Презентация на тему: ВОЗБУДИМЫЕ ТКАНИ

ВОЗБУДИМЫЕ ТКАНИ
ВОЗБУДИМЫЕ ТКАНИ
ВОЗБУДИМЫЕ ТКАНИ
Раздражители:
Раздражители:
МЕМБРАННЫЕ ПОТЕНЦИАЛЫ
ИЗМЕРЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛ ПОКОЯ
НЕОБХОДИМЫЕ УСЛОВИЯ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПОТЕНЦИАЛА ПОКОЯ
ФОРМИРОВАНИЕ ПОТЕНЦИАЛА ПОКОЯ (МЕМБРАННО-ИОННАЯ ТЕОРИЯ)
РАВНОВЕСНЫЙ КАЛИЕВЫЙ ПОТЕНЦИАЛ
РАВНОВЕСНЫЙ НАТРИЕВЫЙ ПОТЕНЦИАЛ
КАЛИЙ-НАТРИЕВЫЙ НАСОС
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ГРАДИЕНТ (ЭХГ) как движущая сила для диффузии ионов
ВОЗМОЖНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ МЕМБРАННОГО ПОТЕНЦИАЛА
ГЕНЕРАЦИЯ ПОТЕНЦИАЛА ДЕЙСТВИЯ (восходящая часть ПД)
ГЕНЕРАЦИЯ ПД : цикл Ходжкина ( Hodgkin, 1958)
ГЕНЕРАЦИЯ ПОТЕНЦИАЛА ДЕЙСТВИЯ (нисходящая часть ПД)
ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЙ ПЕРИОД (после генерации ПД)
ПОТЕНЦИАЛ-ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ НАТРИЕВЫЕ КАНАЛЫ
ПОТЕНЦИАЛ-ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ КАЛИЕВЫЕ КАНАЛЫ
МОДЕЛЬ ИОННОГО КАНАЛА (ПОТЕНЦИАЛ-ЧУВСТВИТЕЛЬНОГО)
КРИТИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ ДЕПОЛЯРИЗАЦИИ (КУД)
КРИТЕРИИ ВОЗБУДИМОСТИ
V – ПОРОГОВЫЙ ПОТЕНЦИАЛ
ПОРОГ СИЛЫ РАЗДРАЖЕНИЯ
ПОРОГ СИЛЫ РАЗДРАЖЕНИЯ
ПОРОГ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ДЕЙСТВИЯ РАЗДРАЖИТЕЛЯ (ПОРОГ ВРЕМЕНИ)
КРИВАЯ «СИЛЫ – ВРЕМЕНИ» (Гоорвега-Вейса)
АККОМОДАЦИЯ ВОЗБУДИМОЙ ТКАНИ
ИЗМЕНЕНИЕ ВОЗБУДИМОСТИ ВО ВРЕМЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ
КАЖДОЙ ФАЗЕ ПОТЕНЦИАЛА ДЕЙСТВИЯ СООТВЕТСТВУЕТ ОСОБОЕ СОСТОЯНИЕ ВОЗБУДИМОСТИ
СУПЕРНОРМАЛЬНАЯ ВОЗБУДИМОСТЬ
АБСОЛЮТНАЯ РЕФРАКТЕРНОСТЬ – полное отсутствие возбудимости
ОТНОСИТЕЛЬНАЯ РЕФРАКТЕРНОСТЬ
СУБНОРМАЛЬНАЯ ВОЗБУДИМОСТЬ (следовая)
ЛОКАЛЬНЫЙ ОТВЕТ – реакция клетки на допороговый стимул
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПД И ЛОКАЛЬНОГО ОТВЕТА
ВОЗБУДИМЫЕ ТКАНИ
ВОЗБУДИМЫЕ ТКАНИ
ВОЗБУДИМЫЕ ТКАНИ
ВЫВОД
1/41
Средняя оценка: 5.0/5 (всего оценок: 70)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (695 Кб)
1

Первый слайд презентации: ВОЗБУДИМЫЕ ТКАНИ

Возбудимыми являются нервная и мышечная ткани

Изображение слайда
2

Слайд 2

РАЗДРАЖИМОСТЬ – свойство всех живых клеток отвечать на действие раздражителя изменением своей активности (движение; секреция; изменение метаболизма, газообмена, температуры; изменение ритма клеточного деления и т.д.) ВОЗБУДИМОСТЬ – это свойство некоторых клеток отвечать на действие раздражителя возбуждением, а именно, генерацией импульса (ПД – потенциала действия). ВОЗБУЖДЕНИЕ – это ответная реакция возбудимой клетки на действие раздражителя. Характерным проявлением возбуждения является потенциал действия (импульс, спайк)

Изображение слайда
3

Слайд 3

РАЗДРАЖИТЕЛИ – факторы внешней или внутренней среды, которые вызывают возбуждение клеток (или генерацию ПД), а также другие ответные реакции.

Изображение слайда
4

Слайд 4: Раздражители:

Химические Механические Электрические

Изображение слайда
5

Слайд 5: Раздражители:

Адекватные, неадекватные. Пороговые, допороговые, сверхпороговые.

Изображение слайда
6

Слайд 6: МЕМБРАННЫЕ ПОТЕНЦИАЛЫ

ПОТЕНЦИАЛ ПОКОЯ – разность потенциалов, которая существует между внутренней и наружной поверхностью клеточной мембраны в покое. ПОТЕНЦИАЛ ДЕЙСТВИЯ – быстрое колебание мембранного потенциала в ответ на действие раздражителя.

Изображение слайда
7

Слайд 7: ИЗМЕРЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛ ПОКОЯ

Клетка + микроэлектрод нулевой электрод УБП 0 -70 мВ Потенциал Покоя = -70 мВ

Изображение слайда
8

Слайд 8: НЕОБХОДИМЫЕ УСЛОВИЯ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПОТЕНЦИАЛА ПОКОЯ

ИОННАЯ АСИММЕТРИЯ – разная концентрация ионов внутри клетки и во внеклеточной среде: в клетке концентрация ионов К во много раз выше, чем снаружи; снаружи концентрация ионов Na во много раз выше, чем внутри. ПРОНИЦАЕМОСТЬ МЕМБРАНЫ В ПОКОЕ – во много раз выше для ионов калия (чем для натрия). В покое мембрана клетки заряжена калиевым током; величина мембранного потенциала приближается к равновесному калиевому потенциалу.

Изображение слайда
9

Слайд 9: ФОРМИРОВАНИЕ ПОТЕНЦИАЛА ПОКОЯ (МЕМБРАННО-ИОННАЯ ТЕОРИЯ)

Диффузия ионов К+ через нерегулируемые КАЛИЕВЫЕ каналы создаёт разность потенциалов: К + заряжает наружную поверхность мембраны положительно, внутриклеточные анионы заряжают внутреннюю поверхность отрицательно. А К +

Изображение слайда
10

Слайд 10: РАВНОВЕСНЫЙ КАЛИЕВЫЙ ПОТЕНЦИАЛ

По концентрационному градиенту По электрическому градиенту Чем больше разность концентраций для данного иона, тем больше разность потенциалов между внутренней и внешней поверхностью мембраны, что соответствует равновесному состоянию, когда входящий и выходящий токи калия равны (по закону Нернста). Для многих клеток млекопитающих РАВНОВЕСНЫЙ КАЛИЕВЫЙ ПОТЕНЦИАЛ Е к = - 95 mV

Изображение слайда
11

Слайд 11: РАВНОВЕСНЫЙ НАТРИЕВЫЙ ПОТЕНЦИАЛ

По концентрационному градиенту По электрическому градиенту Равновесное состояние, когда входящий и выходящий токи натрия равны. Для многих клеток млекопитающих РАВНОВЕСНЫЙ НАТРИЕВЫЙ ПОТЕНЦИАЛ Е Na = + 5 5 mV

Изображение слайда
12

Слайд 12: КАЛИЙ-НАТРИЕВЫЙ НАСОС

В покое постоянно происходит утечка ионов Na + и К + через клеточную мембрану, что могло бы вызвать снижение концентра- ционных градиентов (и ПП) до нуля. Этого не происходит благодаря активному транспорту ионов. Специальные белковые молекулы с затратами энергии АТФ переносят ионы К + в клетку, а ионы Na + из клетки. Функция К- Na -насоса – создавать и поддерживать концентрационные градиенты ионов К и Na. 2 3

Изображение слайда
13

Слайд 13: ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ГРАДИЕНТ (ЭХГ) как движущая сила для диффузии ионов

Е к = - 95 мВ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ГРАДИЕНТ (ЭХГ) как движущая сила для диффузии ионов ЭХГ для ионов калия (25 мВ) ЭХГ для ионов натрия (125 мВ) 0 ПП = -70 мВ Е Na = + 5 5 мВ

Изображение слайда
14

Слайд 14: ВОЗМОЖНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ МЕМБРАННОГО ПОТЕНЦИАЛА

Мембрана возбудимой клетки в покое поляризована («минус» внутри и «плюс» снаружи). ПП = -70 мВ. ДЕПОЛЯРИЗАЦИЯ – это уменьшение внутреннего отрицательного заряда (до 0). ИНВЕРСИЯ (ОВЕРШУТ) – это изменение заряда клеточной мембраны на противоположный (перезарядка до +30 мВ). Деполяризацию и инверсию вызывает вход катионов в клетку ( Na +, Са 2+ ). ГИПЕРПОЛЯРИЗАЦИЯ – это увеличение внутреннего отрицательного заряда (до -90 мВ или -100 мВ) Гиперполяризацию вызывает выход катионов из клетки (К + ) или вход анионов в клетку ( Cl - )

Изображение слайда
15

Слайд 15: ГЕНЕРАЦИЯ ПОТЕНЦИАЛА ДЕЙСТВИЯ (восходящая часть ПД)

Под действием раздражителя: Увеличение проница-емости клеточной мембраны для Na + : открытие потенциал-чувствительных натриевых каналов (быстрых). Диффузия ионов Na + в клетку 1. Деполяризация (до 0) 2. Инверсия (до +30 мВ) 0 -70 +30 2 1

Изображение слайда
16

Слайд 16: ГЕНЕРАЦИЯ ПД : цикл Ходжкина ( Hodgkin, 1958)

Положительная обратная связь. Лавинообразное нарастание натриевого тока. Самоусиливающаяся деполяризация.

Изображение слайда
17

Слайд 17: ГЕНЕРАЦИЯ ПОТЕНЦИАЛА ДЕЙСТВИЯ (нисходящая часть ПД)

В результате инверсии Na- каналы инактивируются и входящий Na -ток прекращается. Выходящий ток К + увеличивается за счёт открытия потенциал-чувствительных каналов для К +. Диффузия ионов К + из клетки 3. Реполяризация до -70 4. Гиперполяризация 3 4

Изображение слайда
18

Слайд 18: ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЙ ПЕРИОД (после генерации ПД)

Восстанавливается исходный потенциал покоя (реполяризация за счёт выхода К + из клетки) Восстанавливается исходное состояние ионных каналов (за счёт изменения напряжённости эл.поля) Восстанавливается исходный градиент концентраций калия и натрия (за счёт усиленной работы ионных насосов).

Изображение слайда
19

Слайд 19: ПОТЕНЦИАЛ-ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ НАТРИЕВЫЕ КАНАЛЫ

активация Na + инактивация Восстановление исходного состояния канала (за счёт реполяризации мембраны) ДЕПОЛЯРИЗАЦИЯ вызывает (1) быструю активацию натриевых каналов и (2) их медленную инактивацию

Изображение слайда
20

Слайд 20: ПОТЕНЦИАЛ-ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ КАЛИЕВЫЕ КАНАЛЫ

Медленная активация Медленное восстановление исходного состояния канала (за счёт реполяризации мембраны) ДЕПОЛЯРИЗАЦИЯ вызывает медленную активацию калиевых каналов. Инактивационный механизм отсутствует.

Изображение слайда
21

Слайд 21: МОДЕЛЬ ИОННОГО КАНАЛА (ПОТЕНЦИАЛ-ЧУВСТВИТЕЛЬНОГО)

Сенсор напряжения у воротной молекулы ( ++ ) смещается при деполяризации мембраны МОДЕЛЬ ИОННОГО КАНАЛА (ПОТЕНЦИАЛ-ЧУВСТВИТЕЛЬНОГО) Интегральный белок - - стенка канала Воротный механизм: открывание канала Внеклеточная среда Внутриклеточная среда МЕМБРАНА

Изображение слайда
22

Слайд 22: КРИТИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ ДЕПОЛЯРИЗАЦИИ (КУД)

Сначала деполяризация развивается сравнительно медленно: натрий входит в клетку – и вытесняет ионы калия из клетки (через нерегулируемые каналы). Активированных Na -каналов становится всё больше – и начиная от некоторого критического уровня входящий ток ( Na + ) настолько пре-вышает выходящий ток (К + ), что мембрана мгновенно перезаряжается. Таким образом, формируется ПД (спайк). Энергии раздражителя должно быть достаточно, чтобы вызвать деполяризацию до критического уровня. Только тогда возникает ПД. Если стимул слабый, деполяризация не доходит до критического уровня – ПД не возникает. КУД (Е КР ) ПП (Е 0 ) СТИМУЛ КРИТИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ ДЕПОЛЯРИЗАЦИИ (КУД)

Изображение слайда
23

Слайд 23: КРИТЕРИИ ВОЗБУДИМОСТИ

ВОЗБУДИМОСТЬ – это способность клетки генерировать импульсы (ПД). Возбудимость нервной ткани выше, чем возбудимость мышечной ткани. Возбудимость одной и той же клетки может быть повышена, понижена и даже полностью отсутствовать. Как оценить возбудимость?

Изображение слайда
24

Слайд 24: V – ПОРОГОВЫЙ ПОТЕНЦИАЛ

Е КР = -50 мВ Е 0 = -70 мВ V = Е 0 – Е кр Чем больше пороговый потенциал, тем меньше возбудимость. V – ПОРОГОВЫЙ ПОТЕНЦИАЛ Е 0 = -80 мВ 20 мВ 30 мВ

Изображение слайда
25

Слайд 25: ПОРОГ СИЛЫ РАЗДРАЖЕНИЯ

ПОРОГ СИЛЫ РАЗДРАЖЕНИЯ – это минимальная сила раздражителя, которая способна вызвать возбуждение (ПД), т.е. вызвать деполяризацию мембраны до критического уровня. Раздражители могут быть пороговыми, допороговыми и сверхпороговыми. Допороговые раздражители возбуждение не вызывают. Чем больше порог силы раздражения, тем меньше возбудимость.

Изображение слайда
26

Слайд 26: ПОРОГ СИЛЫ РАЗДРАЖЕНИЯ

ПД раздражающий стимул Пороговый раздражитель

Изображение слайда
27

Слайд 27: ПОРОГ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ДЕЙСТВИЯ РАЗДРАЖИТЕЛЯ (ПОРОГ ВРЕМЕНИ)

ПОРОГ ВРЕМЕНИ – минимальный промежуток времени, который необходим для возбуждения клетки под действием раздражителя. Ответная реакция Раздражающий стимул ПОРОГОВЫЙ СТИМУЛ Чем больше порог времени, тем меньше возбудимость

Изображение слайда
28

Слайд 28: КРИВАЯ «СИЛЫ – ВРЕМЕНИ» (Гоорвега-Вейса)

1. ЗАВИСИМОСТЬ ОБРАТНАЯ. 2. РЕОБАЗА - минимальная сила раздражителя (постоянного тока), которая вызывает возбуждение. ПОЛЕЗНОЕ ВРЕМЯ – время действия силы, равной одной реобазе. 3. ХРОНАКСИЯ – время действия силы, равной удвоенной реобазе. Чем длиннее хронаксия, тем меньше возбудимость. 4. Токи УВЧ не вызывают возбуждение. Применяются в физиотерапии. СИЛА ( V) ВРЕМЯ ( мсек) 2р р хр пв Р – реобаза 2р – удвоенная реобаза пв – полезное время хр – хронаксия

Изображение слайда
29

Слайд 29: АККОМОДАЦИЯ ВОЗБУДИМОЙ ТКАНИ

ПД Раздражающий стимул Чем меньше скорость увеличения силы раздражителя, тем меньше возбудимость клетки. (Происходит смещение критического уровня деполяризации, увеличивается порог деполяризации (дельта- V) Причина: инактивация натриевых каналов. Е кр

Изображение слайда
30

Слайд 30: ИЗМЕНЕНИЕ ВОЗБУДИМОСТИ ВО ВРЕМЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ

ПП Исходная возбудимость 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 Каждой фазе потенциала действия соответствует особое состояние возбудимости

Изображение слайда
31

Слайд 31: КАЖДОЙ ФАЗЕ ПОТЕНЦИАЛА ДЕЙСТВИЯ СООТВЕТСТВУЕТ ОСОБОЕ СОСТОЯНИЕ ВОЗБУДИМОСТИ

ФАЗЫ ВОЗБУЖДЕНИЯ (ПД): ФАЗЫ ИЗМЕНЕНИЯ ВОЗБУДИМОСТИ: 1. Медленная деполяризация 1. Супернормальная возбудимость 2. Быстрая деполяризация, 2. Абсолютная рефрактерность инверсия 3. Реполяризация 3. Относительная рефрактерность 4. Следовая 4. Супернормальная деполяризация возбудимость 5. Следовая 5. Субнормальная гиперполяризация возбудимость

Изображение слайда
32

Слайд 32: СУПЕРНОРМАЛЬНАЯ ВОЗБУДИМОСТЬ

Причиной повышенной возбудимости является частичная деполяризация клеточной мембраны, не доходящая до критического уровня Порог деполяризации (дельта- V) уменьшается Клетка при повышенной возбудимости способна реагировать не только на пороговые и сверхпороговые, но даже на допороговые стимулы

Изображение слайда
33

Слайд 33: АБСОЛЮТНАЯ РЕФРАКТЕРНОСТЬ – полное отсутствие возбудимости

Совпадает с фазой быстрой деполяризации и инверсии Основной причиной невозбудимости является инактивация натриевых каналов Инактивированные натриевые каналы не могут открываться даже под действием самых сильных раздражителей Поэтому клетка во время возбуждения становится невозбудимой

Изображение слайда
34

Слайд 34: ОТНОСИТЕЛЬНАЯ РЕФРАКТЕРНОСТЬ

В процессе быстрой реполяризации возбуди-мость клетки восстанавливается от 0 до исходного уровня, так как всё больше натриевых каналов из состояния инактивации возвращается в исходное состояние (и может быть активировано вновь под действием дополнительного стимула) Относительная рефрактерность – это частичная невозбудимость или состояние пониженной возбудимости В это время клетка реагирует только на сверхпороговые раздражители

Изображение слайда
35

Слайд 35: СУБНОРМАЛЬНАЯ ВОЗБУДИМОСТЬ (следовая)

Следовая гиперполяризация связана с повышенной проницаемостью клеточной мембраны для калия и избыточным выходом ионов К + из клетки. Гиперполяризация приводит к увеличению порога деполяризации (дельта- V) и уменьшению возбудимости клетки. В это время клетка может реагировать только на сверхпороговые раздражители.

Изображение слайда
36

Слайд 36: ЛОКАЛЬНЫЙ ОТВЕТ – реакция клетки на допороговый стимул

Допороговый стимул вызывает частичную деполяризацию, которая не доходит до критического уровня. Возбуждение не возникает, т.е. генерации ПД не происходит. Свойства локального ответа: (1) не распространяется (2) зависит от силы раздражителя (3) способен к суммации (4) увеличивает возбудимость клетки Е кр = - 50 мВ Е 0 = -70 мВ ПП

Изображение слайда
37

Слайд 37: СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПД И ЛОКАЛЬНОГО ОТВЕТА

ЛОКАЛЬНЫЙ ОТВЕТ ПОТЕНЦИАЛ ДЕЙСТВИЯ (1) Не распространяется (1) Распространяется (2) Зависит от силы раздр. (2) Не зависит от силы раздр. (закон силовых отношений) (закон «всё или ничего») (3) Суммируется (3) Не суммируется (4) Увеличивает возбудимость (4) Во время возбуждения клетки возбудимость отсутствует (рефрактерность)

Изображение слайда
38

Слайд 38

Изображение слайда
39

Слайд 39

Суммация локального ответа под действием ритмической стимуляции (может привести к генерации ПД) Е КР Е 0 V 1 V 2 Во время локального ответа возбудимость клетки увели- чивается, т.к. порог деполя- ризации (дельта- V 2 ) стано- вится меньше

Изображение слайда
40

Слайд 40

Изображение слайда
41

Последний слайд презентации: ВОЗБУДИМЫЕ ТКАНИ: ВЫВОД

ЛОКАЛЬНЫЙ ОТВЕТ зависит как от силы, так и от частоты действующих стимулов, т.е. является градуальным. Вот почему в нервной системе он используется для анализа поступающей информации. ПОТЕНЦИАЛ ДЕЙСТВИЯ формируется по закону «всё или ничего», имеет постоянную (стандартную) амплитуду и форму. Вот почему в нервной системе импульсы (ПД) используются для кодирования и передачи информации на большие расстояния.

Изображение слайда