Тақырыбы: Қозғыш ұлпалардың физиологиялық қасиеттері

Жұмыстың мақсаты:. Студенттерді адам мен жануарлардың ағзаларында ғы қ озғыш ұлпалардың жалпы сипаттамасымен, қозғыштықпен – қозу процес терінің механизіміменен таныстыру және ет талшықтарының физиологиялық қасиет терін зерттеу, жүйке - ет препаратын дайындау әдісін меңгеру.

Тақырыптың теориялық негізі. Эволюциялық даму барысывда организм үлпалары терең жіктеліп, жеке мүшелер белгілі бір қызмет атқаруға машықтанады. Осының нәтижесінде биологияның негізгі талабының бірі - организм мен сыртқы ортаның біртұтастығын сақтау заңшылық қамтамасыз етіледі. Сыртқы орта жағдайлары үздіксіз өзгеріп отыратындықтан бұл заңдылықты сақтау үшін организм қоршаған орта жағдайына бейімделуге мәжбүр болады. Мұндай бейімделу процестері тірі құрылымдардың физиологиялық қасиеттері мен әрекеттерінің езгеруі нәтижесінде жүзеге асады. Ал, аталған өзгерістер негізіңде қозу мен тежелу процестерінің ара қатынасы жатады. Осыдан филогенездік даму барысыңца тірі құылымдардың қоршаған орта жағдайына бейімделуінің нәтижесі ретінде ерекше қозғыш ұлпалар — жүйке, етті және безұлпалары 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 тен әрекетін байқатпаған, атқармаған күйін айтады. Мысалы, бұлшық ет жиырылмаса, без сөл бөлмесе т.с.с, оларды тыныштық күйде деп есептеңді.

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 процесі де тірі ұлпаның тітіркендіргіштерге белсенді реакциясы нәтижесінде туындайды. Тежелу сыртқы белгілері жағынан физиолоиялық тыныштыққа ұқсас. Бұл екі күй де ұлпалар мен мүшелер әрекетінің тиынуымен сипатталады. Бірақ тыныштық күй мен тежелудің арасында зор ішкі айырмашылық бар: тежелу кезінде ұлпалар мен мүшелердің қозғыштығы, лабильділік күрт төмейдейді, теріс шынды потенциал тіркеледі. Тежелу қозу процесімен бірлесе отырып тірі құрылымдардың сыртқы орта жағдайдарына 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 процесінің өзгеруімен - беретін жауабын айтады. Бұл реакцияларға шектелген сипат тән болады, олар құрылымның белгілі бір жеріңде шоғырланады, оның басқа учаскелеріне таралмайды. Тітіркендіргіштік -жануарлар торшаларына да, өсімдіктер торшаларына да ортақ қасиет. Оның әсерімен торшалары мен ұлпалардың өсу және көбею процестері атқарылады, тірі құрылымдардың қоршаған орта жағдайына баяу морфологиялық бейімделуі жүреді.

Қозгыштық деп тірі құрылымдардың - ет және жүйке ұлпаларың - тітіркендіруге таралатын өрекет потенциалымен- тітіркеніспен (импульспен), арнаулы өзіндік реакциялармен жауап беруін айтады. Қозғыштық тек жануарлар үлпасына ғана төн қасиет. Бұл қасиет ерекше белсенді күй - қозу процесінің туывдауына себепші болады.

Қозу процесі шектеулі немесе таралмайтын және таралатын болып бөлінеді. Шектелген қозу түрін Н.Е.Введенский ашқан. Қозудың бұл түрі тітіркендіргіш күші табалдырықтан төмен болған жағдайда туындайды. Мұндай 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 тұра алады.

Функционалды жылжымалық, немесе лабилъділік, деп ұлпада дара қозу тітіркенісінің пайда болып және басылып (аяқталып) үлгеру шапшандығын айтады. Қозу толқынының ұзақтығы толық (абсолютгі) рефрактерліктің созыу мерзіміне тәуелді болады және ол ұлпадағы физиологиялық және биохимиялық процестердің шапшандығьш, қарқындылығын бейнелейді. Сондықтан жеке қозу толқынын тудыратын процестер неғұрлым шапшаң жүрсе, соғұрлым лабильділік жоғары 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 құбылып отырады. Әрекет үстінде лабильділіктің бастапқы деңгейімен салыстырғаңда жоғарылай немесе төмендей өзгеруін А.А.Ухтомский ыргақ игеру деп атаған. Ырғақ игеру организмнің жеке мүшелері қызметінің арасындағы үйлесімдіктің негізі болып табылады. Ұлпа әрекеті үшін тиімді тітіркендіру ырғагын оптималъды ырғақ деп атайды. Ұлпаны мұндай ырғақпен тітіркендіргенде әрбір жаңа тітіркеніс рефрактерліктің экзальтация (лепілдеу) кезеңіңде туыңдайды да, мықты жауап реакция тудырады.

Тітіркендіргіш жиілілігі оптимальды ырғақтан асып кетсе, тірі құрылымның жауап реакциясы нашарлайды. Тітіркеңдірудің мұндай ырғағын пессимумдік ырғақ 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 төмеңдете түседі де, қозу процесі 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.

