Введение в физиологию Физиология, как наука, изучает: а) функции клеток, органов и функциональных систем; б) механизмы их регуляции.

Лекция 1: 1) Механизмы регуляции функций 2) Физиология клеточных мембран 3) Биотоки

Единство организма Организм человека состоит из органов, которые для выполнения своих функций чаще всего объединяются вместе с другими и тем самым образуют функциональные системы. Каждый орган выполняет несколько функций. Биологическая система любой сложности, начиная от субклеточных структур вплоть до функциональных систем и целого организма, характеризуется способностью к самоорганизации и саморегуляции.

Механизмы регуляции 1. Биологически активные соединения (гуморальная регуляция). 2. Нейрогенная регуляция.

Система регуляции Можно выделить два типа взаимодействия различных механизмов регуляции: а) путем влияния на сам орган, б) путем влияния друг на друга. Надежность регулирования достигается существованием нескольких контуров регуляции.

Пути влияния механизмов регуляции Все воздействия механизмов регуляции осуществляются через клеточную мембрану.

Схематическое изображение клетки

Схема клеточной мембраны 1 – бислой липидов, 2 – интегративный белок, 3 – периферический белок, 4 – гликокаликс.

Пути чрез мембранного транспорта 1-свободная диффузия, 2 - ионные каналы, 3-облегченная диффузия, 4-активный транспорт, 5-градиент концентрации.

Схема, иллюстрирующая механизм диффузии

Концентрация ионов в мышце (мкмоль/л)

Na-K-насос Последовательные этапы работы насоса

Лиганд-зависимый канал

Механизм происхождения потенциала покоя (ПП)

Определение заряда мембраны с помощью внутриклеточного микроэлектрода

Возникновение потенциала действия (ПД) А -Фазы развития ПД 1 – диполяризации, 2 – овершут, 3 – реполяризации, 4 – покоя (ПП). Б – Ионные потоки. В – Изменение заряда мембраны.

Функциональные изменения натриевого канала при развитии ПД а – закрыты активационные ворота, б – открыты активационные ворота, в – закрыты ин активационные ворота

Na+-канал

Состояние проницаемости мембраны к ионам при развитии потенциала действия

Соотношение состояния натриевых и калиевых каналов с фазами развития ПД

Проводимость ПД возникает между диполяризованной областью мембраны и ее не возбужденным участком. Разность потенциалов здесь во много раз выше того уровня, который необходим для того, чтобы диполяризация мембраны достигла порогового уровня. При этом благодаря открытию активационных ворот натриевого канала ионы натрия, входящие внутрь возбужденного участка, служат источ-ником электрического тока для возникновения диполя- рисующего потенциала соседних участков.

Соотношение ПД и рефрактерности 5 – фаза абсолютной рефрактерности, 6 – ф. относительной рефрактерности, 7 - экзальтации.

Проведение ПД по миелинизированному нервному волокну