Информационный сайт ru-mo
ru-mo
Меню сайта

  • Категории каталога
    Болезни и симптомы [38]
    Лечение и реабилитация [23]
    Защита от болезней [24]
    Влияние внешней среды на организм [31]
    Психическое здоровье [23]
    Культура движения [30]
    Культура дыхания [13]
    Культура питания [16]
    Внутренняя среда организма [33]
    Жизнь клетки [12]
    Традиционные лекарственные растения России [12]
    Старение человека [5]

    Форма входа

    Поиск

    Друзья сайта


    Приветствую Вас, Гость · RSS 24.06.2017, 04:58

    Главная » Статьи » Культура здоровья » Внутренняя среда организма

    Общая физиология организма
    Общая физиология организма

    Общая физиология
    Каждая из ста триллионов клеток организма человека отличается чрезвычайно сложной структурой, способностью к самоорганизации и многостороннему взаимодействию с другими клетками. Число процессов, осуществляемых каждой клеткой, и количество перерабатываемой при этом информации намного превосходят то, что сегодня имеет место на каком-нибудь крупном производственном комбинате. Тем не менее, клетка представляет собой лишь одну из сравнительно элементарных подсистем в сложной иерархии систем, формирующих живой организм.
    Физиология возбудимых тканей
    Все живые клетки обладают раздражимостью, т. е. способностью под влиянием определенных факторов внешней или внутренней среды, так называемых раздражителей, переходить из состояния физиологического покоя в состояние активности. Однако тер мин «возбудимые клетки» применяют лишь по отношению к нервным, мышечным и секреторным клеткам, способным в ответ на действие раздражителя генерировать специализированные формы колебаний электрического потенциала.
    Природа потенциала покоя
    Из данных табл. 1 видно, что содержимое нервного волокна богато K+ и органическими анионами (практически не проникающими через мембрану) и бедно Na+ и C1.
    Роль обмена веществ в генезе
    Несмотря на то, что потоки Na+ и K+ через мембрану в покое малы, разность концентраций этих ионов внутри клетки и вне ее должна была бы в конечном итоге вы ровняться, если бы в клеточной мембране не существовало особого молекулярного устройства — «натриевого насоса», которое обеспечивает выведение («выкачивание») из цитоплазмы проникающих в нее Na+ и введение («нагнетание») в цитоплазму K+. Натриевый насос перемещает Na+ и K+ против их концентрационных градиентов, т. е. совершает определенную работу. Непосредственным источником энергии для этой работы является богатое энергией (макроэргическое) соединение — аденозинтрифосфорная кислота (АТФ), являющаяся универсальным источником энергии живых клеток. Расщепление АТФ производится макромолекулами белка — ферментом аденозинтрифосфатазой (АТФ-азой), локализованной в поверхностной мембране клетки. Энергия, выделяющаяся при расщеплении одной молекулы АТФ, обеспечивает выведение из клетки трех ионов Na+ взамен на два иона K+, поступающих в клетку снаружи.
    Ионная проводимость
    Известно, что восходящая фаза потенциала действия связана с повышением натриевой проницаемости. Процесс повышения gNa развивается следующим образом.
    Активация насоса
    Возникновение серии импульсов в нервном или мышечном волокне сопровождается обогащением протоплазмы Na+ и потерей K+. Для гигантского аксона кальмара диаметром 0,5 мм подсчитано, что во время одиночного нервного импульса через каждый квадратный микрон мембраны в протоплазму поступает около 20 000 Na+ и столько же K+ покидает волокно. В итоге при каждом импульсе аксон теряет около одной миллионной общего содержания калия. Хотя эти потери очень незначительны, при ритмическом следовании импульсов, суммируясь, они должны были бы привести к более или менее заметным изменениям концентрационных градиентов.
    Раздражение клетки
    В естественных условиях генерацию потенциала действия вызывают так называемые местные токи, возникающие между возбужденным (деполяризованным) и покоящимся участками клеточной мембраны. Поэтому электрический ток рассматривается как адекватный раздражитель для возбудимых мембран и успешно используется в экспериментах при изучении закономерностей возникновения потенциалов действия.
    Механизмы проведения возбуждения
    Проведение возбуждения вдоль нервных и мышечных волокон осуществляется при помощи так называемых местных токов, возникающих между возбужденным (де поляризованным) и покоящимися (нормально поляризованными) участками волокна. Распространение местных токов по длине волокна определяется его кабельными свойствами. Направление местного тока таково, что он деполяризует соседний с активным (А) покоящийся (В) участок мембраны. Деполяризация эта быстро достигает критического уровня и порождает потенциал действия, который в свою очередь активирует соседний покоящийся участок. Благодаря такому эстафетному механизму возбуждение распространяется вдоль всего волокна. В мышечных и безмякотных нервных волокнах возбуждение осуществляется непрерывно «от точки к точке». Особенности проведения возбуждения по миелинизированным волокнам рас смотрены далее.
    Обмен веществ при возбуждении
    При возникновении и проведении возбуждения в нервных клетках и мышечных волокнах про исходит усиление обмена веществ. Это проявляется как рядом биохимических изменений, происходящих в мембране и цитоплазме клеток, так и усилением их теплопродукции.
    Максимальный ритм импульсации
    В естественных условиях существования организма по нервным волокнам проходят не одиночные потенциалы действия, а серии импульсов, следующих друг за другом с раз личными интервалами. В двигательных нервных волокнах при произвольных движениях частота импульсации обычно не превышает 50 в секунду, т. е. межимпульсный интервал составляет около. 200 мс. При таком большом интервале все восстановительные процессы, развивающиеся после окончания потенциала действия (реактивация натриевых каналов, восстановление исходной натриевой проводимости, «откачка» из цитоплазмы ионов Na+ и возвращение внутрь волокна ионов K+ и т. д.), успевают полностью закончиться. Однако в чувствительных нервных волокнах (например, в слуховом или зрительном нерве) при сильном раздражении в начальный момент частота разряда может достигать 1000 и более импульсов в секунду при длительности абсолютной рефрактерной фазы 0,5—0,7 мс. Подобные высокочастотные разряды импульсов появляются при возбуждении и в некоторых нервных клетках, например в клетках Реншоу спинного мозга.
    Механизмы мышечного сокращения
    Структура миофибрилл и ее изменения при сокращении. Миофибриллы представляют собой сократительный аппарат мышечного волокна. В поперечнополосатых мышечных волокнах миофибриллы разделены на правильно чередующиеся участки (диски), обладающие разными оптическими свойствами. Одни участки анизотропны, т. е. обладают двойным лучепреломлением. В обыкновенном свете они выглядят темными, а в поляризованном — прозрачными в продольном направлении и непрозрачными в поперечном. Другие участки в обыкновенном свете выглядят светлыми — они изотропны, т. с. не обладают двойным лучепреломлением.
    Структурные элементы
    Можно считать доказанным, что в процессах возникновения и проведения нервного импульса основную роль играет поверхностная мембрана осевого цилиндра. Миелиновая оболочка выполняет двоякую функцию: функцию электрического изолятора и трофическую функцию. Изолирующие свойства миелиновой оболочки связаны с тем, что миелин как вещество липидной природы препятствует прохождению ионов и потому обладает очень высоким сопротивлением. Благодаря существованию миелиновой оболочки возникновение возбуждения в мякотных нервных волокнах возможно не на всем протяжении осевого цилиндра, а только в ограниченных участках — перехватах узла (перехвата Ранвье). Это имеет важное значение для распространения нервного импульса вдоль волокна. Трофическая функция миелиновой оболочки, по-видимому, состоит в том, что она принимает участие в процессах регуляции обмена веществ и роста осевого цилиндра.
    Перерождение нервных волокон после перерезки нерва
    Нервные волокна не могут существовать вне связи с телом нервной клетки: перерезка нерва ведет к гибели тех волокон, которые оказались отделенными от тела клеток. У теплокровных животных уже через 2—3 сут после перерезки нерва периферический его отросток утрачивает способность к проведению нервных импульсов. Вслед за этим начинается дегенерация нервных волокон, причем миелиновая оболочка претерпевает жировое перерождение, Это выражается в том, что мякотная оболочка теряет миелин, который скапливается в виде капель; распавшиеся волокна и их миелин рассасываются и на месте нервных волокон остаются тяжи, образованные леммоцитом (шванновской клеткой). Все эти изменения впервые были описаны английским врачом Валлером и названы по его имени валлеровским перерождением.
    Законы проведения возбуждения в нервах
    При изучении проведения возбуждения по нерву было установлено несколько необходимых условий и правил (законов) протекания этого процесса.
    Составной характер потенциала действия нервного ствола и классификации нервных волокон
    Амплитуда электрических импульсов, отводимых от целого нервного ствола, зависит от силы приложенного раздражителя. Раздражителю слабой силы соответствует небольшой ответ; по мере усиления раздражения амплитуда потенциала
    Исследование скорости проведения возбуждения по нервным волокнам у человека
    Скорость проведения возбуждения по нервным волокнам может быть определена у человека сравнительно несложным путем. Для определения скорости проведения по двигательным волокнам используется электрическая стимуляция нерва через кожу в тех местах, где он расположен неглубоко. Используя электромиографическую методику, записывают электрический ответ мышцы на это раздражение. Латентный период ответа в основном зависит от скорости проведения по нерву. Измерив его, а также расстояние между стимулирующими и отводящими электродами, можно рассчитать скорость проведения. Более точно ее можно определить по разности латентного ответа при раздражении нерва в двух точках. Для определения скорости проведения по чувствительным волокнам наносят кожное электрическое раздражение, а ответ отводится от нерва.
    Химические изменения в нерве в покое и при проведении возбуждения
    Нерв в состоянии покоя потребляет кислород и выделяет углекислоту. Если один участок нерва поместить в атмосферу азота, а другой оставить в воздухе, то уже через несколько минут можно обнаружить, что поверхность нерва, лишенная кислорода, приобретает электроотрицательный заряд. Объясняется это тем, что в бескислородной среде вследствие изменения обменных процессов нарушается работа натрий-калиевого насоса, в результате чего происходит прогрессирующая деполяризация мембраны нервных волокон. Примерно через l2 ч потенциал покоя падает настолько, что проведение нервных импульсов на этом участке нерва полностью прекращается. При возвращении нерва в атмосферу кислорода потенциал покоя быстро восстанавливается и даже на некоторое время становится больше исходной величины. Одновременно восстанавливается и проведение возбуждения.
    Теплопродукция нерва
    О динамике обмена веществ нерва в покое и при возбуждении можно судить по его теплопродукции, которую впервые удалось зарегистрировать Хиллу в 1926 г. при помощи специально сконструированных высокочувствительных термоэлементов.
    Утомление нерва
    Впервые Н. Е. Введенский установил, что нерв в атмосфере воздуха сохраняет способность к проведению возбуждений даже при многочасовом (около 8 ч) непрерывном раздражении. Это свидетельствует о том, что нерв в атмосфере воздуха практически не утомляем или малоутомляем.
    Пессимальное торможение
    Деполяризация постсинаптической мембраны при очень частом следовании друг за другом нервных импульсов лежит в основе открытого Н. Е. Введенским пессимального торможения. Это явление часто называют торможением Введенского. Сущность его состоит в следующем. Величина тетанического сокращения скелетной мышцы в ответ на ритмические раздражения нерва возрастает с увеличением частоты стимуляции. При некоторой оптимальной частоте раздражения тетанус достигает наибольшей величины. Если продолжать увеличивать частоту стимуляции нерва, то тетаническое сокращение мышцы начинает резко ослабевать и при некоторой большой пессимальной частоте раздражения нерва мышца, несмотря на продолжающееся раздражение, почти полностью расслабляется. Уменьшение частоты стимуляции тотчас приводит к восстановлению высокого уровня тетанического сокращения ( 55).
    Трофическая функция двигательных нервных волокон и их окончаний
    Наряду с функцией передачи импульсов, вызывающих мышечные сокращения, нервные волокна и их окончания оказывают также трофическое воздействие на мышцу, т. е. участвуют в регуляции ее обмена веществ. Хорошо известно, что денервация мышцы, развивающаяся при дегенерации двигательного нерва, приводит к атрофии мышечных волокон, которая проявляется в том, что вначале уменьшается количество саркоплазмы, а затем и диаметр мышечных волокон; позднее происходит разрушение миофибрилл. Специальные исследования показали, что эта атрофия не является результатом лишь бездеятельности мышцы, потерявшей двигательную активность. Бездеятельность мышцы может быть вызвана и путем тендотомии, т. е. перерезки сухожилия. Однако, если сравнить мышцу после тендотомии и после денервации, можно убедиться, что в последнем случае в мышце развиваются качественно иные изменения ее свойств, не обнаруживающиеся при тендотомии. Наиболее ярко это проявляется в изменениях чувствительности мышцы к ацетилхолину. В нормальной и тендотомированной мышце к ацетилхолину чувствительна только постсинаптическая мембрана, в которой сосредоточены хемовозбудимые ионные каналы, снабженные холинорецепторами. Денервация приводит к тому, что такие же каналы появляются и во внесинаптических областях мышечного волокна. В результате чувствительность денервированной мышцы к ацетил холину резко возрастает. Указанная гиперчувствительность к ацетилхолину не формируется, если при помощи определенных химических реагентов затормозить белковый синтез в мышечных волокнах.
    Особенности нервно-мышечной передачи возбуждения в гладких мышцах
    Механизм передачи возбуждения с двигательного нервного волокна на волокна гладкой мышцы в принципе сходен с механизмом нервно-мышечной передачи в скелетной мускулатуре. Различия касаются лишь химической природы медиатора и особенностей суммации постсинаптических потенциалов.
    Заключение
    К возбудимым тканям кроме нервной и мышечной относится и железистая ткань, но механизмы возбуждения клеток желез внешней секреции несколько отличны от таковых у нервных и мышечных.


    Источник: http://www.phisman.ru/obshchaya-fiziologiya.html
    Категория: Внутренняя среда организма | Добавил: Яковлев (12.11.2009)
    Просмотров: 904
    Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
    [ Регистрация | Вход ]