Фізіологія і властивості збудливих тканин. Фізіологія мязів і нейронів. Спеціальність «сестринська справа»

1.

Фізіологія і
властивості збудливих тканин.
Фізіологія мязів і нейронів
Спеціальність «сестринська
справа»

2.

Основні поняття фізіології
Подразливість -це здатність змінювати свою активність
під дією подразника.
Подразнення- дія подразника
Збудження– це активний фізіологічний процес, який
виникає в тканинах під дією подразників, перехід із
стану фізіологічного спокою в активний стан
Виявляється збудження виникненням потенціалу дії.
Збудливість – здатність клітин до збудження.
Провідність -здатність проводити хвилі збудження .
Рефрактерність – це тимчасове зниження збудливості
тканини, яке виникає в результаті збудження.
Лабільність –здатність тканин збуджуватися визначену
кількість разів за одиницю часу

3.

Організм і його клітини можуть
знаходитись у стані
Фізіологічного спокою
( недіяльний стан)
Із стану фізіологічного
спокою клітина
виходить внаслідок дії
на неї певної зовнішньої
сили, тобто
подразнення
Активний стан
(діяльний), або
збудження
Збудливі тканини
• Нервова
• М’язова
• Залозиста

4.

Клітини:
епітеліальної
сполучної тканини
здатні тільки до місцевих біологічних реакцій.
Клітини:
нервової,
м'язової,
залозистої тканин
здатні до збудження.
Їх реакція на дію подразника проявляється
яскраво і наступає швидко.
Тому нервову, м'язову, залозисту тканини
називають збудливими тканинами

5.

Збудливість –це властивість тільки збудливих
тканин реагувати на подразнення процесом
збудження.Виявляється збудження виникненням
потенціалу дії.
Загальні ознаки збудливості – зміни рівня обміну
речовин, виділення енергій -тепла, електричної та
променевої.
Специфічні ознаки збудливості –
скоротливість для м’язової тканини,
генерація нервового імпульсу – для нервової
тканини
секреція- для залозистої тканини

6.

За силою подразник може бути:
Пороговий
Підпороговий
Надпороговий
Для виникнення збудження важливе
значення має:
сила подразника;
тривалість дії подразника;
швидкість наростання сили подразника.

7.

Живий організм – це складна система, яка
складається із великої кількості клітин
Кожна клітина – є:
структурною,
функціональною
генетичною
одиницею живого
організму.
Органоїди клітини:
постійні,
непостійні,
спеціальні.

8.

Будова клітинної мембрани
В клітинній оболонці
розрізняють шари:
-Ліпідний бі-шар.
- Білки мембрани
Білки поділяються на
два види:
а) інтегральні,
б) периферійні білки
занурені між ліпідами
на різну глибину

9.

10.

Мембрана клітини – це ущільнений шар
цитоплазми (товщина 10 нм), яка виконує різні
функції:
утворює структуру клітини та її органоїдів,
ізолююча, тобто стає перепоною на шляху речовин,
які намагаються ввійти або вийти із клітин
забезпечує сталість складу клітини
утворює градієнти концентрації багатьох сполук між
клітиною, органоїдами і зовнішнім середовищем
визначає імунну специфічність клітин
мембрана містить рецептори для сприймання
зовнішніх сигналів
Має значення в утворенні збудження

11.

Транспорт речовин через клітинну
мембрану: пасивний і активний
Пасивний траспорт
(відбувається без витрат
енергіі через канали,за
концентраційним градієнтом):
1. Дифузія –
проста
полегшена
обмінна
1. Осмос
2. Фільтрація

12.

Активний транспорт речовин через
клітинну мембрану
Активне транспортування відбувається
проти градієнта концентрації речовин,
вимагає затрат енергії, яка виділяється
при розпаді АТФ.
Види активного транспорту:
іонні насоси(натрієво-калієвий насос,
кальцієвий насос)
піноцитоз
фагоцитоз

13.

Пояснення основних термінів:
Дифузія – мимовільне взаємопроникнення
Осмос – рух молекул під впливом осмотичного
тиску.
Фільтрація – природне відділення від води
зважених частин.
Фагоцитоз – транспорт крупних частинок за
рахунок перебудови мембрани.
Піноцитоз - транспорт рідини і дрібних частинок із
зовнішнього середовища за рахунок перебудови
мембрани.

14.

За один цикл роботи натрій-калієвого
насоса:
Витрачається:
1 молекула АТФ,
в клітину поступає 2К+,
із клітини виходить
ЗNа +,

15.

Потенціал спокою (МПС) –
це різниця потенціалів між зовнішньою
та внутрішньою поверхнями мембрани
збудливої клітини, що знаходиться в
стані спокою.
Зовнішня поверхня має «+» заряд, а
внутрішня «-».
Усі живі клітини в стані спокою мають
поляризовану клітинну
+
+
+
+
+
-
-
+
K
Na

16.

Механізм формування МПС пов'язаний з:
Наявністю в мембрані клітини механізмів
активного транспорту речовин «натрійкалієвого» насосу. Він створює градієнт
концентрації усередині та поза клітиною.
Особливостями проникності мембрани клітини
в стані спокою - вона більш проникна для іонів
К+ та непроникна для іонів Na+.
Фізіологічна роль МПС полягає в тому, що МПС є
базою, на якій розвивається потенціал дії, тобто ПС
забезпечує біологічну властивість - збудливість,
тобто готовність до відповіді на подразнення.

17.

Реєстрація мембранного потенціалу
спокою

18.

19.

Потенціал дії
При дії подразника на мембрану виникає
деполяризація мембрани тільки в місці
подразнення (локальна місцева відповідь). При
подальшому посиленні подразнення місцевий
потенціал досягає критичного рівня і
починається деполяризація всієї мембрани (як
вибух) - це процес збудження.
Фази ПД
Деполяризація (зменшення різниці заряду)
Реверсполяризація(перезарядка)
Реполяризація(відновлення заряду до МПС)

20.

Потенціал дії (ПД) - швидка високоамплітудна
зміна потенціалу мембрани збудливої клітини при
її збуджені.Методи реєстрації ПД.

21.

При внутрішньоклітинній (мікроелектродній) реєстрації,
ПД окремої клітини має такий вигляд:
1-фаза деполяризації
2-фаза реверсполяризація
3- фаза реполяризація

22.

23.

Механізм розвитку потенціалу дії
1. Іонний механізм
Основна роль належить іонам Na +,
При дії подразника на збудливу клітину :
змінюється проникність мембрани для іонів
натрію(відкриваються натрієві канали),
іони натрію починають за градієнтом концентрації
входити всередину клітини,
змінюючи знак заряду мембрани на протилежний
– всередині клітини стає плюс, назовні – мінус
2.Роль Na - К+ насоса
ПД порушує іонні градієнти, властиві для спокійної
клітини, тому для відновлення іонних градієнтів у фазі
реполяризації активується Na - К+ насос, який
відновлює іонний склад клітини до вихідного рівня.

24.

25.

Параметрами ПД є:
1 .Амплітуда- 100-120 мВ.
2.Протяжність –
1-3 мс в нервових волокнах,
в м'язових волокнах він довший
(в типових кардіоміоцитах - 300 мс).
Фізіологічна роль ПД
ПД забезпечує збудження клітини
передачу цього збудження на інші клітини,
підтримку чи активацію у збудливих
клітинах специфічних функцій.

26.

Стан мембрани нервового волокна в стані
спокою(А) і збудження(В)

27.

Нервові волокна -це відростки нейронів,покриті
оболонками
За будовою всі нервові волокна поділяються на:
Безмієлінові, вони не мають мієлінової оболонки,
тому збудження виникає в любому місці волокна.
Мієлінові , вкриті мієліновою оболонкою, яка є
електричним ізолятором,мієлінова оболонка
переривається перехватами Ранв'є .
Перехвати Ранв'є пронизані багаточисельними
каналами, не мають мієлінової оболонки, тому в цих
оголених від мієліну місцях виникає ПД.

28.

Проведення потенціалу дії нервовими
волокнами
Мієліновими 120м\сек
Немієліновими 0,5-4 м\сек

29.

Порівняння проведення потенціалу дії мієліновим і
немієліновим нервовими волокнами

30.

Швидкість проведення збудження по нервовому
волокну є дуже важливим фактором виживання.
Якщо швидкість достатня, то збудження по
рефлекторній дузі виникає дуже швидко і швидко
виникає реакція.
швидкость проведення збудження:
по мієліновому нервовому волокну-120 м\с
по немієліновому нервовому волокну-0,5 – 4 м\с

31.

На швидкість поширення збудження по нервовим
волокнам впливають такі фактори:
1. Наявність мієлінової оболонки збільшують швидкість.
2. Відстань між перехватами Ранв'є - чим він більший, тим
більша швидкість.
3. Діаметр волокна - чим він більший, тим більша
швидкість проведення збудження.
4. Амплітуда ПД - чим вона більша, тим швидше
деполяризація доходить до Екр,
5. Поріг деполяризації - чим він менший, тим швидше
деполяризація мембрани волокна доходить до Екр
6. Швидкість наростання піку ПД - чим вона більша, тим
швидше розвивається деполяризація до Екр.

32.

Закони проведення збудження по нервовим
волокнам
1. Закон фізіологічної неперервності чи фізіологічної
цілісності волокна .
2. Закон двобічного проведення - в умовах
експерименту збудження (ПД) поширюється
вздовж волокна в дві сторони.
3. Закон ізольованого проведення .
4. Закон безкреметного проведення - амплітуда ПД
не змінюється при проведенні збудження по
мембрані волокна.
5. Проведення ПД без розвитку втоми-нервові
волокна практично не стомлюються .

33.

34.

М’язи людини поділяються на три види:
посмуговані скелетні,
серцевий м’яз
гладенькі м’язи (судин, шкіри, внутрішніх
органів).
м’язи посмуговані мають слідуючі функції:
збудливість (здатність генерувати ПД),
провідність (здатність до проведення
збудження вздовж м’язового волокона)
рефрактерність
скоротливість (здатність скорочуватися).

35.

Організація будови м’яза від
макроскопічного до мікроскопічного рівня

36.

Типи м’язових волокон
Швидкі,білі
Повільні,червоні
скорочуються на
триваліший час,
мають меншу швидкість
скорочення,
розвивають меншу силу,
втома розвивається
пізніше
волокна нетовсті
містять багато міоглобіну і
мітохондрій,
волокна нетовсті.
скорочуються швидко,
відповідають за силу,
швидко втомлюються
волокна товсті,
містять менше
мітохондрій і міоглобіну.

37.

Мотонейрон + група м’язових волокон, які
він іннервує називається рухова (моторна)
одиниця ( РО).

38.

м’язи, які складаються переважно:
із швидких РО, вони називаються швидкі, білі
(наприклад,прямий м’яз ока);
із повільних РО, вони називаються червоні, повільні
(наприклад, камбаловидний м’яз гомілки);
Але більшіcть м’язів мають в складі швидкі і повільні
РО

39.

Схема будови міофібрили в стані:
розслаблення
скорочення

40.

Стан саркомера в стані розслаблення і
скорочення м’язового волокна

41.

Схема будови нервово- м’язового
синапса

42.

Схема будови нервово- м’язового
синапса

43.

Види м’язового скорочення за частотою
подразнення: одиночне і тетанічне
Поодиноке скорочення
Виникає при дії на м’яз одного нервового імпульсу
Тетанічне скорочення
Виникає при ритмічних імпульсах з частотою більш
10 імп/сек. При цьому відбувається злиття й
накладання поодиноких скорочень
Види тетанічних скорочень:
- зубчатий тетанус виникає при відносно малій
частоті подразнення (в фазу розслаблення)
- гладкий тетанус виникає при великій частоті
подразнення( в фазу скорочення)

44.

45.

Графіки одиночного і тетанічних скорочень
м’язів

46.

Контрактура –це тривале скорочення м’яза, яке
триває й при знятті подразника.
Контрактура виникає при порушенні обміну речовин
або зміні властивостей скорочувальних білків
м’язової тканини.
М’язовий тонус
Якщо м’яз отримує 10-20 нервових імп./ 1 с, то він
знаходиться в стані м’язового тонусу,напруги
(м’язовий тонус –це скорочення м’яза у спокою).

47.

1.
2.
3.
4.
5.
6.
Основні функції скелетних м’язів:
скорочення завдяки чому відбувається
переміщення тіла в просторі, забезпечуються
певна поза тіла;
рецепторна функція, бо в м’язах і сухожилках є
багато рецепторів
мімічні м’язи проявляють емоціональний стан
людини;
м’язи є депо води і солей,
в м’язах утворюється теплова енергія, тому
приймають участь в терморегуляції;
в м’язовій тканині відбувається синтез глікогена,
АТФ.

48.

М’язи виконують два види роботи:
Динамічна робота-це робота, при якій напруження м’язів
супроводжується зміною довжини і переміщенням у просторі
тіла або ланки рухового апарату.
Динамічна робота вимірюється показниками механічної
роботи — кг / м, тобто має зовнішній ефект.
Статична робота- це робота,при якій м’язи перебувають у
тривалому напруженні, але не змінюють свого положення в
просторі, утримують частини тіла у певному положенні
(стоячому, сидячому тощо), забезпечують відповідну поза тіла
і протидіють зовнішнім силам, які намагаються цю позу
змінити.
Статична робота вимірюється часом підтримання м’язового
напруження -кгс/с.

49.

Розрізняють максимальну та абсолютну силу
Максимальну силу визначають максимальним
вантажем, який здатен підняти м'яз. Ця сила
знаходиться в прямо пропорційній залежності від
поперечного перерізу м'яза.
абсолютна сила — це відношення максимальної сили
до площі фізіологічного перерізу. Наприклад ,
абсолютна сила литкового м'яза - 5,9 кг\см
жувального 10 кг\см , триголового м'яза плеча 16,8кг\см2.

50.

У процесі м'язового скорочення відбувається
теплоутворення
Фази теплоутворення:
І фаза - початкове теплоутворення ,включає:
а) тепло активації (під час латентного періоду);
б) тепло вкорочення (під час скорочення м'яза);
с) тепло розслаблення (під час розслаблення ).
Це тепло утворюється переважно за рахунок анаеробних
хімічних процесів у м'язі.
ІІ фаза - запізніле теплоутворення, яке в 1000
разів більше, ніж початкове і триває декілька хвилин, після
того як м'язове скорочення закінчилось.
90% тепла протягом цієї фази утворюється за рахунок
процесів окислення.

51.

Втома м’язів
Тимчасове зниження працездатності в результаті
роботи називають втомою.
Для пояснення механізмів розвитку втоми було
висунуто декілька теорій.
Дослідженнями І. М. Сєченова, І.П. Павлова, М.
Є. Введенського і О. О. Ухтомського було
доведено, що в тривалому збереженні
працездатності і розвитку втоми головну роль
відіграє центральна нервова система.
Дослідження І.М. Сєченова довели, що
працездатність відновлюється швидше при
активному відпочинку, тобто зміні одного виду
діяльності іншим.

52.

53.

Фізіологічні властивості гладеньких м’язів в
порівнянні зі властивостями скелетних м'язів:
1. Менш збудливі,необхідно діяти подразником
більшої сили.
2. Збудження по гладких м'язах проводиться
повільніше.
3. Здатні до спонтанної автоматичної діяльності,
тобто скорочуватись під впливом імпульсів, які
виникають в них самих.
4. Скорочення гладких м'язів відбуваються
повільніше і триваліше, латентний період у них
значно довший.
5. Здатні приходити в стан тривалого скорочення
при дуже незначних затратах енергії в результаті
чого вони не втомлюються.

54.

