Малка библийка по Физиология (за мързеланци)

Малка библийка по Физиология
(за мързеланци)
АВТОР: ВИПУСК 2018

1.Понятие за хомеостаза.
Хомеостазата представлява относително динамично постоянство на вътрешната среда и устоичивост на основните физиологични функции в организма. Физиологичният механизъм, чрез който се осъществява поддържането на хомеостазата, е саморегулацията на функциите. Тя се осъществява на принципа на обратната връзка, която може да бъде отрицате лна или положителна. Отрицателната обратна връзка е причина за санкциониране на възникващите изменения, при което настъпва корекция към физиологичната норма. Положителната обратна връзка засилва възникващата тенденция и води до понататъшното нарушаване на хомеостазата. Това е физиологичното отслабване на факторите на регулацията, нарушаване въздействията на функциите. То води до различия в отговора при смущаващи въздействия, при което отсъства координация или корелация на физиологичните процеси, до недостатъчност или дори до срив на компенсаторните реакции на организма. Следователно положителната обратна връзка има място при отклоненията от физиологичната норма и въвличане на организма в патологичния процес. Функциите в човещкия организъм се регулират чрез хуморални фактори и нервни въздействия. Хуморалната регулация е еволюционни по-древна от нервната. Хормоните са само един от участниците в общата хуморална регулация. Нервната регулация се е появила по-късно, но за сметка на това е претърпяла по-бурно развитие, което се изразява в усъвършенстването на структурата и функциите на нервната система при организмите. Двете форми на регулация не са отграничени една от друга - те взаимно си влияят и имат области, в които се припокриват. Хуморалната регулация се осъществява чрез различни биологично активни вещества. Чрез тях се променя по специфичен начин функцията на даден вид клетки в организма. Биологично активните вещества са : 1) хормони, които се отделят от жлезите с вътрешна секреция. 2) тъканни хормони, които се отделят от нежлезисти клетки в различни органи и тъкани (бъбрек, бял дроб, сърце и др.) 3) медиатори, които се отделят от крайни окончания на нервни клетки. Наричат се още невротрансмитери. 4) Растежни фактори, които се произвеждат в белите кръвни клетки, клетки на нервната и съединителната тъкан и др. И предизвикват делене и увеличаване на броя на клетките. Клетките, които специфично се повлияват от хуморалните регулатори, носят наименованието прицелни клетки. Те притежават молекули, неречени рецептори, които се свързват специфично с биологично активните вещества. Ако свързват хормони, то те се наричат хормонални рецептори. Благодарение на наличието на тези специфични рецептори, всички хормони и хормонални регулатори проявяват своето действие в много малко количество и при много ниски концентрации в кръвта.Броят на рецепторите определя до колко силен може да бъде ефекта на хормоните.Броят на рецепторите не е фиксиран, а може да се променя според нуждите на организма. Нервната регулация се осъществява чрез соматичните вегетативни еферентни нерви. Соматичната нервна регулация е бърза и нейните въздействия са насочени към определени скелетни мускули. Вегетативната нервна регулация е по-бърза в сравнение с хуморалните механизми. Тя нагажда функциите на вътрешните органи към моментните нужди на организма. Регулациите в организма се извършват на различни нива – клетъчно, органно и организмово. В зависимост от локализацията на взаимодействията, междуклетъчната регулация може да се класифицира като: а) автокринна- осъществява се от вещества, отделени от дадена клетка, които въздействат върху собствената й функция; б) синаптична – медиаторите, отделени в синаптичната цепнатина от пресинаптично окончание, предават сигнали върху постсинаптичната мембрана. в) паракринна- биологично активните вещества действат върху съседните клетки; г) ендокринна. На организмово ниво нервната и хуморалната регулация се интегрират в обща нервноендокринна регулация.

2. Клетъчни мембрани
Клетъчната мембрана ограничава клетката от околната среда, като едновременно с това осигурява непрекъснат обмен на веществата между клетката и заобикалящата я среда. Тя притежава избирателна пропускливост и представлява бариера, която запазва постоянството на състава на вътрекелтъчната течност. Неполярни молекули като газове и липиди преминават свободно през нея, докато йони и малки органични молекули преминават избирателно чрез различни транспортни механизми. Клетъчната мембрана представлява двоен липиден слой, в който „плуват” множество белтъчни молекули. Върху външната повърхност на мембраната е разположено полизахаридно покритие – гликокаликс, което има защитни функции, улеснява преминаването на молекули, които навлизат в клетките и определя антигенните свойства на клетката. Главните структурни елементи на клетъчната мембрана са фосфолипидите, холестерол и белтъци. Фосфолипидните молекули имат една хидрофилна част и една хидрофобна, съставена от по две вериги на мастни киселини. Във външния фосфолипиден слой са включени и гликолипиди. Част от белтъците, включени в клетъчната мембрана са структурни, други изпълняват важни жизнени функции. Мембранните белтъци биват интегрални – преминават през цялата дебелина на мембраната и периферни – разположени са в един от двата липидни монослоя. Част от мембранните белтъци са гликопротеини, а функциите им са разнообразни – някой играят ролята на ензими, а други са преносители.Клетъчната мембрана е нерупосклива за едромолекулните органични съединения, които се синтезират в клетката и е с много ниска проницаемост за електрично заредени частици, каквито са йоните. Избирателната пропоскливост на клетъчната мембрана, както и наличието на активни траспортни механизми създават разлики в съдържанието на екстрацелуларната и интрацелуларната течност. Разликата в концентрациите на различните в-ва от двете страни на мембраната създава потенциална енергия под формата на концентрационни градиенти. Трансмембранните концентрационни градиетни са движеща сила за различни транспортни процеси. В зависимост от това дали келтката изразходва енергия при пренасянето на вещества през мембраната, се разграничават два вида транспорт – активен и пасивен. Пасивния транспорт се осеществява по хода на концентрационни, електрохимични и осмолитични градиенти. Този процес се нарича дифузия, а когато концентрационния градиент е за молекулите на разтворителя, транспорта се нарича осмоза.Скоростта на дифузията зависи от температурата и от разстоянието, през което преминават транспортираните в-ва. Дифузията на молекули и йони става през мембранните пори и канали. Порите са малки и пропускат частици не по-големи от 0,8 nm. Съществуват и оксфузия ( транспорт на кислород и въглероден двуокис) и нейонна дифузия. Осмозата от своя страна транспортира разторими в-ва от място с ниско осмотично налягане към това с високо. Налягането, което е нужно да се спре осмозата, се нарича осмотично налягане.Даден разтвор е изотоничен, когато има еднакво ефективно осмолитично налягане с това на кръвната плазма, хипотоничен а ако е по-малко и хипертоничен, ако налягането е по-високо. Транспорта на макромолекули се извършва чрез активен транспорт от страна на белтъците в клетъчната мембрана. Той протича с разход на енергия и срещу концентрационния градиент. Енергияния източник за този процес е хидролизата на АТФ. Системите, които извършват активния транспорт се наричат още „йонни помпи”. Такива помпи са калиевата, натривевата и др.

3. Възбудими тъкани- характеристика
Свойството на живата тъкан да отговаря на дадени въздействия от външната среда се нарича дразнимост. При клетките на нервната и мускулната тъкан дразнимостта се проявява като възбудимост, а предизвикният в резултат на това процес е известен като възбуждане. Поради това тези тъкани са известни като възбудими тъкани. Поради избирателната пропускливост на клетъчната мембра за различните йони се създават условия на получаване на потенциални разлики от двете й страни. Този мембранен потенциал е основен белег на живите клетки. При клетките на възбудимите тъкани основната проява на процеса на възбуждане е е настъпването на промяна в мембрания им потенциал. Наличието на мембранен потенциал е една основните характеристики на възбудимата тъкан. Вътрешната срана на мембраната е – заредена, а външната + . Мембранния потенциал зависи от разликата в концентрацията на йоните от двете страни на кл. Мембрана и от пропускливостта на клетъчната мембрана за съответните йони. Мембраннич потенциал е различен за различните клетки, тъй като техните мембрани притежават различни характеристики. Равновесно състояние се достига, когато химичният градиент на даден йон се изравни с електричния. Съответния на този ел. Градиент мембранен потенциал се нарича още равновесен. Стойността на равновесния потенциал може да се определи чрез уравнението на Нернст :

Хиперполяризация наричаме нарастването на мембранния потенциал по абсолютна стойност – например от – 75 mV на – 90 mV (мембранният потенциал става по-негативен). Хиперполяризация се наблюдава например при нето поток на катиони навън от клетката. Деполяризация наричаме намаляването на мембранния потенциал по абсолютна стойност – например от – 75 mV на – 55 mV (става по-малко негативен).Деполяризация настъпва, когато има нето движение на катиони към цитозола на клетката.Реполяризация наричаме връщането на потенциала към потенциала на покой (първоначалната изходна стойност на мембранния потенциал) – например от – 55 mV до – 75 mV.При някои възбудими клетки (нервни, мускулни) пропускливостта на клетъчната мембрана за даден йон може да се мени под действие на дразнители (стимули). Промяната в пропускливостта на мембраната води до промяна на мембранния потенциал. Промяната на мембранния потенциал е носител на информация и е в основата на процеса на възбуждението. Мембранният потенциал на клетки, които са в спокойно състояние (покой) се нарича потенциал на покой. За различните възбудими клетки потенциалът на покой е различен (най-често от -60 до -90mV). Промяната в пропускливостта на клетъчната мембрана е свързана с наличието на йонни каналчета, които при определени условия се отварят или затварят, тъй като притежават вратички. Йоните могат да преминат през каналчето, когато вратичките са отворени – тогава казваме, че каналчето е активирано. Йоните не могат да преминат през каналчето, когато вратичките са затворени – тогава казваме, че каналчето е инактивирано.

4. Елтро-възбудими и електро-невъзбудими мембрани
Електровъзбудима мембрана е тази, която има потенциалзависими каналчета. Пример: мембраната на аксона Израз на възбуждението на електровъзбудима мембрана са локалният отговор и акционният потенциал. Електроневъзбудима мембрана е тази, чиито канали не са потенциал-зависими и се отварят по други механизми. Пример: химично възбудимите постсинаптични мембрании на химичните синапси и рецепторните ме