Қозғыш ұлпалардың қасиеттерін сипаттау. Тыныштық потенциалының пайда болуы механизмі

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 7 бет
Таңдаулыға:

Мәди Сағыныш 19-08 Б-тобы

2-апта Зертханалық сабақ

ТАПСЫРМА:

Жазбаша жауапқа арналған бақылау сұрақтары:

1) Қозғыш ұлпалардың қасиеттерін сипаттау

Тірі ұлпалардың негізгі физиологиялық ерекшеліктерін зерттеу үшін көбінесе бақалардың ұлпаларын қолданады. Бақалардың жүйкебұлшык егтерінің ұлапаларының кең қолданылуының себебі, оларды ағзадан айырылған кезде де жылықаңдьшарға қарағанда өздерінің тіршіліктік ерекшеліктерін сактайды. Осы қасиет арнайы жағдайларсыз айырылған жүйке-бүлшықет ұлпаларын ұзақ бақылап, олардың тіршілік әрекетерінің негізінде жатқан жекеленген заңцылықтарына зерттеу жұмсытарын жүргізуге мүмкіндік береді. Адам жэне жануарлардың барлық ұлпалары тітіркендіргіштерге белгілі бір әрекетпен жауап береді. Тітіркендіруден кейін ұлпаларда ерекше белсенділік байқалып, олардың өздеріне ғана тән қызметтер атқарылады (мысалы, жүйке талшықтарьтда импульстер пайда болады, бездер сөл бөледі, ет жиырылады) . Жүйке және ет ұлпалардың қасиеттерін зерттеуге арналған тэжірибелердің көпшілігі бақаның артқы аяктарынан дайындалған жүйке-ет препараттарымен жүргізіледі.

Эволюциялық даму барысывда организм үлпалары терең жіктеліп, жеке мүшелер белгілі бір қызмет атқаруға машықтанады. Осының нәтижесінде биологияның негізгі талабының бірі - организм мен сыртқы ортаның біртұтастығын сақтау заңшылық қамтамасыз етіледі. Сыртқы орта жағдайлары үздіксіз өзгеріп отыратындықтан бұл заңдылықты сақтау үшін организм қоршаған орта жағдайына бейімделуге мәжбүр болады. Мұндай бейімделу процестері тірі құрылымдардың физиологиялық қасиеттері мен әрекеттерінің езгеруі нәтижесінде жүзеге асады. Ал, аталған өзгерістер негізіңде қозу мен тежелу процестерінің ара қатынасы жатады. Осыдан филогенездік даму барысыңца тірі құылымдардың қоршаған орта жағдайына бейімделуінің нәтижесі ретінде ерекше қозғыш ұлпалар - жүйке, етті және безұлпалары пайда болған.

Қозғыш ұлпалар үш түрлі физиологиялық күйде - физиологиялық тыныштық, қозу және тежелу, болуы мүмкін. Қозғыш ұлпалар бір күйден екінші күйге баяу өрбіген сандық өзгерістер әсерінен өте шапшаң, секірмелі түрде көшеді.

Физиологиялық тыныштық - жеке ұлпалар мен мүшелердің өздеріне тен әрекетін байқатпаған, атқармаған күйін айтады. Мысалы, бұлшық ет жиырылмаса, без сөл бөлмесе т. с. с, оларды тыныштық күйде деп есептеңді.

Қозу деп тітіркендіру салдарынан жеке ұлпалар мен мүшелердің өзіне тән әрекетті атқаратындай белсенді жағдайға келуін айтады. Қозу түрлі физика-химиялық, функционалдық өзгерістер жиынтығынан тұратын күрделі биохимиялық реакция.

Тежелу - тірі құрылымдар әрекетінің толастауымен, бәсеңдеуімен сипатталатын ерекше биологиялық күй. Тежелу процесі де тірі ұлпаның тітіркендіргіштерге белсенді реакциясы нәтижесінде туындайды. Тежелу сыртқы белгілері жағынан физиолоиялық тыныштыққа ұқсас. Бұл екі күй де ұлпалар мен мүшелер әрекетінің тиынуымен сипатталады. Бірақ тыныштық күй мен тежелудің арасында зор ішкі айырмашылық бар: тежелу кезінде ұлпалар мен мүшелердің қозғыштығы, лабильділік күрт төмейдейді, теріс шынды потенциал тіркеледі. Тежелу қозу процесімен бірлесе отырып тірі құрылымдардың сыртқы орта жағдайдарына бейімделуін қамтамасыз етеді.

Кез келген тірі құрылымға тітіркенгіштік, қозғыштық, функционалды жылжымалық (лабильділік) қасиеттері тән.

Тітіркенгіштік - тірі құрылымдардың тітіркендіруге өзіндік сипаты жоқ жалпылама реакциялармен - зат және энергия алмасу процесінің өзгеруімен - беретін жауабын айтады. Бұл реакцияларға шектелген сипат тән болады, олар құрылымның белгілі бір жеріңде шоғырланады, оның басқа учаскелеріне таралмайды. Тітіркендіргіштік -жануарлар торшаларына да, өсімдіктер торшаларына да ортақ қасиет. Оның әсерімен торшалары мен ұлпалардың өсу және көбею процестері атқарылады, тірі құрылымдардың қоршаған орта жағдайына баяу морфологиялық бейімделуі жүреді.

Қозгыштық - тірі құрылымдардың - ет және жүйке ұлпаларың - тітіркендіруге таралатын өрекет потенциалымен- тітіркеніспен (импульспен), арнаулы өзіндік реакциялармен жауап беруін айтады. Қозғыштық тек жануарлар үлпасына ғана төн қасиет. Бұл қасиет ерекше белсенді күй - қозу процесінің туывдауына себепші болады.

Қозу процесі шектеулі немесе таралмайтын және таралатын болып бөлінеді. Шектелген қозу түрін Н. Е. Введенский ашқан. Қозудың бұл түрі тітіркендіргіш күші табалдырықтан төмен болған жағдайда туындайды. Мұндай кезде ұлпаның қозған учаскесінде әлсіз теріс электр заряды пайда болады да, ол жан-жағына декрементті түрде (өше) жайылады. Сондықтан бұл потенциал ұлпа бойымен таралмай, бірнеше милиметрден соң өшіп қалады. Тітіркендіргіш күші табалдырықтан жоғары болған жағдайда әрекет тогы пайда болып, қозу толқыны декрементсіз (өшпей) ұлпа бойымен жеке тітіркеніс тұра алады.

Функционалды жылжымалық, немесе лабилъділік , деп ұлпада дара қозу тітіркенісінің пайда болып және басылып (аяқталып) үлгеру шапшандығын айтады. Қозу толқынының ұзақтығы толық (абсолютгі) рефрактерліктің созыу мерзіміне тәуелді болады және ол ұлпадағы физиологиялық және биохимиялық процестердің шапшандығьш, қарқындылығын бейнелейді. Сондықтан жеке қозу толқынын тудыратын процестер неғұрлым шапшаң жүрсе, соғұрлым лабильділік жоғары болады, демек ұлпада белгілі мерзім ішінде туындап және өшіп үлгеретін қозу толқынының саны көп болады. Лабильділік 1 с ішінде тітіркендіруге жауап ретіне пайда болып үлгеретін қозу толқынының санымен өлшенеді. Лабильдік тірі құрылымның физиологиялық күйіне байланысты құбылып отырады. Әрекет үстінде лабильділіктің бастапқы деңгейімен салыстырғаңда жоғарылай немесе төмендей өзгеруін А. А. Ухтомский ыргақ игеру деп атаған. Ырғақ игеру организмнің жеке мүшелері қызметінің арасындағы үйлесімдіктің негізі болып табылады. Ұлпа әрекеті үшін тиімді тітіркендіру ырғагын оптималъды ырғақ деп атайды. Ұлпаны мұндай ырғақпен тітіркендіргенде әрбір жаңа тітіркеніс рефрактерліктің экзальтация (лепілдеу) кезеңіңде туыңдайды да, мықты жауап реакция тудырады.

2) Тыныштық потенциалының пайда болуы механизмі;

Мембраналық потенциал - бұл жасуша мембрана беті мен оның протоплзамасы арасындағы потенциалдар айырмасы.

Мембрананың сыртқы беті «+» зарядталған;

Мембрананың ішкі беті «-» зарядталған.

Бұлшықет талшығының мембраналық потенциал мөлшері: - 60 - 90 мв.

Иондар

Жасуша іші

Жасуша сырты

Иондар:

Жасуша іші:

150 ммоль/л

Жасуша сырты:

4 - 5 ммоль/л

Иондар:

Жасуша іші:

14 ммоль/л

Жасуша сырты:

140 ммоль/л

Иондар мөлшері

Қозу кезінде натрий иондары үшін мембрананың өтімділігі күрт артады

Тыныштық потенциал кезінде әр түрлі иондар үшін мембрананың өтімділік коэффициенттері:

Қозу кезеңінде

Тыныштық потенциалы мембрананың екі жағындағы концентрациялардың және мембрана арқылы өтетін иондардың әртүрлілігімен анықталады. Міне сондықтан мембрана арқылы иондар ағыны және жасушаның потенциалдар айырымы пайда болады. Мембраналық потенциалдың пайда болу себебі - жасушадан сыртқа қарайғы К+ иондарының диффузиясы.

Иондар концентрациясының айырмасын ұстап тұру АТФ энергиясын пайдаланатын иондық арналардың көмегімен жүзеге асады. Бұдан басқа, К+, Na+ арналар жасушадан үш натрий ионын сыртқа шығарып, жасушаға екі калий ионын алып келетін болғандықтан, трансмембраналық потенциалдың өсуіне мүмкіндік жасайды, бұл жасуша аралық ортаның оң зарядын, сонымен қатар тыныштық потенциалын арттырады.

Трансмембраналық потенциал айырмасының өсуін - гиперполяризация , ал кемуін - деполяризация деп атайды. Соңғы жағдайда жасуша ішілік потенциалдың таңбасы өзгеруі мүмкін.

Жүрек уабаины гликозидінің әсерінен АТФ-азы жұмысының бұзылуы, тыныштық потенциалының кемуіне соқтырады. Мұндай эффектіге натрий иондары үшін жасуша мембранасының өтімділігін арттыратын, әртүрлі улардың әсері алып келеді. Жасушада АТФ синтезін қамтамасыз ететін үрдістердің тежелуі де, деполяризацияға алып келеді.

Әрекет потенциалы және туындау механизмі. Мембраналық теорияға сойкес әрекет потенциалы ұлпаның қозған және қозбаған учаскелері арасыңда потенциалдар айырмасының пайда болуына байланыспы туындайды. Ұлпаның қозған жерінде теріс заряд қалыптасып, қозбаған жерінде оң заряд сақталады. Әрекет потенциалы мембрана арқылы иондар легінің өту жылдамдығының өзгеруімен байланысты туындайды. Алдымен тітіркендіргіш әсерімен жасуша мембранасында үйексіздену үрдісі жүреді. Үйексіздену белгілі шекке жеткенде натрий арналары ашылып, мембрананың натрий иондарына өтімділігі тыныштык, күймен салыстырғанда 500 есе артады. Осының нәтижесінде оң зарядты натрий иондарының басым бөлігі жасуша ішіне өтеді де, жасуша аралық сұйықта қалған аниондар (негізінен хлор иондары) мембрана беткейін теріс зарядтайды. Аз ғана уақытган кейін (0, 5-1, 5 мс) бұл арналар жабылып, натрий иондарының жасушаға өту қарқыны төмендейді. Осыдан кейін мембрананың калий иондарына деген өтімділігі 10-15 есе артады. Бұл иондар жасушадан жылдам шығады да, жасуша мембранасының бастапқы өрісі қалпына келтіріледі, басқаша айтқанда мембрана сырт жағынан оң, іш жағынан теріс зарядқа ие болады.

Мембраналық потенциал мен әрекет потенциалының өзгерісі.

Суреттің төменгі бөлігіндегі көлденең бағыттаушы-қоздырушы стимулдың пайда болу сәті, 80мВ-белгісінде МП бастапқы деңгейі.

Мембраналық потенциал мен әрекет потенциалы

70 мВ - белгісінде МП бастапқы деңгей, қозу табалдырығының мәні суреттің сол жақ бөлігінде бағыттаушымен көрсетілген, МП-дың бастама алды өзгерістерінің мәліметтері көрсетілген.

3) Ұлпаларда биопотенциалдардың пайда болу механизміне қазіргі кездегі көзқарас (теориялар) ?

Тірі ұлпаларда электрлі құбылыстар пайда болады. Электрлі кұбылыстарды ұлпаларда қозу болған кезде «ықпал тогы» деп атайды. Ыкпал токтың пайда болу себебінен қоздырған және тыныиггық ұлпалардың арасында шама айырмашылығы болғандыктан ықпал ток пайда болады. Ал қозу болмаған кезде ішкі жэне сыртқы жасушаның мембраналарында өзіндік электр потенциалы бар. Оны «дамыл тогы» деп атайды. Осы ұгым пайда болғанша Гальвани екі тәжірибе жасап, дүние жүзінде бірінші болып (1791) организмнің қозғьпп ұлпапарындағы биоэлектрлі құбылыстарды ашқан болатын.