ОБЩАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ. 1.1. Произойдет деполяризация мембраны и снижение мембранного потенциала

1.1. Произойдет деполяризация мембраны и снижение мембранного потенциала.

1-2. Мембранный потенциал увеличится (гиперполяризация), так как калиевый ток теперь не будет уменьшаться за счет противоположного тока натрия, как было до опыта.

1-3. В этом случае выключается Na-K-насос, поляризация мембраны постепенно исчезнет, так как произойдет уравнивание концентраций натрия и калия по обе стороны мембраны

1-4. Если время действия раздражающего тока будет очень коротким (см. кривую Гоорвега-Вейса).

1-5. Возбуждение возникает при условии, если мембранный потенциал меньше или равен критическому уровню деполяризации. Поэтому в данном случае распространяющееся возбуждение возникнет только в том случае, если мембранный потенциал уменьшится на величину, большую чем 27 мв. (на 30%).

1-6. Возбудимость уменьшится, так как в этом случае необходимы большая сила и большее время, чтобы сдвинуть мембранный потенциал до критического уровня.

1-7. В данном случае новый мембранный потенциал стал равным 108 мв, а критический уровень деполяризации - 78 мв. Начальные величины этих показателей - 90 мв и 60 мв. Следовательно, исходная разница между мембранным потенциалом и критическим уровнем деполяризации не изменилась и осталась равной 30 мв. Это значит, что возбудимость данной мембраны не изменилась.

1-8. В данном случае исходная возбудимость мембраны соответствует разнице Ео и Ек в 30 мв. В начале деполяри-зации, когда мембранный потенциал был равен 90 мв, а разница Ео и Ек = 20 мв, возбуди-мость возросла на одну треть. После длительного раздражения критический уровень деполяризации достиг величины 54 мв. Так как в этом случае разница Ео и Ек составила 34 мв, то ясно, что возбу-димость ткани упала. Это явление носит название «катодической депресии» Вериго.

1-9. Мембранный потенциал под анодом увеличивается, а при выключении тока возвращается к исходному уровню. Следовательно, чтобы при размыкании под анодом могло возникнуть возбуждение, необходимо возрастание критического уровня деполяризации на такую величину, чтобы он стал равным исходному мембранному потенциалу. Этот сдвиг не зависит от величины гиперполяризации, а определяется главным образом ее длительностью. Необходимый сдвиг равен 100-70=30 мв.

1-10. При замыкании мышца сократится, так как порог замыкательного удара постоянного тока меньше размыкательного. При размыкании сокращения не будет.

1-11. Сокращения не будет, так как в этом случае катод находится ближе к мышце, и при сильном токе под ним возникает торможение (катодическая депрессия Вериго), которое блокирует возбуждение, приходящее от анода при размыкании тока.

1-12. Катод, так как возбуждение при замыкании возникает под катодом и ему ничто не мешает дойти до мышцы.

1-13. Катод. При размыкании катодическая депрессия блокирует движение возбуждения от анода.

1-14. Схема возникновения возбуждения и последующего восстановления исходного состояния мембраны:

Раздражение --- повышение возбудимости для Na --- вход Na внутрь клетки --- деполяризация --- генерация потенциала действия и перезарядка мембраны --- возникновение натриевой инактивации --- увеличение калиевой проницаемости --- фаза реполяризации --- активация K-Na- АТФ-азы --- включение K-Na-насоса --- восстановление мембранного потенциала.

1-15. В данном случае Ек = 70 мв. Так как возбуждение возникает при условии, если мембранный потенциал достиг критического уровня деполяризации, то реобаза должна быть равной (100-70):5 = 6 мв.

1-16. Параметры возбудимости в этом случае будут следующими: реобаза - 0,8 вольт, хронаксия - 28 мсек.

1-17. Представлена цепь процессов, возникающих под катодом при действии постоянного тока на ткань. Последовательность извращена. Правильно так:

Пассивная деполяризация --- повышение натриевой проницаемости --- усиление потока натрия в клетку --- активная деполяризация --- локальный ответ --- потенциал действия.

