Шпаргалки по "Морфологии"

1.Назовите свойства нервной и мышечной ткани. Дайте краткую характеристику возбудимости, проводимости, рефрактерности, лабильности.

Основными функциональными свойствами нервной ткани являются возбудимость и проводимость. Возбудимость нейрона проявляется в способности воспринимать раздражение и отвечать на него определенным видом деятельности. Возбудимость – это важнейшее свойство всех живых клеток. Резко выраженная в нервной ткани, она присуща и другим тканям. Так, например, мышечная ткань, воспринимая раздражение, отвечает на него сокращением своих волокон. В нейроне в ответ на раздражение возникает особый физиологический процесс – возбуждение, которое всегда распространяется по нему и нейронам, соединенным с ним. Способность нейрона передавать возбуждение называется проводимостью. Нейроны проводят возбуждение в одном направлении. Нейроны, проводящие возбуждение от головного и спинного мозга к различным органам, называются центробежными. Нейроны, проводящие возбуждение в обратном направлении – от органов к мозгу, называются центростремительными. Скорость, с которой проводится возбуждение, различна. Она тем больше, чем выше по своей организации живой организм. У одного и того же живого организма нервные волокна, оканчивающиеся в различных органах, проводят возбуждение с неодинаковой быстротой. Наибольшая скорость проведения возбуждения у человека достигает 120 м в секунду. Рефрактерность – временное снижение возбудимости одновременно с возникшим в ткани возбуждением. Рефрактерность бывает абсолютной (нет ответа ни на какой раздражитель) и относительной (возбудимость восстанавливается, и ткань отвечает на подпороговый или сверхпороговый раздражитель); лабильность – способность возбудимой ткани реагировать на раздражение с определенной скоростью. Лабильность характеризуется максимальным числом волн возбуждения, возникающих в ткани в единицу времени (1 с) в точном соответствии с ритмом наносимых раздражений без явления трансформации.

2. Что такое раздражитель и какие виды раздражителей существуют? Дайте характеристику надпорогового, порогового, подпорогового раздражителей.

Раздражитель — это фак­тор окружающей или внутренней среды, изменяющий состояние возбудимых струк­тур. Классификация раздражителей: механические - ушибы, переломы, порезы и др., химические - кислоты, щелочи, спирты и др., физические - электрический ток, световые лучи, звук, температура и др., биологические - токсические вещества, выделяемые микроорганизмами, простейшими и др. По физиологическому признаку раздражители могут быть адекватными и неадекватными. Адекватные - воздействуют на возбудимые системы в естественных условиях существования организма, к которым данная ткань приспособилась в процессе эволюции и может отвечать на самое минимальное их воздействие. Например, адекватным раздражителем для фоторецепторов сетчатки глаза является свет, для уха - звук и т.д. Неадекватные раздражители в естественных условиях существования организма не воздействуют на возбудимые структуры. К ним данная ткань не приспосабливается в процессе развития. Раздражители меньшей силы называются подпороговыми (субсенсорными), и сигналы о них не передаются в кору головного мозга. Переход от подпорогового ощущения осуществляется скачкообразно — если воздействие почти достигло пороговой величины, то достаточно бывает едва заметного увеличения силы воздействия, для того, чтобы стимул сразу полностью превратился в ощущаемый. Пороговые раздражители - это такие раздражители, при действии которых на ткань наблюдается минимальная видимая ответная реакция. Надпороговые раздражители - такие раздражители, которые при воздействии на ткань вызывают эффект больше минимального. Величина любой ответной реакции определяется не только силой раздражителя, но в большей степени в естественных условиях существования организма частотой раздражителя

3. Назовите законы раздражения и дайте им характеристику.

1.Закон "все или ничего": При допороговых раздражениях клетки, ткани ответной реакции не возникает. При пороговой силе раздражителя развивается максимальная ответная реакция, поэтому увеличение силы раздражения выше пороговой не сопровождается ее усилением. 2.Закон силы: Чем больше сила раздражителя, тем сильнее ответная реакция. Однако выраженность ответной реакции растет лишь до определенного максимума. 3.Закон силы-длительности. Между силой и длительностью действия раздражителя имеется определенная взаимосвязь. Чем сильнее раздражитель, тем меньшее время требуется для возникновения ответной реакции. Зависимость между пороговой силой и необходимой длительностью раздражения отражается кривой силы-длительности. По этой кривой можно определить ряд параметров возбудимости. а) Порог раздражения – это минимальная сила раздражителя, при которой возникает возбуждение. б) Реобаза – это минимальная сила раздражителя, вызывающая возбуждение при его действии в течение неограниченно долгого времени. в) Полезное время – это минимальное время действия раздражителя силой в одну реобазу, за которое возникает возбуждение. г) Хронаксия – это минимальное время действия раздражителя силой в две реобазы, необходимое для возникновения возбуждения. 4. Закон градиента или аккомодации. Реакция ткани на раздражение зависит от его градиента, Т.е. чем быстрее нарастает сила раздражителя во времени тем быстрее возникает ответная реакция. При низкой скорости нарастания силы раздражителя растет порог раздражения. Поэтому если сила раздражителя возрастает очень медленно, возбуждения не будет. Это явление называется аккомодацией.

4. Назовите основные положения мембранно-ионной теории возникновения биоэлектрических потенциалов.

Одной из первых теорий происхождения  биоэлектрических потенциалов была диффузионная теория русского физиолога  В.Ю.Чаговца (1896 г), основанная на теории электролитической диссоциации Аррениуса. В.Ю. Чаговец установил, что в раздражаемом участке возбудимой ткани (мышца, нерв) повышается обмен веществ и усиленно образуется Н2СО3, которая быстро диссоциирует на положительно заряженные ионы Н+ и отрицательно заряженные анионы НСО-3. Из этого участка ионы Н+ быстро диффундируют по всей ткани, а НСО-3 — медленно, в результате чего возникает разность потенциалов между нормальными участками ткани и раздражаемыми. В 1902 г Ю. Бернштейн предложил мембранную теорию, которая была основана на разнице зарядов внутри и снаружи клетки. Но эта теория не полностью отражала происхождение электрических потенциалов в мембране клетки. В 1948 г А. Ходжкин, А. Хаксли и Б. Катц (английские электрофизиологи) получили Нобелевскую премию за «оперирование на аксонах нейронов». Именно эти ученые разработали современную мембранную теорию возникновения биоэлектрических потенциалов, или теорию калий-натриевого насоса. Современная мембранная теория объясняет довольно сложный механизм возникновения потенциала действия. Основные положения этой теории сводятся к работе натриевых и калиевых каналов. Предполагается, что в результате деполяризации потенциал мембраны достигает порогового значения (примерно — 50 мВ у нервной клетки), изменяется конформация потенциалзависимых белковых молекул, открывающих и закрывающих «ворота» ионных калий, -натриевых каналов. Потенциал действия возникает в результате прохождения ионных потоков через мембрану: движение ионов натрия внутрь клетки приводит к перезарядке мембраны, а выход из клетки ионов калия восстанавливает исходный потенциал покоя. Потоки приблизительно равны по величине, но сдвинуты во времени.

5. Что такое мембранный потенциал? Что такое потенциал действия и как он возникает?

Мембранный потенциал – разность электрических потенциалов между  наружной и внутренней поверхностями  биологической мембраны, обусловленная  неодинаковой концентрацией ионов, главным образом натрия, калия  и хлора. Потенциа́л де́йствия — волна возбуждения, перемещающаяся по мембране живой клетки в процессе передачи нервного сигнала. По сути своей представляет электрический разряд — быстрое кратковременное изменение потенциала на небольшом участке мембраны возбудимой клетки (нейрона, мышечного волокна или железистой клетки), в результате которого наружная поверхность этого участка становится отрицательно заряженной по отношению к соседним участкам мембраны, тогда как его внутренняя поверхность становится положительно заряженной по отношению к соседним участкам мембраны. Потенциал действия является физической основой нервного или мышечного импульса, играющего сигнальную (регуляторную) роль. Потенциалы действия могут различаться по своим параметрам в зависимости от типа клетки и даже на различных участках мембраны одной и той же клетки. Наиболее характерный пример различий: потенциал действия сердечной мышцы и потенциал действия большинства нейронов. Тем не менее, в основе любого потенциала действия лежат следующие явления: 1. Мембрана живой клетки поляризована — её внутренняя поверхность заряжена отрицательно по отношению к внешней благодаря тому, что в растворе возле её внешней поверхности находится бо́льшее количество положительно заряженных частиц (катионов), а возле внутренней поверхности — бо́льшее количество отрицательно заряженных частиц (анионов). Мембрана обладает избирательной проницаемостью — её проницаемость для различных частиц (атомов или молекул) зависит от их размеров, электрического заряда и химических свойств. Мембрана возбудимой клетки способна быстро менять свою проницаемостъ для определённого вида катионов, вызывая переход положительного заряда с внешней стороны на внутреннюю.

6. Как изменяется возбудимость в различные фазы потенциала действия?

Импульсное возбуждение сопровождается фазными изменениями возбудимости: фаза кратковременного повышения возбудимости (рефрактерный периодделится на абсолютный и относительный); фаза супернормальной возбудимости; фаза субнормальной возбудимости. Фаза кратковременного повышения возбудимости соответствует местному компоненту потенциала действия, т. к. происходит частичное повышение проницаемости для Na+, что приводит к критическому уровню деполяризации (Ек). Уменьшается порог раздражения и повышается возбудимость, местное возбуждение всегда сопровождается повышением возбудимости. Заключение: ткань приходит в состояние готовности ответить на раздражение. Рефрактерный период делится на: абсолютный - соответствует фазе деполяризации (максимально открыты Nа-каналы и дальнейшее увеличение проницаемости для Nа невозможна). Значение: совершается основная работа; относительный - возбудимость восстанавливается до исходной величины (заряд клеточной мембраны возвращается к исходной величине). Закрываются Nа-каналы, поэтому можно получить дополнительную реакцию при действии сверхпорогового раздражителя. Значение: в этот момент возможно получить ответ на сильные биологически важные раздражители. Фаза супернормальной возбудимости (экзальтации) соответствует отрицательному следовому потенциалу, Nа-каналы еще не все закрыты, поэтому достаточно более слабого раздражителя для получения ответной реакции. Фаза субнормальной возбудимости. Разность потенциала увеличивается, увеличивается состояние до Ек. Порог раздражения увеличивается, возбудимость снижается.

7. Что такое парабиоз, каковы стадии его развития?

Парабиоз — состояние, пограничное  между жизнью и не жизнью клетки. Является фазной реакцией ткани на действие альтерирующих раздражителей. Его ввел в физиологию возбудимых тканей профессор Н. Е. Введенский, изучая работы нервно-мышечного препарата при воздействии на него различных раздражителей.  Причины парабиоза. Это самые разные повреждающие воздействия на возбудимую ткань или клетку, не приводящие к грубым структурным изменениям, но в той или иной мере нарушающее ее функциональное состояние. Такими причинами могут быть механические, термические, химические и другие раздражители.Последовательно развивались следующие стадии: Уравнительная, когда в ответ на слабый раздражитель величина сокращения мышцы не изменялась, а в ответ на сильный амплитуда сокращения мышцы резко уменьшалась и становилась такой же, как при ответе на слабый раздражитель; Парадоксальная, когда в ответ на слабый раздражитель величина сокращения мышцы оставалась прежней, а в ответ на сильный раздражитель величина амплитуды сокращения становилась меньше, чем в ответ на слабый раздражитель, или мышца вообще не сокращалась; Тормозная, когда и на сильный и на слабый раздражители мышца не отвечала сокращением. Именно это состояние ткани и обозначается как парабиоз.

8. Расскажите о строении поперечно-полосатых мышц. Дайте характеристику одиночного мышечного сокращения. Что такое тетанус, какие виды тетануса существуют?

Поперечно-полосатая мышца состоит  из многочисленных удлиненных волокон , или мышечных клеток. Двигательные нервы входят в различных точках в мышечное волокно и передают ему электрический импульс, вызывающий сокращение. Мышечное волокно обычно рассматривают как многоядерную клетку гигантских размеров, покрытую эластичной оболочкой – сарколеммой (рис. 20.1). Диаметр функционально зрелого поперечно-полосатого мышечного волокна обычно составляет от 10 до 100 мкм, а длина волокна часто соответствует длине мышцы. В каждом мышечном волокне в полужидкой саркоплазме по длине волокна расположено, нередко в форме пучков, множество нитевидных образований – миофибрилл (толщина их обычно менее 1 мкм), обладающих, как и все волокно в целом, поперечной исчерченностью. Поперечная исчерченность волокна, зависящая от оптической неоднородности белковых веществ, локализованных во всех миофибриллах на одном уровне, легко выявляется при исследовании волокон скелетных мышц в поляризационном или фазово-контрастном микроскопе. При раздражении скелетной мышцы одиночным импульсом электрического тока сверхпороговой силы возникает одиночное мышечное сокращение, в котором различают 3 фазы (рис. 4, А): •  латентный (скрытый) период сокращения (около 10 мс), во время которого развивается потенциал действия и протекают процессы электромеханического сопряжения; возбудимость мышцы во время одиночного сокращения изменяется в соответствии с фазами потенциала действия; • фаза укорочения (около 50 мс); • фаза расслабления (около 50 мс). Режимы мышечного сокращения В естественных условиях в организме одиночного мышечного сокращения не наблюдается, так как по двигательным нервам, иннервирующим мышцу, идут серии потенциалов действия. В зависимости от частоты приходящих к мышце нервных импульсов мышца может сокращаться в одном из трех режимов (рис. 4, Б). • Одиночные мышечные сокращения возникают при низкой частоте электрических импульсов. Если очередной импульс приходит в мышцу после завершения фазы расслабления, возникает серия последовательных одиночных сокращений. • При более высокой частоте импульсов очередной импульс может совпасть с фазой расслабления предыдущего цикла сокращения. Амплитуда сокращений будет суммироваться, возникнет зубчатый тетанус – длительное сокращение, прерываемое периодами неполного расслабления мышцы. • При дальнейшем увеличении частоты импульсов каждый следующий импульс будет действовать на мышцу во время фазы укорочения, в результате чего возникнет гладкий тетанус – длительное сокращение, не прерываемое периодами расслабления. Тетанус - состояние длительного сокращения, непрерывного напряжения мышцы, возникающее при поступлении к ней через мотонейрон нервных импульсов с высокой частотой. При этом расслабления между последовательными одиночными сокращениями не происходит и возникает их суммация, приводящая к стойкому максимальному сокращению мышцы. Различают зубчатый и гладкий тетанус. При зубчатом тетанусе каждый последующий нервный импульс воздействует на начавшую расслабляться мышцу, при этом происходит неполная суммация сокращений. При гладком тетанусе, имеющем бо́льшую амплитуду, воздействие импульса происходит в конце периода укорочения, что приводит к полной суммации сокращений.

