Физиология и биофизика возбудимых систем

Как вы уже знаете, существует две формы материи:

живая и неживая.

Сходство материй и их различие можно выявить, сравнив обменные процессы с окружающей средой:

Обмен веществ :

1) В неживой природе: обмен веществ ведет к разрушению (диссимиляции),

2) В живой природе: обмен веществ ведет к созиданию (ассимиляции).

Энергообмен :

1) В неживой природе – динамическое равновесие,

2) В живой природе – нет динамического равновесия.

Согревание бутылочки в теплой воде: согрели, на этом и закончилось.

Человек на морозе на улице, если их температуры уравновесятся, то человек умрет. В этом отличие. Часть энергии тратится на постоянство внутренней среды.

Информационный обмен :

1) В неживой природе: отражение пассивно

2) В живой природе – отражение активно

(Человек прошелся в рифленой обуви по песку (остался след) и по другому человеку).

Раздражимые системы

Организм животных и человека обладает высочайшей способностью приспосабливаться к постоянно меняющимся условиям внешней и внутренней среды. В основе приспособительных реакций организма лежит универсальное свойство живой ткани раздражимость.

Раздражимость – способность активно отвечать на воздействие внешней и внутренней среды изменением обменных процессов.

Раздражимость характерна для всех биосистем (например, животные, растительные клетки). Раздражимость является эволюционно древней формой реагирования недифференцированных тканей. В процессе эволюции произошла постепенная дифференцировка тканей. Раздражимость в этих тканях достигла наивысшего выражения и получила название возбудимость. Т.е. возбудимость – частное проявление раздражимости.

Возбудимость - способность ткани специализированно, целенаправленно отвечать на раздражение. Возбудимостью обладают нервная, мышечная и железистая ткани.

Возбуждение – процесс, характеризующийся изменением обмена в ответ на раздражение в виде временной деполяризации мембраны. Ответной реакцией нервной клетки может быть проведение нервного импульса, мышечной клетки – сокращение, секреторной – синтез и выделение биологически активного вещества.

Раздражитель - это изменение внешней или внутренней среды организма, воспринимаемое клетками и вызывающее ответную р-цию.

Компоненты возбуждения:

- Химический

- Физико-химический

- Физический

- Физиологический

Физико-химический – ионная проницаемость (будем изучать).

Физический – электрические, термические, механические проявления.

Физиологический – изменение функциональных свойств (например, клетка может утратить возбудимость во время возбуждения).

Электрическое проявление – наиболее значимое для возбуждения. Регистрируется в виде быстрого колебания мембранного потенциала или потенциала действия. Таким образом, возбудимость – способность генерации потенциала действия (ПД), а возбуждение – процесс генерации ПД.

Эксперименты

1-вый экс. Гальвани доказал существование мех-тока му 2-мя разнородными металлами он раздражал и ткань и мыш препарата что приводило к сокращению мышц.

2-ой экс. Гальвани доказал существование животн электричества. Г. Не Имел инструментов, приборов, не мог измерить эл ток ни его направление эл тока – любое направление дв заряжены частиц. Биоэлектрич явл в тк – это направление дв ионов.(Рис.1)

Эл между повр и неповр участком наз током покоя или током повреждения.

Наруж. Поверхность возбу тк заряжен + а изнутри – при поврежд происх сменно + на – (Рис. 2)

Маттеучи прод эксп Гальвани взял 2 нерв-мыш(Рис.3) препарат и стал раздражать нерв 1 препарата, а 2 препарат был положен на мышц 1 препарата. Было доказано наличие тока действия му возбужденным участком кот явл мышца и нвозб участком кот явл нерв.

Эти токи обусловлены разницей потенциалов му наружней и внутренней поверхностью мембран. Эту разницу назвали МПП а молекул механизм наличия разгадали Ходжкин, Хаксли, Катц (1949-1952).

Эта теория была основана на знание о молекул строении мембран. Суть этой теории МПП возник благадаря направленному движению ионов чз мембраны, причем в основном это направлен движение обусловлено движению ионов К ⁺

Движению ионов К ⁺ чз мембрану переопределено след положениям

1. Сущ-е эл хим градиета для К Na и Cl .

2. Избирательно высокий проницаемости мембрану

3. Наличие акт транспорта ( Na K атфазы в мембране)

Мембрана

Билипидный слой, в кот мозаично плавают белки.

Интергративные белки выполняют ф-цию каналов, переносчиков, насосов, рецепторов.

Периферические белки форм-ют: -цитоскелет –гликокаликс(Рис.4)

Транспорт веществ через мембрану

1диффузия

2осмос

3активный

4везикулярный

1Диффузия

1простая

2облегченная

Простая - две частиц ч/з мембрану по хим. контрационному градиенту (из обл. с высоким [] в обл. с низкого [] в-в.) липид раствор в-ва (О ₂ ;СО ₂ этанол и др.) легко диффундируют ч/з липидный бислой, а водорастворимые в-ва и Н ₂ О но могут, а могут ч/з водн. каналы, формируем спец трансмембр белками

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать