СИТУАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ ПО НОРМАЛЬНОЙ ФИЗИОЛОГИИ. Комплект ситуационных задач создан коллективом кафедры нормальной физиологии ВГМА им

(КАФЕДРА НОРМАЛЬНОЙ ФИЗИОЛОГИИ ВГМА, 2010/2011 уч/год)

Комплект ситуационных задач создан коллективом кафедры нормальной физиологии ВГМА им. Н.Н. Бурденко и опубликован в учебном пособие Нормальная физиология (учебные модули для самостоятельной работы студентов) – Воронеж: ИПФ «ХХ1 век», 2010, – 595 с. Пособие рекомендовано УМО для студентов медицинских вузов (№ 17-29/297 от 07.06.2010).

Ситуационные задачи и ответы

Задача 1Ответ 1. В первом и во втором случаях действует отрицательная обратная связь поскольку в них выполняется стратегия стабилизации физиологического процесса (отрицание колебания от нормального уровня).

Задача 2. Ответ 2. Снижение уровня АТФ в нейронах в этих условиях будет увеличивать внутриклеточную концентрацию Na⁺ в результате энергетической необеспеченности функции К⁺/Na⁺-насоса. Поэтому будут активироваться К⁺-каналы, зависимые от АТФ и от ионов натрия, что будет увеличивать диффузию К⁺ из клетки и препятствовать деполяризации.

Задача 3 Ответ 3. Из таблицы 2.1 видно, что трансмембранные градиенты концентрации для Na⁺ и Са²⁺ направлены на движение обоих катионов внутрь клетки. Однако электродвижущая сила (ЭДС) для Na⁺ (–140 мВ) меньше, чем для Са²⁺ (–210 мВ). Поэтому энергии, освобождаемая при перемещении одного Na⁺ внутрь клетки будет недостаточна для перемещения одного Са²⁺ из клетки. Более правильное обозначение ионообменника – 3Na⁺/ Са²⁺-ионообменник.

Задача 4. Ответ 4. 1) Накопление высокой концентрации К⁺ в межклеточной жидкости (следствие его выхода из клетки в фазе реполяризации) свидетельствует о недостаточности К⁺/Na⁺-насоса, следовательно, концентрация Na⁺ в цитозоле будет также повышаться. Оба процесса будут вызывать деполяризацию мембраны, что уменьшает пороговый потенциал и повышает возбудимость клетки. 2) После интенсивной активности нейрона высокая концентрация Na⁺ внутри клетки и К⁺ вне клетки будут продолжать активировать К⁺/Na⁺-насос, электрогенная функция которого может вызвать гиперполяризацию клеточной мембраны (за один цикл удаляется из клетки 3 Na⁺ и перемещается в клетку 2 К⁺).

Задача 5. Ответ 5. Концентрация Na⁺ в межклеточной жидкости 90 ммоль/л представляет собой снижение его уровня по сравнению с нормой на 35–40%. В этих условиях даже при полном открывании активационных m-ворот в Na⁺–каналах входящий в клетку Na⁺-ток становится настолько слабым, что не может запустить регенеративную деполяризацию, поэтому генерация потенциалов действия прекратится.

Задача 6. Ответ 6. Поскольку закрывание инактивационных h-ворот в натриевых каналах вызывает пролонгированная деполяризация, для их открывания необходимо применить гиперполяризующее действие анода.

Задача 7.Ответ 7. Продолжительность импульса тока в этих условиях равна 1 с/100000 Гц = 0,01 мс, что в 10 раз меньше, чем хронаксия этой мышцы с ненарушенной иннервацией. Такой кратковременный раздражитель не может вызвать возбуждение и сокращение мышцы.

Задача 8. Ответ 8. Резкое снижение синтеза АТФ нарушит функцию К⁺/Nа⁺-насоса плазмолеммы нейронов. Ионы калия, вышедшие из нейрона в фазе реполяризации ПД, не будут полностью транспортироваться обратно из-за нарушения функции насоса. Накопление внеклеточного калия затруднит диффузию ионов калия из клетки, что является главным механизмом формирования мембранного потенциала покоя. Наряду с этим блокада насоса уменьшает его электрогенную функцию, которая также участвует в создании потенциала покоя. Следовательно, произойдет деполяризация плазмолеммы. Постепенно нарастающая деполяризация вызовет инактивацию натриевых каналов в результате закрывания h-ворот. Натриевая инактивация приведет к полной невозбудимости нейрона, абсолютной рефрактерности, а его импульсная активность прекратится.

Задача 9. Ответ 9. Замена ионов натрия на ионы холина с учетом полной непроницаемости мембраны для холина уменьшит диффузию положительных ионов внутрь клетки. Возникнет сдвиг мембранного потенциала в сторону равновесного калиевого потенциала, т.е. гиперполяризация мембраны. Потенциал действия не может возникнуть, так как будет нарушена фаза деполяризации из-за отсутствия входящего в клетку натриевого тока. Следовательно, в данных условиях мембранный потенциал покоя увеличится (гиперполяризация мембраны), и исчезнет способность к генерации потенциала

действия.

Поиск по сайту: