Дәріс-1 Физиология пәніне кіріспе. Қозу, мембраналық потенциал, әрекет потенциалы Нерв талшықтарының физиологиялық қасиеттері
жүктеу/скачать 137 Kb.
|
|
Дәріс-1 Физиология пәніне кіріспе. Қозу, мембраналық потенциал, әрекет потенциалы Нерв талшықтарының физиологиялық қасиеттері. Физиология (грекше physis, "табиғат,тек-тамыр"; және logos, "ғылым") тірі организмнің механикалық, физикалық және биохимиялық функциясының ілімі.Әдетте физиология өсімдік физиологиясы және адам мен жануар физиологиясы деп бөлінеді. Дегенмен қандай да болмасын организм қарастырылу үстінде болса да, физиологияның принциптері жалпыға ортақ. Мысалы, ашытқы жасушасын зерттегенде алынған физиология мәліметтері адам жасушасына да қатысты болуы мүмкін. Физиология пәні және оның мәселелері. Физиология - тірі организм мен физиологиялық жүйелердің, ағзалардың, тіндердің, жасушалардың қызметін зерттейтін ғылым.Ол жүйелермен ағзалардың бір-біріне әсерін, өзара байланысын және сыртқы ортамен қарым-қатынасын тексереді. Физиологияның мәселесі адам организмінің жұмысын түсіну,оның әр бөлігінің мәнін анықтау, олардың қалай байланысатынын түсіну, олар қалай әрекеттеседі және сол қатынасу нәтижесінде қалай организмнің жалпы жұмысы атқарылады. Физиология анатомия, циталогия және гистологиямен байланысты.Физика мен химияның жетістіктері физиология үшін өте маңызды, кибернетика мен компьютерді айтпағанда. Физиология дамуының қысқа тарихы. Организм қызметтері туралы өз пікірлерін айтқандар - Гиппократ (медицина атасы), Аристотель (бірінші оқытушы)- Ежелгі Рим, Клавдий Гален - эксперименталдық медицинаның негізін қалады. Физиологияның дамуында анатомиядағы табыстар көп әсер етті. А.Везалийдің «Адам денесінің құрылысы туралы» деген кітабы физиологияда көп жаңалықтарды ашуға себеп болды. XVIIғ.ғылыми физиология дамыды. Вильям Гарвей-үлкен қанағу шеңберін ашты, вивисексияны енгізді. М.Мальпиги артерия мен веналардың капиллярлар арқылы байланысатынын көрсетті. Физиологияның дамуына Рене Декарттың рефлексты ашуы өте маңызды болып табылады. XVIII-XIXғғ. Ломоносов масса мен қуат сақталу заңын ашты. Горянинов, Шванн, және Шлейден-организмнің жасушалардан тұратынын ашты.1859ж. Дарвин эфолюциялық ілімді дүниеге келтірді. XIX және XXғ.физиология аса гүлденуге жетті. Клод Бернар(фр) - қан тамырлары тонусының реттелуінде көміртектік алмасуда жүйке жүйесінің рөлін зерттеді. Организмнің ішкі ортасы туралы түсінік берді. Германияда Дюбуа-Реймон-электрофизологияның негізін қалады. Шерингтон - жұлын физиологиясын зерттеді. Кеннон-вегетативтік жүйке жүйесін зерттеді. Сегенов, Павлов, Боткин, Бехтерев нервизмді дамытты. XIXғ.рефлекторлық доға бөліктерінің рөлі анықталды, жүйке әрекетінің рефлекторлық теориясия, мидың үлкен шарты -шарлар маңызы ашылды. И.М.Сегенов «орыс физиологиясының атасы». Ол қан газдарды тасымалдайтынын ашты. «Ми рефлексі» деген кітап жазды. Идеяларын ары қарай И.П.Павлов дамытты. Ухтомский-доминанта туралы ілімді жасады. И.П.Павлов XV Халықаралық конгрессте (1935)-дүниежүзілік физиологтар атасы деп аталды. Павлов мына бағыттарды зерттеді: қан айналу; ас қорту; жоғарғы жүйке іс әрекеті. Ол жоғарғы жүйке іс әрекетінің (жжіә) типтері туралы ілім құрды. Павлов шығармашылығының шыңы үлкен ми қыртысының сигналдық жүйелер туралы ілімі. Павловқа дейін физиологияда аналитикалық тәсіл басымды болса ол синтетикалық бағытты жасады. Мұсылман елінен шыққан ғалымдар Әбу Насыр Әл Фараби (екінші оқытушы) «дәрігер әрбір ағзаның саулығын анықтау үшін, оның жаратылысының қарай атқаратын қызметін білуге тиіс» - деп жазды. Дәрігерлерге жеті міндет жүктеді. «Адам физиологиясы» оқулығының 13-бетін оқы. Авторы Х.