10 Зрительный анализатор. Механизм преобразования информации в органе зрения.

В глазу позвоночных имеется 2 вида рецепторных клеток – колбочки и палочки. Колбочки обеспечивают цветное зрение (у собак отсутствуют). Палочки, которые гораздо более чувствительны, – монохроматическое. Они могут вырабатывать электрический сигнал (рецепторный потенциал) в ответ на один единственный фотон. Колбочки требуют гораздо большей освещенности.

П алочка (рис.1) состоит из наружного сегмента, с находящимся в нем световоспринимающим аппаратом, внутреннего сегмента, с множество митохондрий, ядерной области и синаптического тельца, образующего контакты с нервной клеткой сетчатки.

Рис. 1 - Палочка - фоторецепторная клетка зрительной системы.

А - свет на сенсорную область (наружный сегмент) не попадает;

Б - наружный сегмент освещен

Наружный сегмент представляет собой цилиндр, покрытый цитоплазматической мембраной, содержащей около 1000 дисков, каждый из которых представляет замкнутый мешочек, образованный мембраной и содержащий плотноупакованные молекулы родопсина. Плотность их упаковки составляет 10⁵ на 1 мкм². В мембрану наружного сегмента встроено множество натриевых каналов.

В темноте клетка сильно деполяризована. Эта деполяризация поддержи-вается непрерывным поступлением ионов Na⁺ через открытые натриевые каналы. Деполяризация клетки удерживает потенциал-зависимые кальцевые каналы синаптического тельца в открытом состоянии, обуславливающем свободный проход ионов Са⁺ в пресинаптическое окончание и выход тормозящего медиатора в синаптическую щель. В результате возбуждения постсинаптического окончания нейрон заторможен, импульсы не генерируются и не поступают в ЦНС.

Механизм закрытия Na⁺ каналов. При попадании квантов света на молекулы родопсина происходит их активация и распад на опсин и ретиналь. В результате воздействия молекул опсина на натриевые каналы, последние закрываются, прохождение ионов Na⁺ в клетку по ним прекращается. Таким образом, в зави-

симости от интенсивности падающего светового потока степень деполяризации мембраны снижается. Соответственно снижается количество ионов Ca⁺, проникающих в пресинаптическое окончание, и выход тормозящего нейромедиатора в синаптическую щель. В результате постсинаптический нейрон растормажива-

ется, частота генерируемых им импульсов (частота нервных импульсов, поступающих в мозг) возрастает.

В состоянии наибольшей чувствительности клетки приход одного фотона приводит к снижению входящего в клетку потока Na⁺ на 10⁶ ионов. Уровень гиперполяризации при этом достигает величины 1 мВ.

1 1 Функциональная и структурная организация системы кровообращения и ее роль. Сердечно-сосудистая система обеспечивает циркуляцию крови по замкнутой системе сосудов (рис 1.1). Постоянная циркуляция обеспечивает доставку во все клетки веществ, необходимых для их нормального функционирования и удаление продуктов жизнедеятельности.

Рисунок 1.1 – структурная организация сердечно сосудистой системы

Основная функция сердечно-сосудистой системы – обеспечение непрерывного движения крови по капиллярам, ответственным за обмен веществ между кровью и тканями. Для обеспечения процесса обмена веществ в капиллярах, сердечно сосудистая система имеет определенную функциональную и структурную организацию.

Состав и биофизические функции элементов сердечно-сосудистой системы

Сердце – насос, периодически выталкивающий кровь (в фазе систолы) в системы кровотока. Масса крови, выбрасываемой сердцем в аорту и далее в артерии в течение нескольких часов превышает массу человеческого тела. Следовательно, в сердце, играющем роль гидравлического насоса, многократно поступает одна и та же кровь. Крупные сосуды смягчают толчки – переводят пульсирующее давление в постоянное. Артерии запасают кровь во время систолы и выталкивают ее. В то же время эти крупные сосуды выполняют функцию проводников, подводя кровь к различным частям тела и органам.

Артериолы – резистивные сосуды. Легко изменяя свой просвет они регулируют гемодинамические показатели кровотока в капиллярах. Артериолы – «краны» сердечно-сосудистой системы. Это становится возможным благодаря эластичности крупных сосудов, которые по существу, являются согласующим звеном между сердцем и капиллярами. По венам кровь возвращается в сердце. Таким образом, в сердечно-сосудистой системе одновременно протекают разнородные процессы, взаимосвязанные друг с другом:

1. Поступление крови из левого желудочка в аорту и кровоток по сосудам.

2. Изменение давления крови и механических напряжений в стенках сосудов.

3. Изменение объема и формы элементов сердечно-сосудистой системы.