2. Conceptul de țesuturi excitabile ........................................................................ 5
3. Membrana potențial de repaus ...................................................................... 7
4. Etapele potențiale ale membranei .................................................................. ..9
4.1. Extinderea ......................................................... .11 potențial
4.2. prin transfer intercelular de excitație .......................................................... 11
Capacitatea de a răspunde la efectul de excitație al stimulului este una dintre proprietățile cele mai caracteristice ale celulelor vii. Prin urmare, studiul excitabilității problemei a plătit întotdeauna o mare atenție. o creștere rapidă a observat în prezent a cunoștințelor noastre în acest domeniu este asociată cu utilizarea extensivă în practică fiziologică noi, foarte subțiri și precise metode de investigare, care permit de a deranja singur excitabil înregistra educație activitatea lor electrice, să se stabilească la un nivel predeterminat potențialul de membrană, pentru a măsura în mod direct fluxul de ioni prin membrană.
1. Conceptul de fenomene bioelectrice
Primele dovezi ale existenței fenomenelor bioelectrice ( „energie electrică pentru animale“) au fost primite în al treilea trimestru al secolului al XVIII-lea. în studiul naturii descărcării electrice cauzate în protejarea anumitor pești și atac. Mulți ani de dezbateri științifice (1791 - 1797) între fiziolog Luigi Galvani și Volta A. fizician al naturii „electricității animale“ finalizat două descoperiri majore: au fost stabilite fapte, indicând prezența unor potențiale electrice în nervoase si tesutul muscular, si a descoperit o nouă metodă de producere a unui electrice curent folosind metale diferite - celule galvanice creat. Cu toate acestea, prima măsurare directă a potențialelor în țesuturile vii a devenit posibilă numai după Galvanometri invenție. Un studiu sistematic al potențialului în mușchii și nervii în stare de repaus și de excitație a fost inițiat Dubois-Reymond (1848). Alte progrese în studiul fenomenelor bioelectrice sunt strâns legate de îmbunătățirea tehnologiei de detectare a oscilatii rapide în potențialul electric și metodele de retragere a acestora din celule excitabile unice. Cu microelectrozi intracelular a fost capabil să producă o înregistrare directă a potențialelor electrice ale membranelor celulare. electronică Uspekhi permis de a dezvolta metode pentru a studia curenții ionici care curge prin membrana atunci când membrana posibilitatea apariției unor modificări sau când este expus la receptorii membranari ai compușilor biologic activi. În ultimii ani, am dezvoltat o metodă pentru detectarea curenților ionici prin canale ionice unice.
Deci, fenomene bioelectrice în țesuturi - este diferența de potențial care apare în țesuturile în timpul vieții normale. Aceste evenimente pot fi înregistrate, folosind calea transmembranar de înregistrare.
Cu această metodă sunt înregistrate:
repaus potențial potențial sau membrană;
2.Ponyatie țesuturilor excitabile
Toate celulele și țesuturile unui organism viu sub acțiunea veniturilor stimuli de stat în raport cu starea activității latența fiziologică (excitație). Cel mai mare grad de activitate este observată în țesutul nervos și muscular.
Principalele proprietăți ale tesutului excitabil includ: a) anxietate; b) conductivitate; c) refractivity și labilitatea care sunt conectate cu una din proprietățile generale ale unui trai - iritabilitate.
Modificări în mediu sau organismul este numit - iritanti. și efectul lor - de stimulare.
Prin natura stimulilor sunt: mecanice, chimice, electrice, termice.
Pe baza stimuli biologici sunt împărțite în: receptori specializați relevanți 1) adecvate, care sunt percepute (de exemplu, receptori ai ochiului - lumina, ureche - piele de sunet - durere, temperatură și atingere, presiune, vibrații); 2) inadecvat la receptorii de specialitate care nu sunt adaptate, dar sunt percepute cu o forță excesivă și durată (de exemplu, accident vascular cerebral - Eye - lumina).
Cel mai frecvent, natural și adecvat stimul pentru toate celulele și țesuturile unui impuls nervos.
Proprietățile fiziologice majore ale țesutului nervos (excitabilitate, conductivitate, refractivity și labilitate) caracterizează starea funcțională a sistemului nervos uman, determina procesele sale mentale.
Excitabilitate - capacitatea de a trăi răspund țesuturi la acțiunea de stimulare a producerii de excitație, cu o modificare a proprietăților fiziologice.
O măsură cantitativă este pragul de excitație de excitabilitate. adică, cantitatea minimă de stimul care poate provoca răspunsul țesutului.
Iritant forță mai mici, numite - subliminale. și mai mult - nabporogovym.
Excitabilitatea este, în primul rând, o schimbare în metabolismul în celulele țesutului. Modificări în metabolismul însoțite de trecerea prin membrana celulelor încărcate negativ și pozitiv ioni, care alterează activitatea electrică a celulei. Diferența de potențial dintre interior singur
conținutul celulei și membrana celulei este de 50 - 70 mV (milivolți) este un potențial de repaus -membrannym.
La excitarea permeabilitatea celulară a Na + ioni crește brusc, și papură în citoplasmă, reducerea potențialului de repaus la zero, atunci creșterea valorii diferenței de potențial opuse 80-110 mV. O astfel de scurtă durată (0,004-0,005 secunde) schimbarea potențialului de acțiune diferența nazyvaetsyapotentsialom.
De aceea excitație este asociat cu metabolismul celulei nervoase si schimbarea este însoțită de apariția potențialelor electrice (impulsuri nervoase).
Conductivitate - capacitatea de tesut de a efectua unda de excitație - impulsuri bioelectrice.
Pentru a asigura unitatea homeostatic toate structura corpului (celule, țesuturi, organe, etc.) ar trebui să aibă posibilitatea interacțiunilor spațiale. Răspândirea excitație de la locul său de origine a organelor executive - una dintre metodele de bază ale acestei interacțiuni. iritație Aparuta la locul de acțiune potențială este o sursă de iritare porțiuni neexcitat nervoase (sau musculare) fibrele vecine. Datorită acestui fenomen potențial de acțiune val produce o acțiune de curent. care se extinde pe întreaga lungime a fibrei nervoase. In fibrele nervoase nemielinizate excitație este realizată cu unele atenuare - decrement, si in fibrele nervoase mielinice - fără atenuare. excitație Efectuarea, de asemenea, însoțită de schimbări în metabolismul și energia.
Refractaritate - o reducere temporară a excitabilitatea de tesut care apare atunci când o manifestare a potențialului de acțiune. În acest moment nu provoacă răspuns iritații repetate (refractivity absolută). Ea nu durează mai mult de 0,4 milisecunde, iar apoi vine o fază de refractaritate relativă. când iritația poate provoca o reacție ușoară. Această fază se înlocuiește cu hiperexcitabilitate fază - supranormale.
O asemenea dinamică excitabilitate datorită procesului de schimbare și de a restabili echilibrul ionilor în membrana celulară.
profesorul NE Vvedenskii investigat caracteristicile acestor procese și a constatat că țesutul excitabil poate satisface un număr diferit de potențiale de acțiune la o anumită frecvență de stimulare. El a numit acest fenomen labilitate (mobilitatea funcțională).
Labilitate - proprietate țesutului excitabil juca numărul maxim de potențiale de acțiune pe unitatea de timp.
3. Potențialul de repaus al membranei
Celulele nervoase, ca și alte celule din organism sunt membrane lipoprotein limitată, care este un izolator electric bun. Pe ambele părți ale membranei între conținutul celulelor (citoplasmă) și fluidul extracelular există o diferență de potențial electric - potențialul de membrană. Celulele nervoase din membrana potențială schimbare este baza activității celulare - de prelucrare a informației. Figura 1 prezintă distribuția ionilor pe ambele părți ale membranei.
Fig.1 intra- și concentrațiile de ioni extracelulare pentru celulele animale cu sânge cald, mmol / l.
In celulele nervoase si musculare potentialul de membrana rămâne constantă pentru o lungă perioadă de timp, în cazul în care celula nu este activat de factori externi. potențial de membrană de astfel de celule sunt numite potential de repaus al membranei (PAM). Potențialul de repaus al celulelor nervoase si musculare este intotdeauna negativ, valoarea sa este constantă pentru fiecare tip de celulă și variază de la -50 la -100mV.
Distribuția neuniformă a ionilor diferite între spațiu extra- și intracelular necesar pentru existența potențialului de repaus. Acest potențial între mediul intracelular și fluidul extracelular se produce deoarece membrana nu este un izolator perfect, și într-o oarecare măsură, permeabilă la ioni specifici. Cele mai multe membrane permeabile pentru ioni de potasiu este oarecum mai puțin pentru ionii de clor și este chiar mai puțin permeabile pentru ionii de sodiu. Ca un exemplu, explicând mecanismele considera miscarea transmembranară a ionilor de curent de ioni de potasiu. Se poate imagina că penetra porii membranei - canalele prin care pot trece ionii de potasiu. De fiecare dată când acești ioni întâlni deschiderea porilor, acestea difuzează prin membrana. Deoarece interiorul membranei cu ioni de potasiu este mult mai mare, se va produce o astfel de coliziune este mult mai mult decât în exterior, astfel încât mai mulți ioni vor trece din interior către exterior decât în sens invers. Există un randament net de ioni de potasiu din celula. În acest caz, există o forță se opune acestui proces. Această forță este cauzată de sarcina electrică a ionilor de potasiu. Ca potasiu din celula scade numărul de ioni încărcați pozitiv la partea interioară a membranei. În același timp, creșterea sarcinii pozitive pe partea exterioară a membranei. Potențialul rezultant membrana care previne evadarea cationilor din celula. Astfel, producția de sarcină pozitivă creează un potențial electric care împiedică ieșirea altor ioni pozitivi. Potențialul de membrană continuă să crească, atâta timp cât forța care împiedică ieșirea potasiului este egală cu presiunea osmotică a potasiului. La acest potențial de intrare și de ieșire de potasiu nivel sunt în echilibru, de aceea, se numește potențial de echilibru de potasiu (). Cantitatea de potențialul de echilibru de potasiu poate fi calculat folosind ecuația Nernst (F.1).