Материал: билеты
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ ПО КУРСУ НОРМАЛЬНОЙ ФИЗИОЛОГИИ
Общая физиология
1.Физиология, предмет, задачи и ее связь с другими науками. Физиология и медицина. Здоровье и болезнь с позиций физиологии
Физиология - наука о механизмах функционирования и регуляции деятельности клеток, органов, систем, организма в целом и взаимодействия его с окружающей средой. Предметом физиологии, ее содержанием является изучение общих и частных механизмов деятельности целостного организма и всех его органов и систем.
Конечная задача физиологии — такое глубокое познание функций организма, которое обеспечило бы возможность активного воздействия на них в желаемом направлении.
Связь физиологии с другими науками очевидна, базируясь в своих исканиях на данных одних наук, физиология является основой для развития других наук.
Физиология постоянно опирается на законы физики и химии, широко используя их методы исследования. Причина этого в том, что при каждом жизненном процессе происходят физические и химические процессы. Поэтому в физиологии приобрели важное значение два направления физиологического исследования — физическое и химическое. Этими двумя направлениями накоплен очень большой фактический материал, выявлены своеобразные закономерности протекания физических и химических процессов в организме, разработаны специальные методы и технические приемы изучения этих процессов. Физиология тесно связана с морфологическими науками — анатомией, гистологией, цитологией. Это обусловлено тем, что морфологические и физиологические явления неразрывпо связаны. Форма, структура организма и его частей и их функции взаимообусловлены, и нельзя глубоко изучить функции организма, его органов, тканей и клеток, не зная их макроскопического, микроскопического и субмикроскопического строения и его изменении при осуществлении исследуемой функции.
Физиология опирается также на общую биологию, эволюционное учение и эмбриологию, потому что для изучения жизнедеятельности любого организма необходимо знать историю его развития — филогенетического и онтогенетического.
Близко связана физиология и со всеми медицинскими дисциплинами. Более того, как говорил И. П. Павлов, «понимаемые в глубоком смысле физиология и медицина неотделимы». Достижения физиологии постоянно используются медициной, где физиология неизменно находит широчайшее поле приложения. Понять нарушения функций, происходящие в организме при различных заболеваниях, наметить правильные пути их лечения и предохранения от них можно только при знании физиологических процессов, протекающих в нормальном, здоровом организме. Можно привести множество примеров, показывающих использование достижений физиологии в медицинской практике. Так, разработка физиологии пищеварения И. II. Павловым дала возможность понять заболевания пищеварительного тракта и явилась основой диететики питания — мощного средства лечения; изучение витаминов позволило успешно бороться с такими
заболеваниями, как цинга рахит; открытие гормона поджелудочной железы— инсулина и выяснение способов его получения способствовали сохранению жизни тысяч больных диабетом; исследование групп крови явилось основой такого важного для медицинской практики мероприятия, как переливание крови.
2. Понятие управления в организме. Нервная и гуморальная регуляция, саморегуляция функций. Характеристика информации, действующей на организм.
Физиологическая регуляция – это активное управление функциями организма и его поведением для поддержания оптимального уровня жизнедеятельности, постоянства внутренней среды и обменных процессов с целью приспособления организма к меняющимся условиям среды.
Механизмы физиологической регуляции:
нервный
гуморальный.
Гуморальная физиологическая регуляция для передачи информации использует жидкие среды организма (кровь, лимфу, цереброспинальную жидкость и т.д.) Сигналы передаются посредством химических веществ: гормонов, медиаторов, биологически активных веществ (БАВ), электролитов и т.д.
Особенности гуморальной регуляции:
не имеет точного адресата – с током биологических жидкостей вещества могут доставляться к любым клеткам организма;
скорость доставки информации небольшая – определяется скоростью тока биологических жидкостей – 0,5-5 м/с;
продолжительность действия.
Нервная физиологическая регуляция для переработки и передачи информации опосредуется через центральную и периферическую нервную систему. Сигналы передаются с помощью нервных импульсов.
Особенности нервной регуляции:
имеет точного адресата – сигналы доставляются к строго определенным органам и тканям;
большая скорость доставки информации – скорость передачи нервного импульса – до 120 м/с;
кратковременность действия.
Для нормальной регуляции функций организма необходимо взаимодействие нервной и гуморальной систем.
Нейрогуморальная регуляция объединяет все функции организма для достижения цели, при этом организм функционирует как единое целое.
Организм находится в неразрывном единстве с внешней средой благодаря активности нервной системы, деятельность которой осуществляется на основе рефлексов.
Саморегуляция представляет собой такой вариант управления, при котором отклонение какой-либо физиологической функции или характеристик (констант) внутренней среды от уровня, обеспечивающего нормальную жизнедеятельность, является причиной возвращения этой функции (константы) к исходному уровню. В ходе естественного отбора живыми организмами выработаны общие механизмы управления процессами приспособления к среде обитания различной физиологической природы (эндокринные, нейрогуморальные, иммунологические и др.), направленные на обеспечение относительного постоянства внутренней среды..
Практически все характеристики внутренней среды (константы) организма непрерывно колеблются относительно средних уровней, оптимальных для протекания устойчивого обмена веществ. Эти уровни отражают потребность клеток в необходимом количестве исходных продуктов обмена. Допустимый диапазон колебаний для разных констант различен. Незначительные отклонения одних констант могут приводить к существенным нарушениям обменных процессов — это так называемые жесткие константы. К ним относятся, например, осмотическое давление, величина водородного показателя (рН), содержание глюкозы, О2, СО2 в крови.
3.Физиологические свойства возбудимых тканей, как основа их деятельного состояния (понятие, критерии оценки физиологических свойств, последствия изменений).
Физиология возбудимых тканей изучает основные закономерности взаимодействия между организмом, его составляющими и действующими факторами внешней среды.
Возбудимые ткани — специально приспособленные к осуществлению быстрых ответных реакций на действие раздражителя нервная ткань, железистая ткань и мышечная ткань.
Любая живая ткань обладает следующими свойствами: возбудимостью, проводимостью и лабильностью.
Возбудимость - способность ткани отвечать на действие раздражителей переходом в активное состояние. Возбудимость характерна для нервной, мышечной и железистой тканей. Возбудимость обратно пропорциональна силе действующего раздражителя: В = 1/S. Чем больше сила действующего раздражителя, тем меньше возбудимость, и наоборот. Возбудимость зависит от состояния обменных процессов и заряда клеточной мембраны. Невозбудимость = рефрактерность. Наибольшей возбудимостью обладает
нервная ткань, затем поперечно-полосатая скелетная и сердечная мышечная ткань, железистая ткань.
Проводимость - способность ткани проводить возбуждение в двух или одном направлении. Показателем проводимости является скорость проведения возбуждения (от 0,5 до 120 м/с в зависимости от ткани и строения волокна). Быстрее всего возбуждение передается по миелинизированному нервному волокну, затем по немиелинезированному волокну, и самой низкой проводимостью обладает синапс.
Функциональная лабильность - способность ткани воспроизводить без искажения частоту ритмически наносимых импульсов. Показателем функциональной лабильности является количество импульсов, которое данная структура может передавать без искажения за единицу времени. Например, нерв — 500-1000 имп/с, мышца — 200-250 имп/с, синапс —
100-120 имп/с.
4.Мембрано-ионная теория биопотенциалов. Строение клеточной мембраны. Пассивный и активный транспорт веществ. Классификация ионных каналов, их роль, варианты состояний. Функционирование хемочувствительных и потенциалзависимых каналов.
Клеточная мембрана представляет собой тонкую липопротеидную пластинку(60% липидов и 40% белков), на внешней поверхности углеводы, образующие гликокаликс.
Углеводы участвуют в рецепции БАВ, иммунных реакциях.
Фосфолипиды-барьер для заряженных частиц и молекул водорастворимых веществ
Молекулы белков называют интегральными. Они могут быть структурными,ферментами,переносчиками,белками,образующими каналы,ионные насосы,специфические рецепторы.
Клеточные мембраны обладают избирательной проницаемостью. Имеются каналы изб ирательно пропускающие ионы Na,K,Ca,Cl.
Функции мембраны клетки:
барьерная
транспортная
рецепторная
создание эл.потенциала
Пассивный транспорт — перенос веществ из области высокой концентрации в область низкой без затрат энергии (например, диффузия, осмос). Диффузия — пассивное перемещение вещества из участка большей концентрации к участку меньшей концентрации. Осмос — пассивное перемещение некоторых веществ через полупроницаемую мембрану (обычно мелкие молекулы проходят, крупные не проходят).
Активный транспорт — перенос вещества через клеточную или внутриклеточную мембрану (трансмембранный активный транспорт) или через слой
клеток (трансцеллюлярный активный транспорт), протекающий из области низкой концентрации в область высокой, т. е. с затратой свободной энергии организма. В большинстве случаев, но не всегда, источником энергии для осуществления активного транспорта служит энергия макроэргических связей АТФ.
Классификация ионных каналов по их функциям:
1)по количеству ионов, для которых канал проницаем, каналы делят на селективные (проницаемы только для одного вида ионов) и неселективные (проницаемы для нескольких видов ионов);
2)по характеру ионов, которые они пропускают на Na+, Ca++, Cl-, K+-каналы;
3)По возможности управления их функцией различают управляемые и неуправляемые каналы (каналы утечки ионов).Через неуправляемые каналы ионы перемещаются постоянно, но медленно, естественно, при наличии электрохимического градиента, как и в случае быстрого перемещения ионов по управляемым каналам. Управляемые каналы имеют ворота с механизмами их управления, поэтому ионы через них могут проходить только при открытых воротах.
4)По скорости движения ионов каналы могут быть быстрыми и медленными. Например, потенциал действия в скелетной мышце возникает в следствие активации быстрых Nа- и
К-каналов. В развитии потенциала действия сердечной мышцы наряду с быстрыми каналами для Nа+и К+важную роль играют медленные каналы — кальциевые, калиевые и натриевые.
5)по способу регуляции делятся на потенциалзависимые и потенциалнезависимые. Потенциалзависимые каналы реагируют на изменение потенциала мембраны клетки, и при достижении потенциалом определенной величины, канал переходит в активное состояние, начиная пропускать ионы по их градиенту концентрации. Так, натриевые и быстрые кальциевые каналы являются потенциалзависимыми, их активация происходит при снижении мембранного потенциала до 50-60 мВ, при этом ток ионов Na+ и Ca++ в клетку вызывает падение потенциала и генерацию ПД. Калиевые потенциалзависимые каналы активируются при развитии ПД и, обеспечивая ток ионов К+ из клетки, вызывают реполяризацию мембраны.
Потенциалнезависимые каналы (хемоуправляемые) реагируют не на изменение мембранного потенциала, а на взаимодействие рецепторов, с которыми они взаимосвязаны, и их лигандов. Так, Cl--каналы связаны с ГАМК-рецепторами и при взаимодействии этих рецепторов с g-аминомасляной кислотой они активируются и обеспечивают ток ионов хлора в клетку, вызывая ее гиперполяризацию и снижение возбудимости.
Один и тот же ион может иметь несколько видов каналов. Наиболее важными из них для формирования биопотенциалов являются следующие.
Каналы для К+: