И его характеристика ( величина, происхождение, колебания, механизм поддержания)

Лекции № 1

Понятие о физиологии.

Физиология – наука о функциях и процессах, протекающих в организме или его составляющих системах, органах, клетках и механизмах их регуляции, обеспечивающих жизнедеятельность во взаимодействии с окружающей средой.

Функция – специфическая деятельность систем или органа.

Процесс – последовательная смена явлений или состояний в развитии какого-либо действия или совокупность последовательных действий, направленных на достижение определенного результата.

Система в физиологии – совокупность органов или тканей, связанных общей функцией.

Нормальная физиология – изучает жизнедеятельность организма в норме.

Норма – это пределы оптимального функционирования живой системы.

Физиология разделяется на несколько относительно самостоятельных, но связанных между собой областей. Выделяют:1)общую физиологию и частную; 2)сравнительную; 3)эволюционную; 4)прикладную, которая изучает закономерности изменения функций организма в связи с его специфической деятельностью. В этом плане различают: - авиационную, - возрастную, - клиническую, -космическую, -психофизиологию, -физиологию труда и спорта, -экологическую физиологию.

Методы физиологии.

1)экспериментальный

2)наблюдение

3)моделирование

Место физиологии в системе медицинского образования.

Физиология формирует понимание и дает знания об условиях, необходимых для обеспечения здоровья, методах оценки уровня здоровья, технологиях поддержания здоровья.

Тема: Возбудимые ткани. Кодирование информации в организме.

Понятие возбудимые ткани. Возбудимые ткани способны реагировать на раздражение генерацией потенциала действия.К возбудимым  тканям относятся нервная ткань, мышечная и железистая.

Свойства возбудимых тканей:

Общие свойства: возбудимость, проводимость. Для мышечной - дополнительно сократимость, а для сердечной мышцы, некоторых гладкомышечных волокон и нервных клеток – дополнительно автоматия.

Возбудимость – способность отвечать на раздражение генерацией потенциала действия. Критерии возбудимости: 1. Порог раздражения – минимальная сила раздражения, способная вызвать ответную реакцию. 2.Полезное время - минимальная длительность действия раздражителя, необходимая для возникновения возбуждения. 3. Хронаксия – время, в течение которого раздражитель, силой в 2 порога, способен вызвать возбуждение. 4. Лабильность - способность ткани генерировать ответ синхронно с раздражением.

Проводимость – способность ткани проводить возбуждение от места возникновения к другим участкам или структурам.

Критерии проводимости – скорость распространения возбуждения.

Сократимость – способность ткани менять геометрию.

Критерии сократимости - изменении длины или тонуса мышцы.

Автоматия – способностьткани самопроизвольно возбуждаться без внешних раздражителей. Критерии автоматии – частота спонтанных возбуждений.

Кодирование информации в организме – это перевод информации в другую форму, понятную организму. Кодирование информации, поступающей в организм, начинается на уровне воспринимающих образований – рецепторов в виде возникающих рецепторных потенциалов. Частота и пространственно-временной рисунок рецепторных потенциалов зависит от параметров раздражителя: силы и длительности его действия.   По мере прохождения сигнала через различные структуры ЦНС происходит его перекодирование. Расшифровка, т.е. декодирование информации, осуществляется в коре.

Принцип кодирования информации.

Кодирование осуществляется путем изменения биоэлектрической активности клеток возбудимых тканей.

Виды кодирования: - среднечастотное, - интервальное, - путем изменения количества импульсов в пачке.

Пачка импульсов – группа электрически ответов нервной клетки, возникающая в ответ на  раздражение.

БИОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЯХ

Биоэлектрические процессы развиваются на мембране клеток и представлены потенциалом покоя (ПП) и потенциалом действия (ПД).

Последовательность развития событий при кодировании информации можно представить в виде следующей схемы:

Информация → клетка → изменение ПП → локальный ответ →разновидности импульсной активности.

Теория, объясняющая существование биоэлектрических явлений в организме называется мембранно-ионной.

Роль мембраны.

1.Барьерная функция связана с наличием бислоя липидов, обеспечивающего  избирательную проницаемость для жирорастворимых молекул и почти полную непроницаемость для ионов.

2.Транспртная функция связана с работой белковых каналов, по которым ионы перемещаются через мембрану.

Виды ионных каналов.

А.По способу открытия различают  хемочувствительные и потенциалзависимые;

Б.По скорости открытия и закрытия – быстрые и медленные;

Каналы могут быть в открытом и закрытом состоянии. Открытие каналов приводит к пассивному транспорту ионов по градиенту концентрации и, как следствие, изменению заряда мембраны.

3.Рецепторная функция. Мембрана содержит рецепторы к химическим веществам. Взаимодействие данного вещества с рецептором открывает хемочувствительные ионные каналы и возникает ответ клетки на информацию, переданную гуморальным путем.

ПОТЕНЦИАЛ ПОКОЯ

И ЕГО ХАРАКТЕРИСТИКА (величина, происхождение, колебания, механизм поддержания).

ПП - это разность потенциалов между наружной и внутренней сторонами мембраны. Внутри заряд отрицательный, снаружи – положительный.

Величина ПП: скелетные мышцы - -60 -90 мВ, нейрон - -50 - 80 мВ, кардиомиоцит -  -85 -95 мВ железистая клетка - -30 мВ. Гладкомышечные клетки - -30 -20 мВ или -50 мВ (у клеток, не обладающих автоматией).

ПРОИСХОЖДЕНИЕ ПП.

1.Роль мембраны. В покое мембрана полупроницаема. Открыты каналы для К и практически все каналы для Na закрыты.

2.Роль ионов.   В клетке существуют ионные градиенты. Внутри клетки преобладают ионы К (в 30 – 50 раз больше, чем снаружи). Na внутри находится в основном в связанном состоянии или  в компартментах, т.е. иммобилизован. Снаружи  клетки больше свободного Na (в 10 раз больше, чем внутри) и в 30 раз больше Cl.

МЕХАНИЗМ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПП.

Ионы К⁺ пассивно по градиенту концентраций выходят из клетки. Внутри остаются крупные анионы, которые не могут пройти через каналы для мелкого иона К и создают отрицательный заряд внутренней стороны мембраны. Снаружи заряд положительный. Но мембрана несколько проницаема для Na (идет внутрь и снижает разность потенциалов, создаваемую К).