К.Сатбаева,2005ж.). Абу Али ибн Сина(Авицина) «Медицина қағидалары» атты кітап жазған. Қазақстан физиологиясының іргетасын қалаған А.П.Полосухин.Ол КазМи-да физиология кафедрасын 25жыл меңгерді физиология ғылыми – зерттеу институтын ашып 20ж. директоры болды. Ғылыми бағыты лимфология болды. Н.У.Базанова- ғалым-физиолог, тұңғыш биология ғылымының докторы, профессор,академик. Еңбектері ауылшаруашылық және жануарлар физиологиясын аса дамытты. Х.К.Сатпаева -көп жылдар бойы АММИ- да физиология кафедрасының меңгерушісі болды. «Адам физиологиясы» оқулық кітабының авторы. Павлов физиологиясының негізгі принциптері. Тірі организм - біртұтас.Онда жасушалар, тіндер, ағзалар, жүйелер әрекеттері байланысты және келісімді де болады. Организм өзін- өзі реттейтін қасиеті бар. Ол өзіне қажетті нәрселерді алып оған зат алмасудың соңғы өнімдерін бөліп тұрады. Организм тек қоршаған ортамен тұрақты қатынаста ғана белсенді түрде тіршілік ете алады. Нервизм принципы - жүйке жүйесінің әсерін организмнің көптеген әрекеттеріне қаратуға тырысатын физиологиялық бағыт.Зат алмасу- өмір белгісі және қажетті шарт болып табылады. Физиологиялық зерттеу әдістері бақылау; эксперимент.(тәжірибе); Бақылау құбылыстың мәнін аша алмайды,сондықтан негізгі әдіс - эксперимент. Ол жіті және созылмалы болады. Вивисексия – тәнтілу. Жетіспеушілігі - көп қан жоғалады, наркоз, жарақат қалыпты қызметті бұрмалай жібереді. Созылмалы эксперимент - қалыпты жағдайда ұзақ уақыт организм қызметін зерттеуге мәжбүр береді.(фистула әдісі). Н.П.Павлов-физиология мен медицина біртұтас деп айтты. Паталогия мәнін білу үшін тіршілік үрдісінің ағымын білу керек (phatos-детрт,ауру). Негізгі физиологиялық түсініктер. Жануарлар мен адамның белсенділігі қызмет (функция) және физиологиялық акттар түрінде көрінеді. Қызмет (функция), тірлік- нақтыланған ( диференцияланған) жасушалардың, тіндердің, ағзалардың арнамалы іс-әрекеті. Қызметтер өзгергенде организм қошаған ортаға тіршілік жағдайына бейімделеді. Барлық қызметтер (әрекеттер) соматикалық (soma-дене) және вегетативтік (vegeto - қоздыру, тірілту, күшейту, өсу) болып екіге бөлінеді. Соматикалық әрекеттер - қаңқа бұлшық еттері есебінде іске асырылады. Олар соматикалық жүйке жүйесімен жүйкеленеді. Вегетативтік қызметтер- зат алмасумен, қанайналумен, демалумен, ас қорытумен, сыртқа шығарумен, өсу және өрбумен байланысты. Олар ішкі ағзалар жұмысымен атқарылады да вегетативтік жүйке жүйесімен (ВЖЖ) жүйкеленеді. Физиологияық акт- күрделі үрдіс.Ол организмнің әртүрлі физиологиялық жүйелері қатысуымен іске асырылады. Сонымен, дем алу, ас қорыту, сыртқа шығару, қозғалу ж.б. физиологиялық акттарын ажыратады. Ішкі орта туралы түсінік. Бұл түсінікті ХІХғ. Француз физиологы Клод Бернар ендірді. Қан, лимфа, тіндік және церебро-спиналдық (ЦСС) сұйықтықтар адамның ішкі ортасын құрайды. Гомеостаз - ішкі ортаның құрамы мен қасиеттерінің өзгерушілігі және негізгі физиологиялық қызметтерінің тұрақтылығы. Гомеостаз биологиялық константалармен сипатталады. Биологиялық константаларға жатады: қан реакциясы (рН) Қандағы қант мөлшері қоректік заттар осмотикалық, онкотикалық қысымдар және қан қысымының мөлшері, дене температурасы. Қолайсыз жағдайларда гомеостаз бұзылады. Адам ұзақ уақыт ыстықта немесе суықта қалғанда өліп те кетуі мүмкін. Физиология салалары Көздеген мақсаттарына сәйкес физиология бір-бірімен тығыз байланысты, бірақ дара дамитын бірнеше салаларға бөлінеді. Оларды жалпы, салыстырмалы, эволюциялық, жас, арнаулы жоне экологиялық физиология деп атайды.Жалпы физиология жеке жасушалар мен олардың цитоплазмасының қызметін, жасуша аралық байланыстарды, басқаша айтқанда организм тіршілігінің негізін зерттейді. Салыстырмалы физиология әр түрлі жануарлар организмінің тіршілік әрекетіндегі ұқсастық пен айырмашылықты зерттейді. Эволюциялық физиология адам мен жануарлар организмі функцияларының онто- және филогенездік даму барысында пайда болу, даму, қалыптасу заңдылықтарын зерттейді. Жас физиологиясы организмнің тіршілік әрекеттерінің жеке дамудың (онтогенез) әр түрлі сатысындағы ерекшеліктерін тексереді. Арнаулы (салалык) физиология жануарлардың жеке кластары мен топтарының (мыс, жеке түрлер мен түліктердің), жеке мүшелердің (жүрек, бүйрек, бауыр т.б.), жүйелердің (қан айналым, тыныс алу, ОНЖ т.с.с), жеке ұлпалардың (ет, нерв т.б.) тіршілік ерекшеліктерін зерттейді. Экологиялық физиология организмнің тіршілік әрекеттерінде мекендеу ортасы мен табиғи географиялық жағдайларға байланысты туындаған ерекшеліктерді анықтайды. Организмнің құрылысын білмей, оның функцияларын түсіну мүмкін емес, сондықтан физиологияны жан-жақты ұғыну үшін анатомия, гистология жөне цитология пәндерін толық меңгеру керек. Сонымен қатар физиологиялық үрдістерді зерттеу үшін химия мен физика, биология мен биофизика заңдылықтарын білудің маңызы зор. Физиологиялық зерттеулерде спектрофотометрия, ренттенография, т.б. әдістер, радиоактивті изотоп, электр өлшеуіш аппаратгар т.с.с. кеңінен қолданылады. Организмдегі әр түрлі үрдістердің арасындағы ішкі байланыстар мен олардың өзара әсерлерін реттеудің жалпы принциптерін ашуда кибернетика мен математикалық модельдеу әдістері де пайдаланылады. Физиологиялық үрдістердің мәнін ұғыну үшін эволюциялық ілім мен эмбриологияны, жануарлар дүниесінің жалпы даму заңдылықтарын білу қажет. Эволюциялық даму барысында организм ұлпалары терең жіктеліп, жеке мүшелер белгілі бір қызмет атқаруға машықтанады. Осының нәтижесінде биологияның негізгі талабының бірі — организм мен сыртқы ортаның біртұтастығын сақтау заңдылығы қамтамасыз етіледі. Сыртқы орта жағдайлары үздіксіз өзгеріп отыратындықтан бұл заңдылықты сақтау үшін организм қоршаған орта жағдайына бейімделуге мәжбүр болады. Мұндай бейімделу үрдістері тірі құрылымдардың физиологиялық қасиеттері мен әрекеттерінің өзгеруі нәтижесінде жүзеге асады. Ал, аталған өзгерістер негізінде қозу мен тежелу үрдістерінің ара қатынасы жатады. Осыдан филогенездік даму барысында тірі құрылымдардың қоршаған орта жағдайына бейімделуінің нәтижесі ретінде ерекше қозғыш ұлпалар — нерв, ет және без ұлпалары 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 деп жеке ұлпалар мен мүшелердің өздеріне тән әрекетін байқатпаған күйін айтады. Мысалы, бұлшық ет жиырылмаса, без сөл бөлмесе т.с.с, оларды тыныштық күйде деп есептейді. 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 үрдісі де тірі ұлпаның тітіркендіргіштерге белсенді реакциясы нәтижесінде туындайды. Тежелу сыртқы белгілері жағынан физиологиялық тыныштыққа ұқсас. Бұл екі күй де ұлпалар мен мүшелер әрекетінің тиылуымен сипатталады. Бірақ тыныштық күй мен тежелудің арасында зор ішкі айырмашылық бар: тежелу кезінде ұлпалар мен мүшелердің қозғыштығы, лабилъділігі күрт төмендейді, теріс шыңды потенциал тіркеледі. Тежелу қозу үрдісімен бірлесе отырып тірі құрылымдардың сыртқы орта жағдайларына бейімделуін қамтамасыз етеді. Кез келген тірі құрылымға тітіркенгіштік, қозғыштық, функционалды жылжымалық (лабильділік) қасиеттері тән. Тітіркенгіштік деп тірі құрылымдардың тітіркендіруге өзіндік сипаты жоқ жалпылама реакциялармен — зат және энергия алмасу үрдісінің өзгеруімен — беретін жауабын айтады. Бұл реакцияларға шектелген сипат тән болады, олар тірі құрылымның белгілі бір жерінде шоғырланады, оның басқа учаскелеріне таралмайды. Тітіркенгіштік: — жануарлар жасушаларына да, өсімдіктер жасушаларына да ортақ қасиет. Оның әсерімен жасушалары мен ұлпалардың өсу және көбею үрдістері атқарылады, тірі құрылымдардың қоршаған орта жағдайына баяу морфологиялық бейімделуі жүреді. Қозғыштык, деп тірі құрылымдардың — ет және нерв ұлпаларының тітіркендіруге таралатын әрекет потенциалымен — тітіркеніспен (импульспен), арнаулы өзіндік реакциялармен жауап беруін айтады. Қозғыштық тек жануарлар ұлпасына ғана тән қасиет. Бұл қасиет ерекше белсенді күй — қозу үрдісінің туындауына себепші болады. Қозу үрдісі шектеулі немесе таралмайтын және таралатын бо-лып бөлінеді. Шектелген қозу түрін Н.Е.Введенский ашқан. Қозудың бұл түрі тітіркендіргіш күші табалдырықтан төмен болған жағдайда туындайды. Мүндай 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 түрінде таралады. Функционалды жылжымалық, немесе лабильділік, деп ұлпада дара қозу тітіркенісінің пайда болып және басылып (аяқталып) үлгеру шапшандығын айтады. Қозу толқынының ұзақтығы толық (абсолютгі) рефрактерліктің созылу мерзіміне тәуелді болады жөне ол ұлпадағы физиологиялық және биохимиялық үрдістердің шапшандығын, қарқындылығын бейнелейді. Сондықтан, жеке қозу толқынын тудыратын үрдістер неғүрлым шапшаң жүрсе, соғүрлым лабильділік жо ғары 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 құблып отырады. Әрекет үстінде лабильділіктің бастапқы деңгейімен салыстырғанда жоғарылай немесе төмендей өзгеруін А.А.Ухтомский ырғақ игеру деп атаған. Ырғақ игеру организмнің жеке мүшелері қызметінің арасындағы үйлесімдіктің негізі болып табылады. Ұлпа әрекеті үшін тиімді тітіркендіру ырғағын оптималъды ыргақ деп атайды. Ұлпаны мұндай ырғақпен тітіркендіргенде әрбір жаңа тітіркеніс рефрактерліктің экзальтация (лепілдеу) кезеңіңде туындайды да, мықты жауап реакция тудырады. Тітіркендіргіш жиілілігі оптимальды ырғақтан асып кетсе, тірі құрылымның жауап реакциясы нашарлайды. Тітіркендірудің мұндай ырғағын пессимумдік ығақ деп атайды. Пессимум — тітіркендіру жиілігі лабильділік шегінен асып кеткенде байқалады. Мұндай жағдайда бірінші тітіркендіргіш әсерімен ұлпа қозады да, келесі тітіркендіргіш әсері оның толық рефрактерлік күйге өткен кезімен сәйкес келеді. Сондықтан, келесі тітіркендіргіштерге жауап қайтарылмай, рефрактерлік күй тереңдей түседі. Осыдан жиі ырғақты тітіркендіргіштер ұлпаның лабильділігін төмендете түседі де, қозу үрдісі емес, керісінше, тежелуді тудырады. Оптимум және пессимум құбылыстары барлық ұлпаларға тән жалпы биологиялық қасиет. Бапты (оптимальды) тітіркендіру ұлпалар реакциясына жағымды ықпал жасаса, күші, жиілілігі, әсер мерзімі шекпен артып кеткен тітіркендіргіштер жеткіліксіз (пессимальды) реакциялар тудырады. Жүйке талшықтарын глия қабықтарымен жабылған нейрон өсiндiлерi құрады. Жүйке талшықтары құрылысына қарай миелиндi (neurofibra myelinata, жүйке талшығының құрамына кiретiн ақ зат және липоидтың қосындысы), миелинсiз (neurofibra nonmyelinata) болып, екi топқа бөлiнедi. Екеуi де бiлiктi цилиндр деп атайтын нейрон өсiндiсiнен тұрады. Бiлiктi цилиндрдi бас миы мен жұлында олигодендроглия жасушаларынан тұратын қабық (жүйке жүйесiнің шеткi бөлiмiнде-леммоциттер, шванн жасушалары деп аталады) қоршап тұрады. Миелинсiз жүйке талшығы вегетативтiк жүйке жүйесiнде және ми сұр затында, миелиндi-жүйке жүйесiнiң шеткi (сомалық) бөлiмiнде, ақ затта таралған. Жүйке талшықтарын глия қабықтарымен жабылған нейрон өсiндiлерi құрады. Мембраналық теорияға сәйкес 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 – 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. жүктеу/скачать 137 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|