Свойства живых и возбудимых систем: раздражимость, возбудимость, проводимость, лабильность, их количественные показатели. Сравнительная оценка возбудимости тканей.
ФИЗИОЛОГИЯ ЦНС
Строение плазматической мембраны, роль ионных каналов, белков-переносчиков, насосов, рецепторов. Виды транспорта веществ через мембрану клетки.
Все возбудимые клетки организма покрыты снаружи мембраной, которая получила название плазматической или цитоплазматической мембраны. Внутри клетки также имеются мембранные структуры – это мембраны ядра, митохондрий, лизосом и др. Мембрана – это эластическая структура сложного строения. Она состоит из белков и липидов. Липиды организованы в два слоя. В состав большинства мембран входит холестерин. Липиды и холестерин обеспечивают эластичность, плотность и текучесть мембраны. Липидный слой – это основной барьер клетки, он непроницаем для водорастворимых веществ, в тоже время жирорастворимые вещества (кислород, углекислый газ и др.) свободно проходят через этот барьер. В липидном слое мембраны встроены 2 типа белков: интегральные и периферические. Они составляют более 50 % массы мембраны. Периферические белки находятся на поверхности мембраны и выполняют преимущественно рецепторную функцию; интегральные белки либо частично, либо полностью погружены в мембрану и выполняют транспортные функции, то есть обеспечивают проницаемость мембраны для веществ. Белки мембраны, выполняя функции ферментов, обеспечивают развитие биохимических реакций в мембране, на её поверхности или внутри клетки. Функция плазматической мембраны: 1.Барьерно-транспортная– обеспечивает избирательный обмен между вне — и внутриклеточными средами, т. е. транспорт веществ. Благодаря этой функции мембрана формирует биопотенциалы и проводит их от одной клетки к другой. 2.Механическая –изолирует клетку от других клеток, обеспечивает целостность клетки и ее внутриклеточных структур. 3.Рецепторная – белки — рецепторы мембраны оценивают действие на клетку биологически активных веществ, ферментов, определяют метаболизм клетки, опосредуют реакции иммунитета. Мембранный транспорт – это переход веществ из внеклеточной среды в клетку и наоборот или транспорт веществ во внутриклеточных структурах. Различают:пассивный транспорт, не требующий затрат энергии на перенос веществ, иактивный, осуществляемый за счет использования энергии гидролиза АТФ. К пассивному транспорту может быть отнесена диффузия ионов. Жирорастворимые вещества хорошо растворяются в липидном слое клеточной мембраны и поэтому легко проходят через неё путём диффузии. Для растворенных в воде ионов или молекул в мембране имеются специальные транспортные белки, которые выполняют функции каналов или насосов. Для перехода через мембрану ионов путем диффузии нужны:каналы,функцию которых выполняют интегральные белки иградиентконцентрации ионов. Движущей силой диффузии является градиент концентрации ионов. При наличии градиента ионы перемещаются по каналам из среды с большей концентрации в среду с меньшей концентрацией ионов. Следует заметить, что мембранные каналы обладают избирательной проницаемостью, т. е. существуют каналы для прохождения определенных ионов: калия, натрия, кальция, хлора, и др. Проницаемость некоторых каналов регулируется с помощью специального воротного механизма, который пропускает ионы только при определенной разности зарядов на мембране, такие каналы называются потенциалзависимые. Проницаемость других каналов зависит от действия определенных химических веществ, например, медиаторов, такие каналы называются хемозависимые. Активный транспорт обеспечивает движение ионов из среды с их низкой концентрацией в среду с высокой концентрацией. Он осуществляется за счет энергии АТФ и с использованием специальных переносчиков; этот вид транспорта еще называют ионным насосом. Различают: натриевый, калиевый, кальциевый насосы. При активном транспорте вещества могут переноситься и в клетку, и из клетки. Механизмы пассивного и активного транспорта ионов широко представлены в органах, где протекают процессы всасывания: в желудочно-кишечном тракте и в почках.
Читайте также: Как запялить ткань в раму для люневильской вышивки
Свойства живых и возбудимых систем: раздражимость, возбудимость, проводимость, лабильность, их количественные показатели. Сравнительная оценка возбудимости тканей.
К возбудимым тканям относятся ткани, клетки которых способны отвечать на действие раздражителя развитием потенциала действия или возбуждением. К возбудимым тканям относятся нервная, все виды мышечной ткани: скелетная, сердечная, гладкая; и железистая ткань. Этим тканям присущи общие свойства: Раздражимость– способность ткани отвечать на действие раздражителя любым образом: изменением формы (например при сокращении мышц), интенсивности обмена веществ, проницаемости, и др. Возбудимость– это частное проявление свойства раздражимости. Способность клетки на действие раздражителя отвечать возбуждением, т. е. развитием потенциала действия. Возбудимость у разных клеток может быть различной. Оценивается онапорогом раздражения, т. е. минимальной силой раздражителя, способного вызывать возбуждение. Как уже отмечалось выше, для развития возбуждения или потенциала действия необходимы определенные условия: пороговый раздражитель, действуя на клетку, должен снизить мембранный потенциал до критического уровня деполяризации, после чего откроются потенциалзависимые натриевые каналы и сформируется потенциал действия. Если раздражитель слабый, т. е. имеет величину меньше порогового значения, то мембранный потенциал не достигает критического уровня и возникает лишь локальный или местный ответ. Оценивая порог раздражения можно сравнить возбудимость различных объектов. Известно, что возбудимость нервных клеток значительно выше мышечных и секреторных. Проводимость– способность ткани проводить возбуждение. Это важное свойство нервной ткани. Отростки нейронов являются проводниками возбуждения. Показателем проводимости является скорость проведения возбуждения, она самая высокая у нервных клеток. Лабильность– свойство ткани отвечать наибольшим числом возбуждений в единицу времени в соответствие с предложенным ритмом раздражения. Ткани, быстро реагирующие на раздражители, могут ответить в единицу времени большим числом возбуждений. Показателем лабильности является максимальное число возбуждений в единицу времени. Например, нервная клетка способна формировать до 1000 потенциалов действия в секунду.
Возбудимые ткани. Общие свойства. Законы раздражения.
Понятие о возбудимых тканях. Свойства живых и возбудимых тканей: раздражимость, возбудимость, проводимость, лабильность, их количественные характеристики: порог раздражения, скорость проведения возбуждения, предельный ритм раздражения. Законы раздражения: закон силы и правило «все или ничего», закон соотношения силы и длительности действия раздражителя, закон градиента.
К возбудимым тканям относятся ткани, клетки которых способны отвечать на действие раздражителя развитием потенциала действия или возбуждением. К возбудимым тканям относятся нервная, все виды мышечной ткани: скелетная, сердечная, гладкая; и железистая ткань. Этим тканям присущи общие свойства:
Раздражимость – способность ткани отвечать на действие раздражителя любым образом: изменением формы (например при сокращении мышц), интенсивности обмена веществ, проницаемости, и др.
Возбудимость– это частное проявление свойства раздражимости. Способность клетки на действие раздражителя отвечать возбуждением, т. е. развитием потенциала действия. Возбудимость у разных клеток может быть различной. Оценивается онапорогом раздражения, т. е. минимальной силой раздражителя, способного вызывать возбуждение. Как уже отмечалось выше, для развития возбуждения или потенциала действия необходимы определенные условия: пороговый раздражитель, действуя на клетку, должен снизить мембранный потенциал до критического уровня деполяризации, после чего откроются потенциалзависимые натриевые каналы и сформируется потенциал действия. Если раздражитель слабый, т. е. имеет величину меньше порогового значения, то мембранный потенциал не достигает критического уровня и возникает лишь локальный или местный ответ.
Читайте также: Как завернуть угол ткани
Оценивая порог раздражения можно сравнить возбудимость различных объектов. Известно, что возбудимость нервных клеток значительно выше мышечных и секреторных.
Проводимость – способность ткани проводить возбуждение. Это важное свойство нервной ткани. Отростки нейронов являются проводниками возбуждения. Показателем проводимости является скорость проведения возбуждения, она самая высокая у нервных клеток.
Лабильность – свойство ткани отвечать наибольшим числом возбуждений в единицу времени в соответствие с предложенным ритмом раздражения. Ткани, быстро реагирующие на раздражители, могут ответить в единицу времени большим числом возбуждений. Показателем лабильности является максимальное число возбуждений в единицу времени. Например, нервная клетка способна формировать до 1000 потенциалов действия в секунду.
Все названные свойства определяются свойствами плазматической мембраны.
Раздражитель – любой фактор, способный при определенных условиях вызывать возбуждение клетки.
1) физические (механические, электрические, световые, звуковые и др.);
2) химические (вкусовые, обонятельные, кислоты, газы, и др.);
3) семантические (информационные).
1) подпороговые (слабые, не способные вызывать возбуждение, но вызывающие развитие местного или локального потенциала);
2) пороговые (имеющие минимальную силу, способную вызвать
3) надпороговые (их сила больше пороговой).
с биологической точки зрения:
1) адекватные (ткань в процессе эволюции к ним приспособилась, например, свет для рецепторов зрения).
2) неадекватные раздражители (способны вызывать возбуждение только при большой силе).
Электрический ток – это универсальный раздражитель. Он широко используется в экспериментах, т. к. его легко задавать по силе, продолжительности и частоте действия.
Законы раздражения определяют, при каких условиях может возникать возбуждение.
Закон силыилизакон «всё или ничего»гласит — чтобы возникло возбуждение клетки, раздражитель должен иметь силу не менее порогового значения. Этот закон рассматривает также зависимость величины ответа от силы раздражителя. Если речь идет об отдельной клетке (нейрон, мышечное волокно), то зависимость носит название правила «все или ничего». Суть которого в следующем, если раздражитель имеет силу ниже порогового значения, ответа со стороны клетки нет — «ничего». Если раздражитель имеет силу выше порогового значения, то ответ — величина потенциала действия, остается постоянным, независимо от того, насколько раздражитель превысит пороговое значение – «всё». Если речь идет о ткани, т. е совокупности клеток, например, мышца – совокупность мышечных волокон, или нервный ствол – совокупность аксонов, то в этом случае величина ответа может быть (до определенного момента) тем больше, чем сильнее раздражитель. Это объясняется различной возбудимостью клеток. Наиболее возбудимые клетки реагируют на раздражитель меньшей силы, а по мере увеличения силы раздражителя в процесс развития возбуждения вовлекаются клетки, у которых порог раздражения выше.
Закон соотношения силы и длительности действия раздражителя или Закон времени утверждает, что раздражитель для того, чтобы вызвать возбуждение должен быть не только достаточно сильным, но и должен действовать на ткань некоторое время, то есть быть достаточно длительным. Оказалось, что в определенном диапазоне существует обратная зависимость между силой и длительностью действия раздражителя: чем меньше времени действует раздражитель, тем выше должна быть его сила, чтобы возникло возбуждение.
Есть следствие этого закона: даже сверхсильный раздражитель, но действующий короткое время, не способен вызвать возбуждение.
Читайте также: Готовая ткань для юбки
Закон градиентаутверждает, что раздражитель способен вызывать возбуждение, только если он достигает порогового значения достаточно быстро. Если раздражитель имеет низкую скорость нарастания, то, чтобы вызвать возбуждение его пороговая сила должна увеличиваться. При слишком медленном нарастании силы раздражителя ткань может разрушиться, но так и не ответить возбуждением, даже если при этом раздражитель достигнет величины значительно большей порогового значения.
Дело в том, что в ответ на действие раздражителя в клетке запускаются два процесса: активирующий натриевую проницаемость мембраны за счет открытия натриевых каналов и инактивирующий натриевую проницаемость за счет закрытия натриевых каналов. При быстром нарастании силы раздражителя процесс активации опережает процесс инактивации и потенциал действия развиваются. А при медленном нарастании раздражителя инактивационные процессы могут опередить активационные и возбуждение не развивается.
Этот закон лежит в основе закаливания. Постепенно нарастающий по силе раздражитель укрепляет здоровье, не нанося вреда организму.
В целом законы раздражения определяют каким должен быть раздражитель, чтобы вызвать возбуждение: достаточно сильным, длительным и быстрым.
19. При действии подпорогового раздражителя возникает:
20. При действии сверхпорогового раздражителя возникает:
21. По силе не различают раздражители:
22. При действии порогового раздражителя возникает:
а) изменение ионной проницаемости клеточной мембраны.
б) увеличение объема цитоплазмы клетки.
в) способность переходить из состояния покоя в состояние возбуждения.
г) увеличение заряда на клеточной мембране.
д) уменьшение заряда на клеточной мембране.
а) изменение ионной проницаемости клеточной мембраны.
б) увеличение площади клеточной мембраны.
в) переход из состояния покоя в состояние возбуждения.
г) увеличение заряда на клеточной мембране.
д) способность клеточной мембраны распространять возбуждение.
а) способность с наибольшей частотой отвечать на действие раздражителя.
б) скорость течения обменных процессов в клетке.
в) способность переходить из состояния возбуждения в состояние покоя.
г) увеличение заряда на клеточной мембране.
д) способность распространять возбуждение по клеточной мембране.
26. Мерой лабильности является:
а) предельное число возбуждений.
б) скорость проведения возбуждения.
г) разность потенциалов на мембране.
27. Мерой возбудимости является:
а) предельный ритм возбуждения.
б) скорость проведения возбуждения.
г) разность потенциалов на мембране.
д) предельный ритм раздражения.
28. Мерой проводимости является
а) предельная частота возбуждений.
б) скорость проведения возбуждения.
г) разность потенциалов на мембране.
д) предельный ритм раздражения.
29. С увеличением скорости нарастания силы порогового раздражителя порог возбудимости:
30. На увеличение силы раздражителя ткань отвечает:
г) по принципу «все или ничего»
д) снижением порога возбудимости.
31. Зависимость между силой порогового раздражителя и длительностью его воздействия характеризуется как:
32. Если клетку раздражать 200 раз в секунду, то на каждый стимул возникает ПД, но если частоту раздражения увеличить, а количество ответов будет не более, чем 200 ПД/с. Эта величина является:
33. При медленном увеличении силы раздражителя, действующего на клетку:
а) порог раздражения повышается,
б) пророг раздражения снижается
в) порог раздражения не меняется
г) проявляется закон «все или ничего»
34. Укажите наиболее лабильную клетку из имеющих предельный ритм возбуждения:
35. К возбудимым тканям не относится:
Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом
- Правообладателям
- Политика конфиденциальности
Мастерица © 2023
Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер