Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Вопрос 4

медиаторы – нейропередатчики, нейротрансмиттеры – являются средством перекодирования информации с электрического языка на химический. В роли медиаторов выступают: ацетилхолин, некоторые моноамины, пептиды, аминокислоты, пурины (АТФ, аденозин) и др. ряд пептидов (энкефалины, нейротензин и др.)

холлиэнергическими являются все нейронные синапсы, локализованные в скелетных мышцах, многие межнейронные синапсы мозга, центральные и периферические синапсы вегетативной нервной системы.

К моноаминам-медиаторам относятся: катехоламины(адреналин, норадреналин, дофамин), гистамин, серотин. Выделяются во многих синапсах ЦНС и вегетативных нервов.

Медиаторы-аминокислоты и их соли: гамма-аминомасляная кислота, глицин, глутамат, аспатрат.

Оксид углерода и азота. Обнаружен как на периферии – в эндотелии кровеносных сосудов. Эпителии бронхов, - так и в головном мозге.

1. Понятие о возбуждении. Местное и распространяющееся возбуждение, их свойства и различия.

Возбуждение – процесс перехода клетки, ткани из состояния покоя

в ряд последовательных реакций, сопровождающихся появлением или увеличением функций. Возбуждение проявляется в виде неспецифических и специфических реакций. Можно выделить следующие категории неспецифических реакций: гистологические – изменения размеров и формы клеток, ядер, органелл, повышение сорбции красителей; физические – изменения электрических потенциалов, перемещения клетки; физико-химические – изменения рН, осмотического давления, вязкости протоплазмы; химические – активация ферментов, синтеза АТФ, потребления О2, выделения тепла, конформационная перестройка молекул белков: мембранных, регуляторных, воротных (в каналах).

Специфические реакции – сокращение (мышцы), проведение волн

возбуждения (нервные проводники), секреция (железы).

Местное возбуждение возникает в месте действия раздражителя и

затухает, практически не распространяясь на значительное расстояние. Оно является ранним приобретением эволюции, присуще всем живым клеткам и тканям и развивается в специализированных структурах, таких как рецепторы, дендриты, тело клетки, постсинаптическая мембрана синапсов.

Местное возбуждение способно к суммации; оно подчиняется закону силы. Особенностью распространяющегося возбуждения является импульсный характер. В отличие от местного возбуждения оно передается на значительные расстояния в организме без затухания.

Распространяющееся возбуждение есть специализированная форма ответной реакции возбудимых тканей на действие раздражителя.

Сравнительная характеристика локального потенциала и распространяющегося возбуждения

1. Мембранный потенциал покоя. Его значение, механизмы формирования.

Потенциал покоя (ПП) – разность электрических потенциалов

между внутренней и наружной средой клетки, находящейся в состоянии относительного покоя. Для отдельной клетки потенциал покоя является мембранным потенциалом покоя и измеряется в цепи: микроэлектрод внутри клетки, макроэлектрод на её внешней поверхности, биологический усилитель и регистратор. Амплитуда потенциала покоя варьирует у различных клеток от –30 до –90 мВ. Потенциал покоя является основой для возникновения возбуждения (потенциала действия).

В состоянии покоя наружная поверхность клетки всегда электроположительна по отношению к внутренней, т.е. поляризована. В образовании потенциала принимают участие 4 вида ионов: катионы натрия (положительный заряд), катионы калия (положительный заряд), анионы хлора (отрицательный заряд), анионы органических соединений (отрицательный заряд). Во внеклеточной жидкости высока концентрация ионов натрия и хлора, во внутриклеточной жидкости – ионов калия и органических соединений (отрицательно заряженные белковые молекулы,напр. Глутамат, аспартат, и органич фосфаты). В состоянии относительного физиологического покоя клеточная мембрана хорошо проницаема для катионов калия, чуть хуже для анионов хлора, практически непроницаема для катионов натрия и совершенно непроницаема для анионов органических соединений.

В покое ионы калия без затрат энергии выходят в область меньшей концентрации (на наружную поверхность клеточной мембраны), неся с собой положительный заряд. Ионы хлора проникают внутрь клетки, неся отрицательный заряд. Ионы натрия продолжают оставаться на наружной поверхности мембраны, еще больше усиливая положительный заряд.

Значение: наличие ионных градиентов и постоянной электрической поляризации мембраны является основным условием, обеспечивающим возбудимость клетки. Создаваемый этими двумя факторами электрохимический градиент представляет собой запас потенциальной энергии, который все время находится в распоряжении клетки и который может быть немедленно использован для создания активных клеточных реакций.

1. Одиночное мышечное сокращение, его фазы, условия получения. Изменения возбудимости во время одиночного мышечного сокращения.

Механический ответ мышечного волокна или отдельной мышцы на однократное их раздражение называется одиночным сокращением. Одиночное сокращение является ответом на редкие стимулы – с интервалами, превышающими длительность сокращения, т.е. одиночное сокращение мышцы возникает при раздражении ее одиночным электрическим стимулом. Оно длится в икроножной мышце лягушки 0,10–0,12 с, в сгибателях и разгибателях пальцев руки человека – 0,15–0,30 с, в мышцах глазного яблока – 0,008 с; в естественных условиях встречается чаще других видов сокращений. За счет асинхронных одиночных сокращений разных мышечных волокон может развиться как бы слитное длительное сокращение. Одиночное сокращение имеет три фазы: латентный период, укорочение и расслабление. Длительность периода расслабления обычно в 1,6 раза больше периода укорочения, что соответствует соотношению периодов многих двухфазных процессов в природе. При утомлении расслабление становится еще более длительным.(см. схему на стр52 в учебнике смирнова,2010)

Одиночное мышечное волокно реагирует на раздражение по правилу «всё или ничего», т.е. отвечает на все надпороговые раздражения стандартным ПД и стандартным одиночным сокращением. Однако сокращение целой мышцы при её прямом раздражении находится в большой зависимости от силы стимуляции. Это связано с различной возбудимостью мышечных волокон, образующих мышцу, и разным расстоянием их от раздражающих электродов, что ведет к неодинаковому количеству одновременно активированных мышечных волокон.

1. Процессы само- и гетерорегуляции в синапсах.

Они могут иметь характер ауторегуляции – с участием основного медиатора данного синапса – и гете-рорегуляции, в которой участвуют другие медиаторы (модуляторы). Объектом регуляции могут быть структуры как пре-, так и постсинаптических мем-

бран: аппарат синтеза, транспорта, обратного захвата, рецепции медиатора.

Так, пресинаптические ауторецепторы норадреналина (НА) способствуют поддержанию стабильности его выделения в синапсе. Если концентрация медиатора невелика, его молекулы связываются пресинаптическими бета-адренорецепторами (βАР), и в этом случае дальнейшее выделение медиатора вадренорецепторами (βАР), и в этом случае дальнейшее выделение медиатора в синапсе возрастает. При повышении же концентрации норадреналина он связывается с альфа-адренорецепторами (αАР), в результате выделение медиато-

ра снижается. Такая же регуляция – при участии пресинаптических М- и Н-холинорецепторов (МХР, НХР) – обеспечивает стабильность выделения в синапсах ацетилхолина (АХ). Эти процессы отражает схема на стр73 в материалах к лекциям за 2008 год.

Кроме того, образование норадреналина может снизиться выделением из постинаптической структуры простагландина Е. Число рецепторов медиатора (или гормона) тоже меняется в результате регуляции.

Модуляторы синаптического проведения участвуют в его гетерорегу-

ляции. Существенной особенностью такой регуляции является большая

длительность эффекта – секунды, минуты, что играет, возможно, особенно

важную роль в формировании мотиваций, в обучении, в процессах сна. Мо-

дуляция синаптического проведения может выражаться в изменениях срод-

ства медиатора с рецептором, числа рецепторов, проницаемости мембран.

Модулируют синаптическое проведение гормоны: кортикостероиды,

половые гормоны, кортикотропин, соматостатин, а также простагландины

и регуляторные пептиды: ангиотензин, эндорфины, энкефалины, субстан-

ция Р, либерины. В роли модуляторов могут выступать катехоламины, аце-

тилхолин, серотонин.

Дополнительная информация на стр.137 в учебнике смирнова 2010г. пункт 9.6.

1. В клинике для местного прогревания тканей используют высокочастотные переменные токи высокого напряжения (диатермию). Почему эти токи проходят через клетки, не вызывая в них возбуждения?

ДИАТЕРМИЯ

(от греч. diathermaino — прогреваю), электролечебная процедура с применением высокочастотного переменного электрич. тока большой силы для глубокого прогревания тканей. Для Д. пользуются спец. аппаратами, к-рые преобразуют переменный ток сетевой частоты в высокочастотный — до 1—1,5 млн. периодов в секунду. На выходе аппарата напряжение достигает 100—150 В, сила тока 1—3 А.

Высокочастотный переменный ток (> 10 кГц) в течение половины своего цикла не может деполяризовать мембрану до порога, а следующая половина цикла уже снимает деполяризацию, так что эти токи не могут действовать как стимулы, а только вызывают нагревание ткани.

5билет.

характеристика раздражителей. классификация по силе, виду, строению, биологическому значению.

понятие о критическом уровне и пороге деполяризации. связь с возбудимостью.

механизм мышечного сокращения и расслабления. роль ионов кальция в этих процессах.

понятие о синаптической передаче возбуждения. строение и виды синапсов.

если абсолютный рефрактерный период нервного волокна равен 1 мс, то каким при этом может быть максимальный ритм возбуждения (МРВ)?

Ответ: 1.
Раздражители – это факторы внешней или внутренней среды, действующие на возбудимые структуры.