1-18. Наименьший порог отмечается при прямоугольном стимуле раздражающего тока, так как при медленном нарастании тока из-за развития явлений аккомодации увеличивается пороговая сила.

1-19. Уменьшение мембранного потенциала; деполяризация, местный потенциал, локальный ответ.

1-20. При отведении потенциала первым способом регистрируется двуфазный ток действия, при втором способе - однофазный.

1-21. Потенциал покоя уменьшится, так как градиент концентрации калия будет меньше. Степень уменьшения - около 30%.

1-23. А- нейрон (сома), Б - аксон, В - постсинаптическая мембрана, Г - мембрана мышечного волокна. Повышенной химической чувствительностью обладает постсинаптическая мембрана.

1-28. Процесс передачи возбуждения в нервно-мышечном синапсе:

Нервный импульс --- высвобождение ацетилхолина --- взаимодействие ацетилхолина с холинорецептором постсинаптической мембраны --- повышение ионной проницаемости ПСМ ---возникновение возбуждающего постсинаптического потенциала (ВПСП) --- возникновение ПД в мембране мышечного волокна и распро-странение его по волокну.

1-39. В случае, если мембрана повреждена между двумя перехватами Ранвье в мякотном волокне, возбуждение по волокну будет проходить, так как оно распространяется скачкообразно от перехвата к перехвату. Однако, если энергии потенциала действия достаточно для возбуждения 2-3 перехватов, то возбуждение будет распространяться и при повреждении волокна в месте одного из перехватов. Это продолжается до тех пор, пока дегенерация не затронет 2-3 межперехватных участка

1-40. Длина аксона, отделенного от тела клетки, равна 30 см. Полностью она восстановится только через 100 дней.

1-41. Скорость проведения возбуждения по нервным волокнам типа А - 70-120 мсек. Если расстояние между электродами равно 10 см, то импульс этот путь пройдет за 0,07-0,12 мсек.

1-42. Скорость проведения возбуждения по нервным волокнам типа В - 3-18 м/сек. В данном случае импульс пройдет расстояние между электродами за 4,5-27 мсек.

1-43. Скорость проведения возбуждения по нервам типа С - 0,5-3 м/сек. 5 см. импульс пойдет за 0,1-0,006 сек.

1-44. К волокнам типа С, так как в этом случае скорость проведения возбуждения равна 1 м/сек.

1-45. Нерв не возбудится, так как в это время в результате суммации положительных следовых потенциалов мембрана находится в состоянии гиперполяризации, что сопровождается снижением возбудимости. Это явление называется посттетаническим торможением (торможением вслед за возбуждением).

1-46. Если между электродами 15 перехватов Ранвье, значит между ними 14 участков. Через каждый из них возбуждение перескакивает за 0,07 мсек. Значит, латентный период в данном случае будет равен 0.9 мсек.

1-47. Так как время перескока возбуждения через один межперехватный участок равен 0,07 мсек., то в данном случае таких участков 140: 0,07 = 2000, а перехватов - на один больше, т.е. 2001.

1-48. Так как время движения возбуждения через синапс (синаптическая задержка) равно приблизительно 0,2 мсек, то центральное время рефлекса в данном случае 15*0,2=7,5 мсек.

1-49. Если время синаптической задержки принять за 0,2 мсек, то у центре данного рефлекса находится 500 синапсов.

1-50. Параметрами возбудимости ткани являются: реобаза, полезное время (хронаксия), лабильность, критический наклон.

1-51. В том и другом случае гальванометр покажет величину, равную потенциалу покоя, так как он одинаков в любом участке клетки.

1-52. Потенциал покоя возникает за счет диффузии ионов калия из клетки в межклеточное пространство. Если бы мембрана была непроницаема для ионов, в том числе и для калия, то ПП был бы равен нулю.

1-53. МП – трансмембранная разность потенциалов создается преимущественно за счет выхода ионов калия по концентрационному градиенту из клетки. Электроуправляемые натриевые каналы в условиях трансмембранной разности потенциалов, соответствующей МП, с наибольшей вероятностью находятся в закрытом состоянии, однако некоторое количество ионов натрия все же проходит в клетку, уменьшая разность потенциалов. Следовательно, блокада натриевых каналов тетродотоксином приведет к небольшому увеличению МП. В то же время, поскольку натриевые электроуправляемые каналы необходимы для возникновения потенциала действия, их блокада приведет к невозможности распространения возбуждения по нервному волокну.

1-54. МП уменьшится. Увеличение натриевой проницаемости мембраны приведет к деполяризации мембраны, возникновению возбуждения, затем стойкой деполяризации, выравниванию, несмотря на работу калий-натриевого насоса, концентрации натрия снаружи и внутри клетки и к невозможности проведения потенциала действия (ПД).

1-55. При выравнивании концентрации натрия по обе стороны мембраны поток этих ионов в клетку при раздражении будет отсутствовать, и ПД не возникнет.

1-56. Инактивация натриевых каналов полностью прекращает процесс деполяризации мембраны и он сменяется реполяризацией, что приводит к восстановлению исходного уровня МП. Если инактивация замедляется, то будет затягиваться аза деполяризации и это вызовет удлинение ПД.

1-57. В нерве и мышце разница между мембранным потенциалом и критическим уровнем деполяризации отличается: в нерве она меньше (20 мв.) в мышце - больше (40 мв.).

1-58. При гиперполяризации возрастает разница между мембранным потенциалом и критическим уровнем деполяризации. При этом для того, чтобы возникло возбуждение, необходима большая сила раздражения.

1-59. Цианиды блокируют работу дыхательных ферментов, прекращают окислительные процессы, которые необходимы для ресинтеза АТФ. При этом в нерве перестанет работать калий- натриевый насос, который поддерживает градиент концентрации ионов по обе стороны мембраны. Концентрация их сравняется, и нерв утратит возбудимость.

1-60. Нерв не может возбуждаться со сколь угодно большой частотой. Этому препятствует абсолютный рефрактерный период, который продолжается примерно 2 мс после начала ПД. При частоте 10 гц интервал между раздражителями составляет 0,1 с, при 100 гц - 0,01 с. В обеих случаях он достаточно велик для того, чтобы рефрактерный период закончился и нерв воспроизвел раздражение с подаваемой частотой. При частоте же 1000 гц интервал между раздражениями слишком мал (0,001 с = 1 мс), и потому каждый второй импульс будет попадать в период рефрактерности после предыдущего возбуждения. Общее число ПД не будет превышать 500

1-61. ПД уменьшится или вообще не возникнет.

1-62. Если вещество может блокировать ионные каналы или повредить структурные компоненты мембраны, действуя снаружи, то состояние клетки изменится.

1-63. Протеолитические ферменты расщепляют белковые молекулы, которые входят в стенки ионных каналов и с состав «задвижек», открывающих и закрывающих эти каналы. Следовательно, нарушится проницаемость мембраны для ионов.

1-64. Электротравму получит первый человек. Во втором случае величина тока при каждом его колебании нарастает очень быстро, но само колебание продолжается столь малое время, что за него ионы не успевают пройти через мембрану и вызвать деполяризацию. Возбуждение не возникнет. В первом же случае и продолжительность каждого колебания, и скорость нарастания тока достаточны, чтобы вызвать возбуждение. Поэтому сетевой ток напряжением 110 и 220 в и частотой 50 гц опасен для жизни даже при кратковременном воздействии.

1-65. Из-за кратковременности каждого колебания тока ионы не успевают пройти через мембрану и вызвать деполяризацию. Однако при каждой перемене направления тока ионы смещаются от исходного положения. Эти движения частиц приводят к выделению тепловой энергии. Если энергия высокочастотного поля велика, то выделяется много тепла, и может произойти тепловое повреждение ткани.

1-66. В невозбужденном участке нормальная возбудимость, а в том, который был только что возбужден, возникает рефрактерность. Поэтому возбуждение не может вернуться обратно.

1-67. Фазы ПД: 1 – фаза деполяризации, 2 – спайк, 3 – реполяризация. Величина МП -89 мв; амплитуда ДЛ – 120 мв.

1-68. В части А – изменения МП под катодом, Б – под анодом. Под катодом при увеличении силы раздражающего тока происходит увеличение амплитуды локального ответа, и когда МП достигает критического уровня, генерируется ПД. Под анодом происходит прогрессивное увеличение гиперполяризации и снижение возбудимости.

1-69. При нарастании силы раздражения нерва в возбуждение вовлекается все больше нервных волокон, и поэтому целый нерв не подчиняется закону «все или ничего».

1-70. Локальному ответу соответствует повышение возбудимости (б), фазе деполяризации ПД – абсолютная рефрактерность (в), фазе реполяризации – относительная рефрактерность (г). Во время следовой деполяризации возбудимость повышена (д), а во время следовой гиперполяризации – снижена (е).

1-71. Амплитуда локального ответа зависит от силы раздражителя. Когда величина МП достигает критического уровня – возникает ПД. Отличия локального ответа от ПД – градуальность, декрементность, локальность изменения потенциала.

1-72. Кривая силы времени Гоорвега-Вейса. Отражает зависимость порога от времени действия тока. А - реобаза, Б – две реобазы, а – полезное время, б - хронаксия..

1-73. Закрытие электроуправляемых натриевых каналов при возникающей в ходе формирования потенциала действия инверсии зарядов на мембране и одномоментное увеличение выхода ионов калия приводят к реполяризации мембраны. Следовательно, замедление закрытия натриевых каналов приведет к растягиванию фазы реполяризации кривой ПД.

1-74. Потенциал покоя (МП) и потенциалы действия (ПД) возбудимых клеток обусловлены разной концентрацией ионов, в первую очередь, калия и натрия, снаружи и внутри клетки. Разносить концентраций ионов поддерживается благодаря калиево-натриевому насосу, работа которого является энергозависимой и требует АТФ-азной активности. Следовательно, ингибирование АТФ-азы приведет к выравниванию концентраций калия и натрия снаружи и внутри клетки, исчезновению МП и полной невозможности передачи ПД.

1-75п. Меньше диаметр и расстояние между перехватами Ранвье. 1/3.

1-76п. Увеличивается вследствие уменьшения проницаемости клеточных мембран и уменьшения утечки ионов.

1-77п. Меньше амплитуда, часто отсутствует инверсия, больше продолжительность.

1-78п. Проведение возбуждения более медленное и не полностью изолированное.

1-79п. Миелинизация нервных волокон, увеличение их диаметра и амплитуды потенциала действия.

1-80п. Потому, что диаметр нервных миелинизированных волокон (и расстояние между перехватами Ранвье) у новорожденных значительно меньше, поэтому больше электрическое сопротивление цитоплазмы и потенциал действия “прыгает” на меньшее расстояние.

1-81п. Увеличение амплитуды потенциала действия и толщины нервного волокна.

1-82п. При увеличении мембранного потенциала возрастает амплитуда потенциала действия, что ведет к усилению местных токов и более быстрому возбуждению соседних участков нервного волокна.

1-83п. У новорожденных. В более толстом нервном волокне меньше продольное сопротивление ионному току в аксоплазме.

1-84п. К 5 – 9 годам для разных нервов.

1-85п. Длительность рефрактерной фазы уменьшается, лабильность увеличивается.

1-86п. Миелинизация его, концентрация натриевых и калиевых каналов в области перехватов Ранвье, уменьшение ионной проницаемости клеточной мембраны.

1-87п. Возбудимость, проводимость и лабильность нервного волокна; величина потенциала покоя и потенциала действия. Увеличиваются.

1-88п. Увеличение диаметра нервного волокна и уменьшение ионной проницаемости клеточной мембраны.

1-89п. Возбудимость, проводимость и лабильность нервного волокна; величина потенциала покоя и потенциала действия. Увеличиваются.

Поиск по сайту: