4.Полярный закон раздражения (закон Пфлюгера).

(изменения мембранного потенциала при действии на возбудимые ткани постоянного электрического тока).

Постоянный ток проявляет свое раздражающее действие только в момент замыкания и размыкания цепи.

При замыкании цепи постоянного тока возбуждение возникает под катодом; при размыкании по анодом.

2. Рецепторы, их классификация. Механизм возникновения и распространения возбуждения в рецепторах. Рецепторный и генераторный потенциалы.

Рецептор – специализированные образования для восприятия адекватных для организма стимулов, обеспечивают перевод энергии определенного раздражителя в процессе нервного возбуждения.

1. Сенсорные – обеспечивают чувствительность организма.

2. Биохимические (мембранные) – надмолекулярные структуры клетки, обеспечивают взаимодействие с химическими веществами.

Классификация рецепторов.

1. 1.По модальности адекватных раздражителей (по физической природе раздражителя):

• Фоторецепторы – реагируют на свет

• Хеморецепторы – на химические вещества

• Механорецепторы – на механическую энергию

• Терморецепторы – на изменение температуры

• Осморецепторы – на изменение осмотического давления

• Фонорецепторы – на звук

• Прессорецепторы – на растяжение и давление.

2. По отношению к внешней среде

• Экстерорецепторы – воспринимают информацию из внешней среды: зрение, слух, обоняние, осязание.

• Интерорецепторы – воспринимают информацию от внутренних органов: органы пищеварения, сердечно-сосудистой системы, проприорецепторы мышц и суставов.

Вестибулорецепторы занимают промежуточное положение, они находятся внутри организма, но возбуждаются внешними факторами.

3.Гистофизиологическая классификация (структурно-функциональные особенности).

-первичночувствующие: обоняние, тактильные, проприорецепторы.

Восприятие стимула осуществляется непосредственно окончанием сенсорного (афферентного) нейрона.

• вторичночувствующие: вкус, слух, вестибулорецепторы.

Между действующим стимулом и сенсорным (афферентным) нейроном располагается специализированная клетка (эпителиального происхождения), из которой при раздражении выделяется медиатор, действующий на окончание афферентного нейрона.

1. 4.По взаиморасположению раздражителя и рецептора:

• дистантные: воспринимают энергию на расстоянии (зрение, слух, обоняние)

• контактные: непосредственный контакт с раздражителем (вкус).

2. 5.По степени специфичночти:

• мономодальные (моносенсорные) – воспринимают один вид энергии (зрение, слух)

• полимодальные (полисенсорные) – воспринимают несколько видов энергии. Например, рецепторы роговицы глаза реагируют на изменение температуры и прикосновение

• ноцицепторы (болевые) рецепторы.

6.По характеру ощущений:

• слуховые

• зрительные

• обонятельные

• осязания

• болевые

7.По степени адаптации:

• быстроадаптирующиеся

• медленноадаптирующиеся

• практически не адаптирующиеся: терморецепторы гипоталамуса.

Этапы рецепции.

Несмотря на все многообразие рецепторов, можно выделить основные этапы:

1. Прохождение вида энергии через вспомогательные структуры органов чувств. Например, для зрительного анализатора это оптическая система глаза; для слухового – наружное, среднее и внутреннее ухо.

2. Преобразование энергии внешнего стимула в электрическую активность клетки. В результате действия раздражителя на мембране рецепторной клетки возникает стойкая длительная деполяризация – это рецепторный потенциал, который обладает свойствами локального ответа. В первичночувствующих рецепторах рецепторный и генераторный потенциалы совпадают: рецепторный, т. к. возникает в рецепторе и он же генерирует потенциал действия. Во вторичночувствующих – это последовательные этапы.

3. Проведение сигнала от рецептора к окончанию нервного волокна (это синаптическая передача). Рецепторный потенциал приводит к развитию генераторного потенциала во вторичночувствующих рецепторах, который также обладает свойствами местного или локального ответа.

4. Генераторный потенциал вызывает возникновение потенциала действия в первом перехвате Ранвье после рецептора.

5. Проведение потенциала действия (ПД) в центральную часть анализатора.

Сущность процесса рецепции.

В рецепторной клетке при воздействии на нее стимулов меняется ионная проницаемость мембраны, следовательно, меняется мембранный потенциал.

В первичночувствующем рецепторе энергия раздражителя действует на нервное окончание сенсорного нейрона и приводит к появлению рецепторного или генераторного потенциала.Рецепторный потенциал, так как возникает в рецепторе; генераторный, так как вызывает генерацию ПД в соседнем участке нерва – первом перехвате Ранвье.

Между величиной стимула и величиной рецепторного потенциала зависимость логарифмическая. Между величиной рецепторного потенциала и частотой ПД – прямая зависимость. Следовательно, между величиной стимула и частотой ПД зависимость логарифмическая.

Во вторичночувствующем рецепторе энергия раздражителя действует на специализированную клетку, которая с сенсорным (афферентным) нейроном связана синапсом.

Билет №2

1.Возбудимые ткани. Локальный потенциал (местный ответ). Закон силы.

1.Раздражимость следует считать универсальным свойством живой материи.

Именно раздражимость обусловила способность клеток приспосабливаться к меняющимся условиям жизни и явилась основой объединения клеток в отдельные системы и регулирование их деятельности.

Раздражимость – общее свойство для всех тканей:

-это способность менять свое состояние в ответ на раздражение.

В процессе эволюции возникают высокодифференцированные ткани (нервная и мышечная), у которых раздражимость, совершенствуясь, приобретает форму возбудимости.

Возбудимость – следствие дифференцированности тканей

Возбуждение – основной физиологический процесс, которым всякий организм отвечает на раздражение

-реакция живой ткани на раздражение, основным компонентом которой является изменение физико-химических свойств мембраны и цитоплазмы клетки.

-способность высокоорганизованных тканей отвечать на раздражение специфической реакцией – возбуждением.

Возбудимость можно оценить количественно. Показатель возбудимости – порог раздражения: это та наименьшая величина раздражителя, которая способна вызывать возбуждение. Чем выше порог, тем ниже возбудимость и наоборот.

Возбуждение – в широком биологическом смысле – это временное повышение жизнедеятельности организма или его частей, наступающее при изменении условий существования.

Все изменения мембранного потенциала до уровня критической деполяризации отображают местный процесс возбуждения, нераспространяющееся возбуждение или локальный ответ.

Закон силы.

Возникновение распространяющегося возбуждения (ПД) возможно при условии, когда действующий на клетку раздражитель имеет некоторую минимальную (пороговую силу), иначе говоря, когда сила раздражителя соответствует порогу раздражения.

Порог – это та наименьшая величина раздражителя, которая действуя на клетку какое-то определенное время, способна вызвать максимальное возбуждение, - это та наименьшая величина раздражителя, при действии которой потенциал покоя может сместиться до КУД мембраны, при котором активируется перенос ионов натрия внутрь клетки.

2. Физиологические закономерности и механизмы распространения возбуждения по нервному волокну. Классификация нервных волокон (Эрлангер и Гассер).

Проведение возбуждения.

Потенциал действия – волна возбуждения, распространяющаяся по мембранам нервных и мышечных клеток.

ПД –обеспечивает передачу информации от рецепторов к нервным центрам и от них к исполнительным органам.

В живых организмах информация может передаваться и гуморальным путем.

ПД распространяется за счет местных токов, возникающих между возбужденным и невозбужденным участками. Из-за перезарядки мембраны во время генерации потенциала действия последний обладает способностью к само возбуждние распространяется непрерывно вдоль всей мембраны.

В волокнах, покрытых миелиновой оболочкой, потенциал действия может распространяться только скачкообразно (сальтаторно), перепрыгивая через участки волокна, покрытые шванновскими клетками, с одного перехвата Ранвье на другой.

Билет №5

1. Современные представления о процессе возбуждения. Местный процесс возбуждения (локальный ответ), его переход в распространяющееся возбуждение. Изменение возбудимости при возбуждении.

При возбуждении в клетке происходят различные изменения:

Общие признаки: структурные: меняется строение мембран, пор, каналов; физические: температура цитоплазмы, повышается вязкость, меняется электрический заряд мембран; химические: распад АТФ и освобождение энергии;

Специфические признаки: для мышечной ткани: мышечное сокращение; для железистой ткани: выделение секрета; для нервной ткани: возникновение и проведение нервного импульса.

Возникновению потенциала действия предшествует в точке раздражения мышцы или нерва активные под пороговые изменения мембранного потенциала. Они проявляются в форме локального (местного) ответа.

Для локального ответа характерны:

1) зависимость от силы раздражения

2) нарастание постепенно величины ответа.

3) нераспространение по нервному волокну.

Первые признаки локального ответа обнаруживаются при действии стимулов составляющих 50-70% пороговой величины. Локальный ответ как и потенциал действия обусловлен повышением натриевой проницаемости. Однако это повышение было недостаточно, чтобы вызвать потенциал действия.

Потенциал действия возникает когда деполяризация мембраны достигнет критического уровня. Но локальный ответ важен. Он подготавливает ткани к последующим воздействиям.

Местное возбуждеие(локальный ответ) это все виды электрических ответов при которых мембранный потенциал не достигает уровня критической деполяризации

Электротонический потенциал (местное возбуждение)

• распространяется по нервным волокнам с затуханием (с декрементом ), т.е. амплитуда локального ответа быстро падает с увеличением расстояния от места его возникновения;

Отвечает на допороговый стимул

Медленная деполяризация

Амплитуда 20мВ

Способность к суммации

На высоте возбужденя возбудимость повышена

Зависит от силы раздражителя и от кванта медиатора

Не подчиняется закону )все или ничего)

• вследствие затухания локальный ответ распространяется на небольшие расстояния (не более 2 см);

• местное возбуждение распространяется пассивно, без затрат энергии клетки;

• механизм распространения местного возбуждения аналогичен распространению электрического тока в проводниках; такой способ распространения возбуждения называют электротоническим .

Изменение возбудимости при возбуждении.

Мерило возбудимости – порог раздражения. При местном, локальном, возбуждении возбудимость увеличивается.

Потенциал действия сопровождается многофазными изменениями возбудимости.

1.Период повышенной возбудимости соответствует локальному ответу, когда мембранный потенциал достигает УКД, возбудимость повышена.

2.Период абсолютной рефрактерности соответствует фазе деполяризации потенциала действия, пику и началу фазы реполяризации, возбудимость снижена вплоть до полного отсутствия во время пика.

Наступающая после возбуждения в данном участке мембраны рефрактерность, обусловливает поступательное движение ПД.

Конкретные особенности распространения возбуждения связаны со строением мембраны

Перехваты Ранвье представляют собой своеобразные станции ретрансляции, постоянно усиливающие сигнал, не давая ему угаснуть.

Структурная характеристика нервного волокна.

Нервные волокна имеют осевой цилиндр( нервный отросток) и глиальную оболочку,которая образованна леммоцитами в периферической нервной системе и олигодендроцитами в цнс.

Если мембрана глиальной клетки окружает одним слоем осевой цилиндр, то образуется безмиелиновые волокна, если она многократно спирально закручивается вокруг осевого цилиндра и образует слой миелина, то образуется миелиновые волокна.

Классификация нервных волокон (Эрлангер и Гассер).

1.Волокна А-альфа-миелиновые афферентные волокна от механорецепторов кожи, мышечных и сухожильных рецепторов, эфферентные волокна к скелетным мышцам, диаметр-12-20мкм, скорость проведения возбуждения-70-120м сек.

2.Волокна А-бета-миелиновые афферентные волокна от кожных рецепторовприкосновения и давления и от части мышечных рецепторов диаметр-5-12, скорость-30-70

3.Волокна А-гамма-миелиновые афферентные волокна к мышечным рецепторам диаметр-3-5мкм, скорость-15-30

4.Волокна А-дельта-миеленовые афферентные волокна от части тактильных температурных и болевых рецепторов кожи а также суставных рецепторов диаметр-2-5 скорость-12-30

5.Волокна В- миелиновые преганглионарные волокна вегетативной нс, диаметр-1-3мкм, скорость-5-14

6.Волокна С- немиелиновые постганглионарные волокна вегетативной нервной системы, волокна обонятельного нерва, афферентные волокна от некоторых болевых тепловых висцеральных и обонятельных рецепторов диаметр-0.3-1.3, скорость-0.5-2.3

3.Период относительной рефрактерности соответствует оставшейся части фазы реполяризации, возбудимость постепенно восстанавливается к исходному уровню.

4.Супернормальный период соответствует фазе следовой деполяризации потенциала действия (отрицательный следовый потенциал), возбудимость повышена.

5.Субнормальный период соответствует фазе следовой гиперполяризации потенциала действия (положительный следовый потенциал), возбудимость снижена.