Завідувач кафедри____. Національний університет фізичного виховання

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ФІЗИЧНОГО ВИХОВАННЯ

І СПОРТУ УКРАЇНИ

Факультет _______Менеджмент і управління ______________________________________________

Кафедра____________________ Анатомії і фізіології ________________________

ПЛАН-ПРОСПЕКТ ЛЕКЦІЇ (чи ЛЕКЦІЯ) № _1_

тема:_____ Цілі і завдання курсу фізіології. Поняття про збудливі тканини, біопотенціали. _____________________

_______________________________________

Курс, ІІІ семестр______________________

(для якого контингенту студентів)

Затверджено на засіданні кафедри

Пр.№______ від “___”__________20__р.

завідувач кафедри____________________

(підпис, П.І.Б.)

План лекції:

1. Вступ – 5 хв

2. Основна частина:

2.1. визначення предмету та задач фізіології, методів фізіологічних досліджень – 15 хв

2.2. розгляд будови мембрани збудливої клітини, механізми активного та пасивного транспорту іонів 15 хв.

2.3.механізми походження МПС, його значення, параметри – 20 хв

2.4.механізми походження ПД, його значення, параметри – 20 хв

2.5.визначення рефрактерности, її види, походження – 10 хв

3. підсумок, відповіді на запитання – 5 хв

Короткий зміст лекції:

(не менш 5 сторінок – для плану-проспекту лекції)

(не менш 20-24 сторінок – для повного тексту лекції)

Лекція є вступною до вивчення фізіології. Фізіологія характеризується специфічністю не тільки об'єкта й мети дослідження, але й методів дослідження. Тому, приступаючи до вивчення фізіології, студенти слід ознайомити з основними поняттями фізіології, методами фізіологічних досліджень, та природою біопотенціалів.

У вступі сформувати у студентів мотивацію до вивчення фізіології, тому що ця дисципліна є однією з фундаментальних медичних наук. Дали дати наступні визначення:

Фізіологія - це наука про об'єктивні закономірності функцій організму в їх взаємозв'язку і у взаємодії із зовнішньою середою.

Функція – це діяльність, яка здійснюється клітками, тканинами, органами, системами і організмом в цілому. У основі функцій лежить обмін речовин, енергії і інформації. Далі розглянути наступні види фізіологічних функцій:

1. специфічні, тобто ті, які властиві тільки певному типові кліток і які не властиві іншим, наприклад, проведення нервового імпульсу нейронами або скорочення м'язових кліток.

2. неспецифічні, які властиві всім без виключення живим клітинам, наприклад, дихання, живлення, виділення і так далі

Методи дослідження, які застосовуються у фізіології:

а) спостереження

б) експеримент

в) моделювання.

Дослідження функцій здійснюється під час основних фізіологічних станів організму, до яких належать: а) спокій, б) діяльність, в) відпочинок.

Діяльність організму при будь яких умовах має пристосувальний характер, це забезпечують його функціональні системи. За визначенням академіка Анохіна П.К., функціональна система організму – це сукупність його структур, які взаємодіють між собою, щоб забезпечити кінцевий пристосувальний результат організму.

Всі живі клітини характеризуються подразливістю - тобто здатністю переходити із стану фізіологічного спокою в стан діяльності у відповідь на дію зовнішніх впливів. Такі зовнішні фактори у фізіології називають подразниками.

Збудливість – це здатність збудливої клітини після дії подразника змінювати свій мембранний потенціал. В фізіології розрізняють 3 типи збудливих тканин – нервові, м’язові та секреторні.

Основною функцією всіх збудливих структур є генерація збудження.

Збудження – це процес, який виникає на мембрані збудливої клітки після дії подразника і супроводжується зміною її мембранного потенціалу внаслідок зміни електричних, хімічних, функціональних процесів у мембрані.

Далі слід пригадати зі студентами будову мембрани клітин. Мембрана клітини, або плазмалема, має товщину до 10 нм, основа її – це 2 шари фосфоліпідів. Кожна молекула фосфоліпіду складається з гідрофільної голівки і гідрофобного хвостика, який ориентований у внутрішню частину мембрани. Гідрофільні голівки ориентовані назовні від хвостиків. Таким чином, фосфоліпіди утворюють структурну основу мембрани. До складу мембран в якості обов’язкового елемента входить холестерол та його похідні, який стабілізує їх структуру (регулює її в'язкість і текучість).

Головними функціональними елементами мембран є білки (від 25 до 75% від маси мембрани).

Мембранні білки бувають 2 типів:

1) інтегральні, які пронизую мембрану наскрізь.

Такі білки можуть формувати в мембрані пору, утворюючи т.з. канали, через які відбувається транспорт води або іонів. Через канали транспорт речовин здійснюється без витрат енергії (пасивний транспорт, наприклад дифузія).

Існують інтегральні білки, які здійснюють активний транспорт (з витратою енергії АТФ), наприклад, з області меншої концентрації в область більшої концентрації. Такі білки називають насосами, або АТФазами.

Крім того, інтегральні мембранні білки можуть виконувати функції рецепторів, ферментів і так далі

Інший тип мембранних білків -

2) периферичні білки, які розташовані або на зовнішній або на внутрішній поверхні мембрани (білки-ферменти).

Процес переміщення іонів через мембрану і структура цієї мембрани дають можливість пояснити виникнення мембранного потенціалу спокою.

Далі слід докладно розглянути, що таке м ембранний потенціал спокою (МПС). МПС - це різниця потенціалів в стані спокою між зовнішньою поверхнею мембрани, що заряджена позитивно, і внутрішньою поверхнею мембрани, що заряджена негативно. Далі розглянути механізми формування МПС (за рахунок пасивного транспорту - роль каліевих каналів, дифузії калію назовні завдяки концентраційному градієнту; за рахунок активного транспорту - роль Na+- K+ - Атфази), доповідь пояснювати малюнками.

Зазначити, що МПС як дифузійний рівноважний калієвий потенціал залежить від:

1) від різниці концентрацій калію усередині клітки і зовні

2) від вибіркової проникності (селективності) мембрани (калієві канали відчинені, канали для всіх інших іонів зачінені).

Далі звернути увагу студентів на характеристики (параметри) МПС:

1. полярність (внутрішня поверхня мембрани заряджена негативно, а зовнішня – позитивно)

2. величина (у нервових волокнах -70 мВ)

3. постійність в часі (якщо на клітку не діють подразники, вона може впродовж довгого періоду підтримувати постійний МПП без змін).

Далі перейти до розглядання питання про потенціал дії (ПД).

ПД - це швидка високоамплітудна зміна мембранного потенціалу, яка забезпечує відповідь клітини на подразнення та передачу інформації в нервових і м'язових клітинах.

Докладно охарактеризувати механізм формування ПД, обговорити іонне походження та значення кожної фази ПД (деполяризація, реверсполяризація, реполяризація, слідова гіперполяризація).

Схема розвитку ПД:

Слід звернути увагу студентів на роль критичного рівня деполяризації (Екр), порогу деполяризації.

Далі треба розглянути параметри ПД (фізичні та фізіологічні).

До фізичних параметрів відносять:

1. полярність (зовнішня поверхня мембрани заряджена негативно, внутрішня позитивно)

2. амплітуда (величина) – менше або рівне 120 мВ

3. тривалість в часі (0,5 – 5 мсек)

4. швидкість розповсюдження (максимальна швидкість до 120м/с)

До фізіологічних параметрів ПД відносять наступні:

1. ПД розвивається за законом «все або нічого» (якщо деполяризація досягає критичного рівня, то завжди виникає ПД з максимальною амплітудою, якщо деполяризація не досягає критичного рівня, ПД не виникає, виникає місцеве збудження, яке називають «локальна відповідь»).

2. розвиток ПД супроводжується нездатністю клітки відреагувати на наступний подразник, якщо він діє у момент деполяризації мембрани. Ця неможливість утворити повторний ПД називається рефрактерність.

Рефрактерність буває 2 типів:

1 - абсолютна (коли будь-який, навіть дуже сильний подразник не здатний викликати збудження клітини)

2 - відносна (коли на мембрані клітки може виникнути локальна відповідь після дії сильного подразника)

Абсолютний рефрактерний період – це час, протягом якого другий ПД не може виникнути навіть при стимуляції великої сили, що обумовлено:

- на початку фази деполяризації ПД - відчиненням активаційних воріт всіх Na+-каналів;

- далі - інактивацією Na+- каналів. ПД не може виникнути доти, доки не відчиняться інактиваційні ворота Na+- каналів завдяки реполяризації мембрани.

Абсолютний рефрактерний період закінчується тоді, коли кількість інактивованих натрієвих каналів зменшується завдяки реполяризації мембрани: відчиняються h-ворота і більший за силою, ніж пороговий, стимул може викликати виникнення повторного ПД.

Тривалість абсолютного рефрактерного періоду майже дорівнює тривалості ПД.

Відносний рефрактерний період починається після закінчення абсолютного рефрактерного періоду. В цей період повторний стимул може викликати генерацію другого ПД, але сила цього стимулу повинна перевищувати порогову величину, бо деякі натрієві канали ще інактивовані, а калієва провідність перевищує ту, що характерна для МПС.

ПД, який виникає при дії електричного стимулу у відносний рефрактерний період, має меншу реверсію потенціалу і меншу швидкість виникнення деполяризації Це обумовлено меншою кількістю активованих натрієвих каналів і більшою проникністю для іонів калію.

2. ПД розповсюджується бездекрементно (без згасання, завжди з однаковою амплітудою і однаковою швидкістю)

3. ПД не сумуються

У підсумку зазначити значення розуміння ПМС та ПД. Фізіологічна роль МПС полягає в тому, що він є основою для виникнення ПД, а ПД є універсальним носієм інформації в нервовій системі людини і забезпечує швидку та точну регуляцію функцій органів і систем органів. Слід також зазначити, що методи сучасної медицини і фармакології дозволяють модифікувати мембранні потенціали клітин за рахунок застосування різних фармакологічних засобів, серед яких виділяють, наприклад, блокатори калієвих каналів (тетраэтиламмоний), блокатори натрієвих каналів (тетродотоксин), блокатори освіти АТФ (динитрофенол) і так далі.

Рекомендована література:

Основна:

1. Р.Сили, Т.Стивенс, Ф.Тейт. Анатомия и физиология. Пер. с англ. – К.: Олимпийская литература, 2007.

Допоміжна:

1. В.І. Філімонов (под ред.). Нормальна фізіологія. - К.: Здоров'я, 1994

2. В. Ф.Ганонг. Фізіологія людини. Пер. з англ. - Львів: БаК, 2002.

3. Р. Шмидт, Г. Тевс. Физиология человека (в 3-х томах). Пер. с англ. - М: Мир, 1996.

4. Б.И. Ткаченко (под ред.).Основы физиологии человека (в 2 томах). – СПб, Межд. Фонд истории науки, 1994.

5. В.М. Покровский (под ред.) Физиология человека. – М.:Медицина, 2003.

Дата добавления: 2015-10-28