Классификации: а) По силе (интенсивности):

- пороговые;

- допороговые;

- сверхпороговые;

- сильные;

- умеренные;

- слабые.

б) по биологическому принципу:

1) адекватные, которые при минимальных энергетических затратах вызывают возбуждение ткани в естественных условиях существования организма;

2) неадекватные, которые вызывают в тканях возбуждение при достаточной силе и продолжительном воздействии.

в) по виду энергии - химические, физические и биологические, например: механические, температурные, электрические и др.

2. Критический уровень деполяризации — величина мембранного потенциала, при достижении которой возникает потенциал действия.

Разница между критическим уровнем деполяризации. и зарядом в состоянии покоя – является порог деполяризации (минимальный уровень деполяризации необходимый для протекания ПД).

3. механиз возбуждение – это укорочение мышцы, в результате которого она производит механическую работу. М. с. обеспечивает способность животных и человека к произвольным движениям.
а) присоединяется молекула АТФ к головке миозиновой молекулы; соединение с помощью мостика актинов и миозинов протофибрилл; расщепление, осуществляемое при участии актина и миозина, обладающего АТФазной активностью. В результате мышца укорачивается, и как бы совершает «грибок» продвигая актина протофибрила к центру саркомеры. 1 грибок укорачивает саркомер на 1 % за 0,1 сек таких микродвижений может быть 50.

механизм расслабления
расслабление возможно только после снижения концентрации ионов кальция в цитоплазме миоцитов,когда достигается активным кальциевым насосом, включающего АТФ и АТФазу. Недостаток синтеза АТФ в клетке приводит к неполноценному расслаблению мышц.

при помощи ионов кальция осуществляется связь между возбуждением и сокращением. при их помощи тропонин перестает удерживать сколжение сократительных белков и центры освободятся и все процессы востанавливаются.

4. синаптическая передача возбуждения.

нервный импулсь –>поступление ионов кальция внутрь нервного окончания ->освобождение из окончания ацетилхолина—>выделяется ацетилхолин с холинорецептором—>активация хемовозбудимых каналов постсинаптической мемебраны—>в результате выделяются медиаторы с холинорецепторами—>возниконвение потенциала концевой пластинки—>критическая деполяризация околосинаптических электровозбудимых мембран—>генерация потенциала действия.

Все синапсы делятся на следующие группы:
1. По механизму передачи:
а. Электрические. В них возбуждение передается посредством электрического поля. Поэтому оно может передаваться в обе стороны. И в ЦНС мало.
б. Химические. Возбуждение через них передается с помощью ФАВ -неиромедиатора. Их в ЦНС большинство.
в. Смешанные.
2. По локализации:.
а Центральные, расположенные в Ц.Н.С.
б. Периферические, находящиеся вне ее. Это нервно-мышечные синапсы и синапсы периферических отделов вегетативной нервней системы.
3. По физиологическому значению:
а. Возбуждающие.
б. Тормозные
4. В зависимости от неиромедиатора, используемого для передачи:
а. Холинэргические - медиатор ацетнлхолин (АХ).
б. Адренергические - норадреналин (НА).
в. Серотонинергические - серотоннн (СТ).
г. Глицинергические - аминокислота глицин (ГЛИ).
д. ГАМКергические - гамма аминомасляная кислота (ГАМК).
е. Дофаминергические - дофамин (ДА).
Ж. Пептидергчческие - медиаторами являются нейропептиды. В частности роль чейромедиаторов выполняют вещество Р опоидный пептид в эндорфин и др.
Предлагают, что имеются синапсы, где функции медиатора выполняют гистамин. АТФ. Глутамат, аспоргат ряд местных пептидных гормонов.
5. По месту расположения синапса:
а. Аксо-дендритные (между аксоном одного и дендритом второго нейрона).
б. Аксо-аксональные
в. Аксо-соматические
г. Дендро-соматическне
д. Дендро-дендритные
Наиболее часто встречаются три первых типа. Рис.
Строение всех химических синапсов имеет принципиальное сходство. Например аксо-дендритный синапс состоит, из следующих элементов:
1. Пресинаптическое окончание или терминаль (конец аксона)
2.Синаптическая бляшка, утолщение окончания.
3.'Пресипнаптическая мембрана, покрывающая Пресинаптическое окончание.
4. Синаптические пузырьки в бляшке, которые содержат нейромедиатор.
5. Постсинаптическая мембрана, покрывающая участок дендрита, прилегающий к бляшке.
Синаптическая щель, разделяющая пре- и постсинаптическую мембраны, шириной 10-50 нМ.
Хеморецепторы, белки встроенные в постсинаптическую мембрану и специфичные для неиромедиатора. Например в холинэргических синапсах это холинорецепторы, адренергических - адренорецепторы и т.д. Рис.
Простые нейромедиаторы синтезируются в пресинаптических окончаниях, пептидные в соме нейронов, а затем по аксонам транспортируются в окончания.

Билет.