Контрольные вопросы и задания для определения исходного уровня знаний

1. Содержание предмета физиологии. Отличие физиологии от морфологических наук. Основные вопросы, исследуемые физиологией.

2. Методы исследования в физиологии.

3. Физиология биологической мембраны. Структура биологической мембраны, физиологическая роль компонентов биологической мембраны. Виды и механизмы транспорта веществ через биологическую мембрану (механизмы транспорта газов, липофильных веществ, воды, ионов, глюкозы). Виды ионных каналов.

4. Определение понятий: раздражимость, раздражение, раздражитель, возбудимость, воз­буждение.

5. Электрофизиологическая характеристика состояния покоя мембраны возбудимой клет­ки. Понятия поляризация, гиперполяризация, деполяризация, потенциал покоя.

6. Электрохимическая характеристика потенциала покоя.

6.1. Особенности проницаемости мембраны для ионов натрия, калия, хлора, белка мем­браны нервного волокна в состоянии покоя.

6.2. Пассивный и активный транспорт ионов через биологическую мембрану, роль натрий- калиевого насоса,в транспорте ионов через мембрану. Распределение ионов во внутриклеточ­ной и межклеточной среде.

6.3. Динамика формирования потенциала покоя, роль равновесного калиевого потенциала и электрогенного натрий-калиевого насоса.

6.4. Факторы, влияющие на величину потенциала покоя клетки.

7. Методы регистрации потенциала покоя.

8. Электрофизиологическая (электрографическая) характеристика возбуждения. График изменения заряда мембраны (график потенциала действия) во время развития возбуждения. Ха­рактеристика поляризации, медленной и быстрой деполяризации, быстрой и медленной деполя­ризации, гиперполяризации, реверсии заряда мембраны, овершута.

9. Электрохимическая характеристика возбуждения. Понятие критического уровня деполяризации.

10. Динамика изменения проницаемости натриевых каналов мембраны во время возбужде­ния. Влияние величины заряда мембраны на белки натриевых каналов (Н- и М- ворота, белок-сенсор напряжения). Характеристика процессов активации, инактивации натриевых каналов.

В тетради для практических работ выполнить письменно:

1) зарисовать принципиальную схему строение плазматической мембраны, обозначить составные компоненты;

2) зарисовать сопряженные графики потенциала действия, ионных потоков и фаз возбудимости (на примере нервного волокна). Необходимо обозначить и подписать все элементы графиков.

Рис. 2. Графики потенциала действия (А) и изменения ионной проницаемости клеточной мембраны для Na+ и К+ (Б), КУД – критический потенциал.

Рис. 3. Графики потенциала действия и фаз возбудимости:

Е, мВ – заряд мембраны в мВ; Екр. – критический уровень деполяризации; ПП – потенциал покоя; t,мс – время в мс; 100% - уровень исходной, 100% возбудимости мембраны.

График потенциала действия: 1 – фаза медленной реполяризации (фаза локального ответа или предспайк); 2 – фаза быстрой деполяризации; 3 – фаза быстрой реполяризации; 4 – фаза медленной реполяризации (отрицательный следовой потенциал); 5 – фаза гиперполяризации (положительный следовой потенциал). Фазы 2+3 – спайк.

График возбудимости: 1 фаза – повышенной возбудимости; 2 – фаза абсолютной рефрактерности; 3 – фаза относительной рефрактерности; 4 – фаза супернормальной возбудимости; 5 – фаза субнормальной возбудимости.