Фізіологічні властивості гладеньких м’язів в
порівнянні зі властивостями скелетних м'язів:
6.Притаманні такі властивості: пластичність і
здатність до розтягування.
7.Висока чутливість до хімічних подразників
медіаторної природи.
8.Скорочення гладких м'язів є мимовільними.
9.Гладкі м'язи іннервуються вегетативними нервами.
10.Гладкі м'язи за своєю будовою є функціональним
синцитієм

55.

Функции гладких мышц:
поддержание давления в полых органах;
регуляция давления в кровеносных сосудах;
опорожнение полых органов и продвижение их содержимого.
Физиологические особенности гладких мышц.
Гладкие мышцы имеют те же физиологические свойства, что и скелетные
мышцы, но имеют и свои особенности:
нестабильный мембранный потенциал, который поддерживает мышцы в
состоянии постоянного частичного сокращения – тонуса;
самопроизвольную автоматическую активность;
сокращение в ответ на растяжение;
пластичность (уменьшение растяжения при увеличении растяжения);
высокую чувствительность к химическим веществам.
эластичность (способность развивать напряжение при растягивании).

56.

Нейрон і нейроглія
нейрон
нейроглія

57.

Класифікація нейронів
Аферентні, чутливі, вони проводять чутливі
імпульси від рецепторів до ЦНС.
Еферентні, рухові нейрони,проводять імпульси до
органів.
Проміжні нейрони, вставні -зв'язують нейрони між
собою з утворенням нейронних сіток.
Проміжні нейрони за функцією, бувають:
збудливі, вони активують нейрони, з якими
контактують,
гальмівні, вони знижують активність інших
нейронів.

58.

Нейрон і нейроглія- структурнофункціональні одиниці ЦНС
нейрон
нейроглія
- це міжклітинна речовина
нервової тканини,має
клітинну будову і
становить 90% усіх клітин
нервової тканини:
астроцити,
олігодендроцити,
епендимоцити,
мікроглія

59.

60.

Нейронні ланцюги
1. Лінійні
2.Дивергентні (ті, що
розходяться)
3.Конвергентні (ті що
сходяться)
4.Кільцеві

61.

Нервовий центр
Це сукупність нейронів,які розташовані в
межах ЦНС і беруть участь у рефлекторній
регуляції даного рефлексу
Нервові центри виконують:
аналіз аферентного сигналу
синтез еферентного сигналу,який
передається до робочого органа.

62.

Нервовий центр-це сукупність нейронів,які
розташовані в межах ЦНС і беруть участь у
рефлекторній регуляції даного рефлексу
Нервові центри виконують:
аналіз аферентного сигналу
синтез еферентного сигналу,який
передається до робочого органа.

63.

Властивості нервових центрів
• Однобічне проведення збудження від
аферентного нейрона до еферентного.
• Затримка проведення збудження, бо в нервових
центрах є велика кількість синапсів.
• Сумація збудження
• Трансформація ритму
• Рефлекторна післядія. Чутливі до нестачі кисню

64.

Координація –це взаємодія нейронів, нервових
процесів в ЦНС, яка забезпечує її узгоджену
діяльність, спрямовану на інтеграцію (об'єднання)
функцій різних органів і систем організму.
Принципи координації :
1. Принцип конвергенції (сходження) - концентрація
збудження від різних нейронів на одному
2. Принцип іррадіація - поширення збудження
3. Принцип індукції - наведення одного процесу
іншим
4. Принцип зворотного зв'язку
5. Принцип домінанти сформульований О.О.
Ухтомским.
6.

65.

Синапси центральної нервової системи

66.

Види центральних синапсів

67.

Види центральних і периферичних
синапсів
Центральні,знаходяться в межах цнс,вегетативних
ганглія і забезпечують контакт нейронів між собою:
• аксодендритні
• аксосоматичні
• аксоаксональні
• дендродендритні
Периферичні, забезпечують контакт нейронів з
м'язами, залозою
• нервово-м’язові (контакт нейронів з м'язами)
• нервово-секреторні (контакт нейронів з залозою)

68.

1.
2.
3.
4.
5.
Будова хімічного синапса
Синаптична бляшка,покрита пресинаптичною
мембраною
Синаптичні міхурці з медіатором
Синаптична щілина
Вихід медіатора
Постсинаптична мембрана

69.

Механізм передачі збудження
через центральні хімічні синапси

70.

Класифікація медіаторів
В ЦНС функції медіаторів виконують багато
біологічно активних речовин, приблизно 30.
В залежності від хімічної структури їх
можливо поділити на 4 групи:
аміни (ацетилхолін, норадреналін, адреналін,
серотонін)
амінокислоти (гліцин, глютамін, аспарагінова
кислота,ГАМК)
пуринові нуклеотиди (АТФ)
нейропептиди (ЛІБЕРИНИ,СТАТИНИ)

71.

Класифікація хімічних синапсів ( по
типу медіаторів)
• холінергічні-- медіатор ацетилхолін
• адренергічні-- медіатор норадреналін,
адреналін
• гістамінові --медіатор гістамін
• дофамінові --медіатор дофамін
• гамк-ергічні --медіатор гамк
• серотонінові– медіатор серотонін

72.

Хімічні та електричні синапси
Хімічні синапси
медіатори хімічних синапсів
бувають 2-х видів:
збудливі:
АЦЕТИЛХОЛІН,
АДРЕНАЛІН,
СЕРОТОНІН,
ДОФАМІН
гальмівні:
ГАМК,
ГЛІЦИН,
ГІСТАМІН
Електричний синапс
• Передача імпульса в
електричному синапсі
відбувається без медііатора

73.

Процеси збудження і гальмування в ЦНС
Збудження —це
активний фізіологічний
процес, яким нервові
клітини відповідають на
зовнішню дію
Гальмування-це активний
фізіологічний процес
Процес полягає в
збудженні одних клітин,
що приводить до
припинення збудження
інших.
Гальмування розвивається
тільки у вигляді
локального процесу і тому
завжди пов'язане з
існуванням гальмівних
синапсів.

74.

У ЦНС є збуджувальні й гальмівні нервові
ланцюги:
Збуджувальними називають нервові ланцюги, що
закінчуються збуджувальними нейронами і
збуджувальними синапсами.
Гальмівними називають нейронні ланцюги, що
закінчуються гальмівними нейронами і гальмівними
синапсами.
Збудження і гальмування передаються з однієї
нервової клітини на іншу через синапси

75.

Значення гальмування
має значення в пристосуванні до
зовнішнього середовища;
має важливу роль в утворенні умовних
рефлексів, захищає ЦНС від несуттєвої
інформації;
захищає ЦНС від виснаження і перевтоми
їх клітин чи до зменшення ступеня їх
збудження.

76.

Види гальмування

77.

Пресинаптичне гальмування
Розвивається за участю аксо – аксонального синапсу:
мал.В. пресинаптичний гальмівний синапс
мал. Г. пресинаптичний гальмівний синапс

78.

Причина пресинаптичного
гальмування
Виникає пресинаптичне гальмування внаслідок
припинення виходу медіатора в синаптичну щілину
збуджувального синапса,тобто змінюються
властивості пресинаптичної мембрани
збуджувального синапса,внаслідок тривалої
деполяризації її

79.

Постсинаптичне гальмування-це
основний вид гальмування в ЦНС
Типові гальмівні синапси- аксосоматичні,які
розташовуються на тілі нейрона між
збуджувальним синапсом та аксонним
горбком
Медіатори: амінокислоти ГАМК,гліцин
Причина гальмування:
зниження збудливості нейрона в цілому,
внаслідок гіперполяризації постсинаптичної
мембрани.

80.

Проведення збудження у збуджувальному і
гальмівному синапсі
(постсинаптичне гальмування)

81.

82.

Збудження — активний фізіологічний процес,
яким нервові клітини відповідають на зовнішню
дію.
Збудженню притаманні такі властивості:
1. Однобічне проведення збудження.
2. Уповільнене проведення збудження в
нервовому центрі зумовлене синаптичною
затримкою.
3. Сумація збуджень.
4. Трансформація ритму збудження.
5. Післядія збудження.
6. Тонус нервових центрів.
7. Домінанта.