Введение

1. Физиология, ее место в системе медицинского образования.

Физиология – наука о природе, о существе жизненных процессах. Изучает процессы жизнедеятельности организма и отдельных его частей клеток, органов, систем. Предметом является функции организма, их связь между собой, регуляция и приспособление к внешней среде, происхождение и становление в процессе эволюции и индивидуального развития особи.

Задачи физиологии: обучить будущих врачей пониманию механизма функционирования каждого органа, знание принципов получения достоверной информации о функциях (методическая подготовка будущих врачей - основы функциональной диагностики), оценивать и рационально подготавливать здорового человека к видам труда, разработке принципов профессионального отбора, диеты и прочее

2. Положение человека в природе

Человек является частью биосферы, продукт ее эволюции, поэтому он находится в тесной зависимости от состояния окружающей среды. Как детище земной биосферы человек приспособлен к жизни только в ее условиях, но в отличие от других видов человек легко адаптируется к окружающей среде обитания не только пассивно, но и активно, создавая себе жилище и другие блага.

Человек относится к типу хордовых, подтипу позвоночных, классу млекопитающих, отряду приматов, подотряду обезьян, надсемейству антропоморфных, семейству гоминид

Возбудимые ткани

1. Строение и функциональные особенности клеточных мембран и ионных каналов.

Биологические мембраны образуют наружную оболочку всех клеток и формируют многочисленные органеллы. Состоит из бислоя фосфолипидных молекул (гидрофобные концы внутри, гидрофильные снаружи) с интегрированными белками в ней и углеводами на ней в вид рецепторов, 6-12нм.

Функции: 1)барьерная (препятствует свободной диффузии, поддерживает Р_осм), 2)регуляторная (регуляция содержимого клетки), 3)контактная (контакты между клетками – обмен ионами, медиаторами, и пр., передача электронных сигналов), 4)преобразование внешних стимулов неэлектрической природы в электрические сигналы; 5)высвобождение нейромедиаторов в синоптических окончаниях.

Ионы Na.K.Ca.Cl-проникают в клетку и выходят через специальные каналы, заполненные жидкостью(d≈0,5-0.7нм), ионные каналы обеспечивают такие свойства мембраны, как селективность и проводимость. Селективность, или избирательность — способность ионных каналов избирательно пропускать ионы какого-либо одного типа. Измерения показали, что ионные каналы обладают абсолютной селективностью по отношению к катионам (катион-селективные каналы) либо анионам (анион-селективные каналы) канал. Селективность обеспечивается его особой белковой структурой. Их способность проводить ионы зависит от величины мембранного потенциала. Проводимость различных каналов неодинаково. Ионные каналы представляют собой субъединичный комплекс белков, пронизывающий мембрану. При этом проводимость канала дискретна и он может находиться в двух состояниях – открытом или закрытом. Переходы между состояниями происходят в случайные моменты времени и подчиняются статистическим закономерностям. Нельзя сказать, что данный канал откроется именно в данный момент времени. Можно говорить лишь о вероятности открывания канала в определенном интервале времени.

2. Общие свойства возбудимых тканей (возбудимость, проводимость, сократимость).

Раздражимость - способность реагировать изменением обмена веществ в ответ на действие раздражителей, которые по природе различны: химич, физич, социал, механич, биолог.

Возбудимость — свойство клеток отвечать на раздражение возбуждением. К возбудимым относят нервные, мышечные и некоторые секреторные клетки.

Проводимость – способность ткани проводить возбуждение

Рефрактерность – временная утрата возбудимости (бывает абсолютная-нет реакции на 2-й раздражитель и относительная – слабая реакция на 2-й раздр-ль).

Лабильность (функциональная подвижность) – количество единиц потенциала действия, которое может воспринимается таканью на единицу времени (Гц)

3. Потенциал покоя и его происхождение. Активный и пассивный транспорт веществ через мембрану. Натрийкалиевый насос

Потенциал покоя (ПП) - устойчивая разность потенциалов покоящейся клетки между ее внутренним содержимым и внеклеточной средой; возникает в результате асимметричного распределения ионов по обе стороны мембраны клетки. На основе потенциала покоя нейронов формируются возбуждающий и тормозный постсинаптические потенциалы, а также потенциал действия. Мембранный потенциал покоя образуется главным образом благодаря выходу К+ из клетки через неселективные ионные каналы. Утечка из клетки положительно заряженных ионов приводит к тому, что внутренняя поверхность мембраны клетки заряжается отрицательно относительно наружной.

Активный транспорт: с затратой энергии, перемещает ионы против градиента концентраций. Проницаемость Cl низкая и ионы не влияют на ПП. Различают 2 вида активного транспорта. Первичный (получает Е, высвоб непосредств при гидролизе АТФ или креатинфосфата), Вторичный (перенос в-в против градиента конц-й, энергообеспечениь – за счёт Е, которая высвобождается при транспорте других в-в по градиенту конц-й).

4. Потенциал действия, его фазы и механизм их происхождения.

Потенциал действия(ПД) – быстрое колебание мембранного потенциала, при дейсивии порогового или сверхпорогового стимула.

Фазы: локальный ответ (подпороговое колебание мембранного потенциала), быстрая деполяризация (вход Nа в клетку), овершут (перезарядка мембраны), реполяризация (избыточный выход К из клетки), гиперполяризация, который возникает как следствие работы Na-K насоса, потом – стадия рефрактерности (абсолютная и относительная).

Абсолютная рефрактерность – полная невозбудимость клетки, когда даже сверхпороговый раздражитель не может вызвать новое возбуждение. Соответствует пику ПД и длится 1-2мс.

Относительная рефрактерность-период возбудимости, когда сильный раздражитель уже может вызвать новое возбуждение. Соответствует конечной части фазы реполяризации. Во время локального ответа и отрицательного следового потенциала наблюдается супернормал возбудимость (экзальтация)- период повыш возбудимости, когда даже подпороговый раждражитель может вызвать новое возбуждение.

5. Динамика возбудимости клетки в различные фазы потенциала действия.

См. 4

6. Понятие о хронаксии и лабильности

Хронакся – время, в течении которого должен действовать раздражитель удвоенной реобазы (минимальная величина тока, вызывающее возбуждение). Хронаксиметрия используется при оценке функций состояния нервно-мышечной системы человека. При её поражениях значение хронаксии и реобазы нервов и мышц значительно возрастает. Т.о. при оценке степени возб-ти стр-р используют количеств характеристики раздражителя – амплитуду, продолжит действия, скорость нарастания амплитуды.

Лабильность понятие в физиологию в 1892 г. ввёл русский физиолог Н.Е.Введенский Лабильность(функциональная подвижность ткани)-скорость протекания одного цикла возбуждения. Чем выше рефрактерная фаза, тем ниже лабильность. Мерой лабильности явл максим значение ПД, которое возбудимая ткань может воспроизвести в 1сек. (для нерва=500-1000Гц, синапса-100Гц, мышцы=150-200Гц).

Оптимум – ответная реакция, при воздействии частотой, которая совпадает с мерой лабильности

Пессимум – угнетение или отсутствие сокращения, при воздействии частотой, которая выше меры лабильности

7. Строение и физиологические свойства нейрона.

Нейроны – специализированные клетки, способные принимать, обрабатывать, кодировать, хранить, передавать и воспроизводить информацию, организовывать реакции на раздражения, устанавливать контакты с другими нейронами и клетками органов. Способность генерировать электрических потенциал и с их помощью передовать информацию через специальные окончания – синапсы. Выполнению функций нейронных способствует нейромедиаторы, синтезируются в его аксоплазме. Размер 6-120мкм. В мозге-до 10¹¹нейронов. Для различия структур мозга характерно определенные типы нейронной организации. Нейроны образуют группы, ядра и т.п. Клеточные скопления образует серое вещество. Между ядрами и клетками проходят миелиновые и безмиелиновые волокна: аксоны и дендриты.

Строение: функционально выделяют следующие части: воспринимающую часть - дендриты, сома (тело), на которых находится аксонный холмик; передающую часть - аксон.

Сома: информ, трофическ по отношению к отросткам. Содержит: рибосомы, тигроидн в-во, КГ, лизосомы, пигменты-меланин и липофусцин, митохондрии, нейротруб, ядро с ядрышк.

Дендриты- воспринимают импульсы от других нерв клеток.

Аксонный холмик – генераторный пункт ПД.

Аксон проводит возбуждение к другим клеткам.

Типы нейронов: по количеству отростков: псевдоуниполярные (2 отростока, сливающиеся вблизи тела в1), биполярные (1 аксон, 1 дендрит), мультиполярные (несколько дендритов, 1 аксон). По направленности: афферентные, эфферентные и вставочные. От характера влияния: возбуждающие и тормозящие. От активности: фоново-активные (активны и без воздействия) и молчащие (активны в ответ на раздражение). От медиатора: адренергические, лолинергические, серотонинергические и др

8. Синапсы, их строение и классификация. Механизм

Синапсы – место где происходит передача возбуждения. Синапс представляет собой сложную структуру и состоит из пресинаптичесой части (окончание аксона, передающий сигнал), синоптической щели и постсинаптической части (структура воспринимающей клетки).

Классификация синапсов. По месторасположению (нервно-мышечные, нейро-нейрональные, которые делятся на аксосоматические, аксо-аксональные, аксодендритические, дендро-соматические), по характеру действия (возбуждающие и тормозящие), по способу передачи сигнала (электрические, химические, смешанные).

Электрические синапсы: двусторонне проведение, при срочных реакциях организма, малоутомляемые, меньше синаптическая щель;

Химические синапсы - в пресинаптический части-пузырьки с медиаторами. Возникновение постсинаптического потенциала обеспечивается реакцией связывания медиатора и белкового рецептора на постсинаптической мембране, что приводит к открыванию или закрыванию ионного канала. Действие медиатора на постсинаптическую мембрану заключается в повышении её проницаемости для ионов Na. Возникновение потока ионов Na из синоптической щели через постсинаптическую мембрану ведёт к её деполяризации и вызывает генерацию возбуждающего постсинаптического потенциала (ВПСП). Для синапсов с химическим способом передачи возбуждения характерны синаптическая задержка проведения возбуждения, длящаяся около 0.5 мс и развитие постсинаптического потенциала (ПСП) в ответ на импульс. Этот потенциал при возбуждении проявлется в деполяризации постсинаптической мембраны, а при торможении - в гиперполяризации, в результате чего развив тормозной постсинаптического потенциала (ТПСП). При возбуждении проводимость постсинаптической мембраны увеличивается. ВПСП – при действии ах, норадрен, дофамина, серотонина; ТПСП-глицин, гамк.

9. Скелетные мышцы, их функции и физиологические свойства.

Мышцы преобразуют химическую энергию питательных веществ в механическую энергию. 2 типа мышц: поперечно-полосатая (сердечная и скелетная) и гладкая. Скелетные мышцы состоят из мышечных волокон нескольких типов, отличающихся друг от друга структурно-функциональными характеристиками. В настоящее время выделяют 4 основных типа мышечных волокон.

Медленные фазические волокна окислительного типа (большое содержание миоглобина, мышцы имеют тёмно-красный цвет, функции: поддержание позы чуловека, утомление наступает медленно, восстанавливаются после утомления быстро);

Быстрые фазические волокна окислительного типа (быстр сокращаются без заметного утомления, быстрые, энергичные движения);

Быстрые фазические волокна с гликолитическим типом окисления (АТФ-за счёт гликолиза; быстрое сильное сокращение, быстрое утомление, миоглобин – отсутствует - «белые» волокна»).

Для всех вышеперечисленных характерно наличие одной концевой пластинки, образованной 1-м двигательным аксоном.

Тонические мышечные волокна – двигательный аксон образует множество синоптических контактов с мембраной мышечного волокна. Развитие сокращения – медленно, что обуславливается низкой активностью миазиновой АТФ-азы, медленно расслабление -входят в состав наружной мышцы глаза). Чем меньше волокон входит в мышцу, тем более мелкие и точные движения она способна выполнять.

Функции: поддержание позы тела; перемещения тела в пространстве; перемещение отдельных частей тела относит друг друга; источник тепла, выполняя терморегуляторную функцию.

Свойства: возбудимость – способность отвечать на действие раздражителя изменением ионной проводимости и мембранного потенциала; в естественных условиях медиатором является ацетилхолин; проводимость – способность проводить ПД вдоль и вглубь мышечного волокна по Т-сист; сократимость – способность укорачиваться при возбуждении; эластичность – способность развивать напряжение при растягивании; тонус – в естественных условиях скелетные мышцы постоянно находятся в состоянии некоторого сокращения, называемого мышечным тонусом, который имеет рефлекторное происхождение.

10. Одиночное мышечное сокращение и его периоды. Суммация и тетанус, их механизмы.

Исследование сократительной способности мышцы производят в различных режимах. Выделяют следующие режимы: изотонический режим – мышца укорачивается, но при этом ее напряжение не изменяется. Изометрический режим – меняется напряжение, но длина мышцы остается без изменений. Смешанный режим – меняется длина мышцы и ее напряжение. Виды мышечных сокращений: одиночное мышечное сокращение, суммированное мышечное сокращение, тетаническое мышечное сокращение, тоническое мышечное сокращение. Одиночное мышечное сокращениями – сокращение мышцы при раздражение одиночным пороговым стимулом. Периоды: 1) латентный (скрытый период от момента нанесения раздражения до появления мышечного сокращения 0,01с); 2) укорочение (0,04с); 3) расслабление (0,05с). Величина одиночного сокращения равна 0,1с.

Суммация – увеличение амплитуды мышечного сокращения при действии на мышцу 2 последовательных стимулов, если интервал времени между ними меньше, чем длительность одиночного мышечного сокращения, но больше, чем латентный период. Виды суммации: полная (когда 2 раздражитель попадает в фазу укорочения мышцы) и неполная (когда 2 раздражитель попадает в фазу расслабления).

Тетанус – множественное сокращение мышц под действием высокочастотного раздражителя. Тетанус может быть гладким (возникает при действии раздражителя относит высок частоты и является результатом полной мышечной суммации) и зубчатым (возникает при действии раздражителя относит небольшой частоты и является результатом неполной мышечной суммации). Зубчатый бывает мелко- и крупнозубчатый. Чем выше частота стимула, тем выше амплитуда тетануса.