения - аккомодация.
2. Биоэлектрические потенциалы возбудимых тканей, история их открытия. Возникновение и распространение возбуждения связано с изменением электрического заряда на поверхности клеточной мембраны и внутри клетки. История открытия. После открытия физиками электричества было установлено, что в органах образуются электрические заряды. Наличие электрического потенциала при возбуждении было доказано в опыте вторичного сокращения - послужил началом электрофизиологии. Появились термины потенциал покоя и потенциал действия. Одной из первых теорий происхождения биоэлектрических потенциалов была диффузионная теория. Потом мембранная теория. А последняя - теория натрий-калиевого насоса. Биоэлектрический потенциал. Любая возбудимая ткань постоянно имеет заряд мембраны. Существует потенциал покоя ткани, когда с помощью натрий-калиевого насоса создаётся и поддерживается трансмембранный градиент концентрации натрия и калия с наружной и внутренней поверхностей мембраны. С помощью специальных белков - переносчиков, ферментов, некоторых органелл клетки и АТФ, против градиента концентрации из клетки выходят 3 иона Na, а входят 2 иона К. В итоге наружная поверхность любой мембраны заряжена +, а внутренняя - и создаётся разность потенциалов. Ионы Na скапливаются снаружи, а ионы К удерживаются внутри клетки. Заряд мембраны при потенциале покоя равен 60-90 минивольт. При действии раздражителя возникает пикообразные колебания потенциалов. Возникает восходящая фаза п. д, кот включает: а) деполяризацию (заряд на поверхности = 0), б) реверсию (заряд -). Нисходящая фаза, кот включает реполяризацию (заряд +). Здесь различают: следовую деполяризацию, следовую гиперполяризацию. Механизм возникновения п. д. Раздражитель пороговый или сверхпороговый - > деполяризация - > открываются максимум каналов для Na - > Na уносит заряд + с поверхности, уходит внутрь клетки - > в это время поверхность заряжается - за счёт ионов Сl-> проницаемость для Na ↓ - > проницаемость для К ↑-> К выходит на поверхность и приносит + - > возникает активация натрий-калиевого насоса - > п. д - > возникает возбуждение = нервный импульс. Если раздражитель слабый, деполяризация будет, но она не достигнет критического уровня, а значит ПД не распространится и затухает на месте - местный потенциал.
3. Парабиоз, его стадии, физиологические механизмы их возникновения. При воздействии на нерв альтернирующим вещ-вом (новокаин) через некоторое время на разные по силе и частоте раздражения мышца начинает отвечать одинаковыми сокращениями - уравнительная фаза. 2 стадия - при слабых раздражениях мышца сокращается сильно, а при сильных -слабо - парадоксальная фаза. 3 - стадия торможения, при воздействии на нерв раздражителем любой силы мышца не сокращается. Стадия заканчивается состоянием, при котором отсутствуют видимые проявления жизни - возбудимость и проводимость - состояние парабиоза, а последовательные изменения - стадии парабиотического процесса.
4. Физиология нервных волокон. Нейрон сост из дендритов, аксона и рецепторов. Сущ-ют миелиновые и безмиелиновые нервные волокна. Нерв - много волокон. Мембрана покрыта 2-х слойной швановской облочкой - внутренний слой толстый из миелина, наружный тонкий с ядрами. Имеются перехваты Ранвье. Св-ва: раздражимость, возбудимость, лабильность, проводимость, изолированное проведение возбуждения, двустороннее проведение нерв импульса. Ф-ции нервн волокон: миелиновые - чувствит, двигательн нервы внутри органов. Немиелиновые - проводящие пути. Механизм проведения импульса. При возникновен на мембране пд возбуждённый участок явл раздражителем для соседних участков мембраны и если волокно миелинов, то таким участком явл перехват Ранвье - импульс продвигается скачкообразно и быстро. По безмиелинов волокну импульс продвиг медленно. Возбужден всегда продвигается вперёд от и не может вернутся обратно, т. к предыдущий участок наход всегда в состоянии абсолютной рефрактерности.
5. Физиология мышц. Св-ва мышц. Современная теория мышечного сокращения. Различ: скелетные, сердечные, гладкие. Ф-ции: передвижение в пространстве, координация частей тела, поддержание постоянства t, перемешивание в пищеварительном тракте, поддержание тонуса стенок внутрен органов. Св-ва: раздраж, возбудим, лабильность, сократимость, проводимость, растяжимость, эластичность, пластичность, автоматия. Строение - мембрана сарколемма с кровен сосудами и нервн окончаниями. Внутри саркоплазма с ядрами, митохондриями с саркоплазматич ретикулумом, миофибриллами. Между сарколеммой имеются Т - мембраны с Т-трубочками, идущими внутрь неё. Каждая миофибрилла сост из актина и миозина. Миозин - толстая нить, имеющ мостики, на них АТФ. Актин - тонкая нить из 2-х белковых спиралей. Нити актина вплетаются в Т - мембрану и отходят внутрь сарколеммы. Т-трубочки соедин с цистернами ретикулума и миофибриллами, образуя единую сеть. Одна часть мембраны этой сети ориентирована по ходу миофибрилл, а вторая поперёк. Нити миозина располог в центре саркомера друг под другом, а между ними - часть актиновых нитей. Механизм сокращения мышц. Раздражитель - > по сарколемме идёт возбуждение - > по Т-трубочкам - > внутрь волокна - > на мембраны ретикулума - > ↑ проницаемость для Са, он выходит из цистерн, идёт на мостики миозина и перемещает АТФ от основания мостика к его вершине - > параллельно Са идёт на актин, открывается его активные центры - > возбужден вызывает выход Mg - > он идёт на мостики миозина и активирует АТФазу - > АТФ разрушается и выделяется Е - > мостик взаимодействует с активным центром актина - > угол наклона мостика изменяется от 45 до 90 - > нити актина вдвигаются между нитями миозина - > возникает скольжение актинов и миозинов нитей - > происходит укорочение мышечного волокна, без изменения длины актинов и миозинов нитей. Расслаблен мышцы - все процессы в обратном порядке.
6. Механизм передачи возбуждения в нервно-мышечном синапсе. Синапс сост из пресинаптической мембраны, синоптической щели, постсинаптич мембраны. В нервно-мышечном синапсе импульс приход к утолщен аксона, повышается проницаемость мембран пузырьков - > пузырьки приближаются к пресинаптической мембране и лопаются - > находящийся в них медиатор выходит в синоптическую щель - > молекулы медиатора взаимодействуют с рецепторами постсинаптич мембр - > медиатор разрушается ферментом, находящимся в рецепторе - > ф-т растрачивается и ↑ проницаемость постсинаптич мембраны - > возникает Na-K- насос и пд = возбуждение.
7. Основные св-ва нервной и мышечной ткани. Фазовые изменения возбудимости при возбуждении.
1) Раздражимость - неспецифическая р-ция с изменением обмена в-в внутри клетки, повышением потребления О2, t и Е.
2) Возбудимость - специфическая р-ция, с возникновением п. д. Изменение возбудимости в процессе возникновения возбуждения: а) во время возникновения перезарядки мембраны возбуждение = 0 => - состояние абсолютной рефрактерности, б) в процессе восстановления возбудимости - состояние относительное рефрактерности, в) при подготовке ткани к повторному возбуждению- экзальтация.
3) Лабильность -работоспособность ткани. При развитии организма лабильность ↑, при старении - ↓.
1. Основные этапы развития физиологии как науки. Сведения о строении и функциях организма систематизировал и изложил в сочинениях Гиппократ (5-4 в до н. э). Гален описал строение стенок желудка, киш-ка, кров сосудов, матки. Изучал роль нс в организме (2 в н. э). Начало физиологии, как экспериментальной науки, изучающей процессы, протекающие в здоровом организме, положил Гарвей (17 в). Исследовал дв-е крови. Он применил новый метод исследования - вивисекция (живосечение). Декарт открыл явление рефлекса, т. е. отражение организмом воздействие окр ср. Основоположником русской науки в 18 в - Ломоносов - открыл закон сохранения материи и Е, доказал, что воздух является смесью газов. В 19 в Мажанди установил раздельное существование чувствительных и двигательных нервных волокон. Мюллер первым описал ф-ции ЖВС (щит, надпочечники). Раймон создал представление о возникающих электрических явлениях в тканях при возбуждении. Гельмгольц изучил проведение возбуждения в нервах. Эти учёные были основателями физико-химического направления в физиологии. Бернар выяснил роль пищеварительных соков, ф-ции печени в образовании и обмене гликогена и глюкозы. Основоположником экспериментальной физиологии в России был Филомафитский, кот выпустил учебник по физиологии. Основоположником современной физиологии явл Сеченов, кот открыл явление торможения в цнс, сформулировал положение, что в основе деятельности головного мозга лежит рефлекторная деятельность и все сознательные и бессознательные акты по своему происхождению - рефлексы. Введенский - теория парабиоза. Павлов создал новое направление в физиологии - синтетическая физиология - изучение жизненных процессов в целостном организме при его разнообразных взаимоотношениях с окр ср. Он создал новый метод исследования - хронический эксперимент. Разработал теорию нервизма. Ввел понятие условного рефлекса. Открыл основные закономерности ВНД и указал пути, по кот идёт эволюция цнс, каким способом происходит приспосабливание животного к окр ср.