9. Перечислите физиологические особенности гладких мышц и дайте им характеристику.

Гладкие мышцы образуют стенки (мышечный слой) внутренних органов и кровеносных  сосудов. В миофибриллах гладких  мышц нет поперечной исчерченности. Это обусловлено хаотичным расположением сократительных белков. Волокна гладких мышц относительно короче. Гладкие мышцы менее возбудимы, чем поперечнополосатые. Возбуждение по ним распространяется с небольшой скоростью – 2-15 см/с. Возбуждение в гладких мышцах может передаваться с одного волокна на другое, в отличие от нервных волокон и волокон поперечнополосатых мышц. Сокращение гладкой мускулатуры происходит более медленно и длительно. Рефрактерный период в гладких мышцах более продолжителен, чем в скелетных. Важным свойством гладкой мышцы является ее большая пластичность, т.е. способность сохранять приданную растяжением длину без изменения напряжения. Данное свойство имеет существенное значение, так как некоторые органы брюшной полости (матка, мочевой пузырь, желчный пузырь) иногда значительно растягиваются. Характерной особенностью гладких мышц является их способность к автоматической деятельности, которая обеспечивается нервными элементами, заложенными в стенках гладкомышечных органов. Адекватным раздражителем для гладких мышц является их быстрое и сильное растяжение, что имеет большое значение для функционирования многих гладкомышечных органов (мочеточник, кишечник и другие полые органы). Особенностью гладких мышц является также их высокая чувствительность к некоторым биологически активным веществам (ацетилхолин, адреналин, норадреналин, серотонин и др.). Гладкие мышцы иннервируются симпатическими и парасимпатическими вегетативными нервами, которые, как правило, оказывают противоположное влияние на их функциональное состояние..

10. Оптимум и пессимум частоты и силы раздражителя.

Повышение частоты и силы раздражения  до известного предела вызывает увеличение высоты тетанического сокращения скелетной  мышцы. Наиболее благоприятная частота  нервных импульсов, поступающих  в скелетную мышцу, вызывает наибольшую высоту тетануса. Эта частота называется оптимальной, или оптимумом частоты. Оптимуму частоты соответствует  такая частота, при которой каждое последующее раздражение застает  скелетную мышцу в состоянии  наибольшей возбудимости, наблюдающейся  в экзальтационной фазе. Поэтому высота каждого одиночного сокращения возрастает. Наоборот, если каждое последующее раздражение застает скелетную мышцу в фазе абсолютной рефрактерности, то тетаническое сокращение мышцы резко уменьшается или не наступает. Эта чрезмерно большая частота — наихудшая, пессимальная, или пессимум частоты. Каждая волна возбуждения не только вызывает сокращение скелетной мышцы, но и сопровождается изменениями ее возбудимости и лабильности. Поэтому последующая волна возбуждения застает скелетную мышцу либо в состоянии экзальтационной фазы, обусловленной предыдущим раздражением (оптимум частоты), либо в абсолютной рефрактерной фазе, или интервале невозбудимости, созданном предыдущим раздражением (пессимум частоты). Оптимум частоты соответствует высокому уровню лабильности нерва и мышцы, а пессимум частоты — низкому уровню лабильности нерва, даже более низкому, чем лабильность мышцы. В результате предыдущих раздражений при пессимуме частоты лабильность нервно-мышечного препарата резко снижается и полностью задерживается переход волн возбуждения с нерва на мышцу, наступает торможение, тетанус отсутствует. Наиболее благоприятная сила раздражения, вызывающая максимальное тетаническое сокращение скелетной мышцы, называется оптимумом силы. Дальнейшее увеличение силы раздражения не только не повышает высоту сокращения мышц, а, наоборот, Снижает ее. При чрезмерно большой силе раздражения высота сокращения мышцы резко снижается или мышца не сокращается. Эта наихудшая сила раздражения называется пессимальной или пессимумом силы – также результат изменений возбудимости и лабильности, вызываемых предыдущими раздражениями.