Ұлпаларда пайда болатын қозу процесі тұтасқан, толассыз жүретін Қүбылыс емес, ол үздік-үздік, белгілі бір ырғақпен туындап отыра-тын процесс. Оның себебі тітіркеністің пайда болып, дамуы кезінде үлпалардың қозғыштық қасиетінде сатылы өзгерістер байқалады. Үлпадағы үйексіздену (деполяризация) нөтижесінде шектеулі қбзу пайда болған кезде аз мерзімге қозғыштық жоғарылайды. Шектел-ген қозу таралатын қозуға айналғавда, натрий иондары торша ішіне көп мөлшерде еніп кетеді де, өрекет потенциалының шыңы (спайк) туындайды. Осы сөтге үлпаның қозғыштығы күрт төмендейді, оның тітіркеңдіруге сезімталдығы жоғалады, қосымша тітіркеңдіруге жауап реакция болмайды. Қозудың дамуының бүл сатысын толық (абсолюттік) рефрактерлік саты дейді. Абсолюттік рефрактерлік саты өрекет потенциалының өрлеу кезімен сәйкес келеді де, жылы қанды жануарлардың миелинді жүйке талшықтарьщца 0,5-1 мс, бүлшық етге -2,5-3 мс, ал жүрек етгерінде - 300-400 мс уақытқа созылады.

Қозудың осы сатысынан кейін үлпалардың қозғыштығы бірііндеп бастапқы қалпына келеді - салыстырмалы рефрактерлік саты баста-лады. Ол керіүйектену (реполяризациямен) - өрекет потенциалы шыңының төмендеп, оның іздік үйексізденуге айналған кезеңімен сөйкес келеді. Бүл саты жүйке талшықтарыңца 1-10 мс, ал ет талшық-тарында - 30 мс дейін созылады. Осыдан соң экзалыпация сатысы деп аталатын қозғыштықтың жоғарылау кезеңі басталады. Мерзім жағынан бұл кезең іздік үйексізденудің соңымен сәйкес келеді. Экзальтация сатысының ұзақтығы жүйкете — 20 мс, бүлшық етте -50 мс шамасында.

Экзальтация сатысынан соң субнормалы саты басталады, ол іздік гиперүйектенумен сөйкес келеді. Бұл кезеңде ұлпалар қозғыштығы тыныштық сатысымен салыстырғанда төменірек болады.

Қозу табиғатын түсіндіретін мембраналық теорияға сәйкес рефрактерліктің абсолюттік сатысы натрий иоңдарының торша ішіне өтуінің тиылып, мембрананың калий иондары үшін өтімділігінің жоғарылауымен байланысты. Осының нәтижесінде мембрананың қозғыштығы уақытша жойылып, онда тітіркеңціруге жауап ретінде әрекет потенциалы туындамайды.

Рефрактерліктің салыстырмалы сатысында натрий иондарынын өтімділігін төмендетіп, калий иондарының өтімділігін жоғарылататын жағдайлар жойылып, мембрананың тыныштық күйіндегі қасиеттері қалпына келеді. Осының нәтижесіңце торшалар мембранасының қозғыштығы мен әрекет потенциалын тудыру қабілеті біртіндеп қалпына оралады. Дегенмен, бұл кезенде қозғыштық қабілі төмен деңгейде болады, сондықтан қозу процесін тудыру үшік тітіркендіргіш күші зор болу керек.

Рефрактерліктің экзальтация сатысында торшаларда қалыптастыру процесі толығымен аяқталады. Үйексіздену (мембраналық потенциал деңгейінің төмендеуі) аяқталып, торшаның қозғыштығы жоғарылайды. Осы кезде торшаның тітіркендіргішке сезімталдығы күшейеді, ұлпа келесі қозу процесіне дайын күйге оралады.

Рефрактерлікгің субнормалы кезеңі іздік гиперүйектену (мембраналық потенциал деңгейінің жоғарылауы) кезіңде туыңдайды. Бұл мерзімде тыныштық потенциалының деңгейі жоғарылайды, сондықтан үйексіздену процесін тудыру үшін күшті тітіркендіргіш қолдану қажет.

Тітіркендіргіш дегеніміз өз әсерімен тірі ұлпаларда қозу процесін тудыратын ішкі немесе сыртқы орта факторлары, агенттері. Олар бірнеше принцип негізінде жіктеледі.

Табиғатына байланысты тітіркендіргіш химиялық (қышқылдар, сілтілер, тұздар, улар т.б.), физикалық (механикалық, термиялық, электрлік, сәулелік, дыбыстық т.б.), биологаилық (микробтар, вирустар, гормондар т.б.) болып бөлінеді.

Ұлпалар мен жалпы организмге өтетін әсерінің мәніне қарай тітіркендіргіштер үйреншікті (адекватты) және тосын (инадекватты) болып бөлінеді. Ұлпалар мен құрылымдар әсеріне эволюциялық даму барысында жақсы бейімделген, сондықтан оларға қалыпты, табиғи жағдайда әсер ететін тітікендіргіштерді үйреншікті тітіркендіргіш дейді. Мысалы, ет талшықтары үшін жүйке тітіркенісі, көз фоторецепторлары үшін — сәуле, есту рецепторлары үшін - дыбыс толқыны т.с.с. үйреншікті тітікендіргіш болып табылады. Ұлпалар мен мүшелерге табиғи жағдайда әсер етпейтін тітікендіргіштерді - тосын тітікендіргіш дейді. Қалыпты жағдайда олар ұлпаларда қозу процесін тудырмайды, бірақ әсер күші мен тітіркендіру мерзімі жеткілікті болғанда олар қозу процесін тудыра алады. Мысалы, әр түрлі механикалық факторлар (соғу, шаншу, қысу т.б.), элекгр тогы, қышқылдар әсерімен бұлшық ет жиырылады.

Әсер күшіне қарай тітікендіргіштер табалдырықты, табалдырықтан жоғары және табаддырықтан төмен болып бөлінеді.

Құрылым принципі мен химиялық құрамындағы ұқсастыққа қарамастан, тірі табиғат әлемінде кездесетін әр түрлі организмдер торшалары бір-бірінен едәуір ерекшеленеді. Оларда тек құрылымдық қана емес, түрлі физиологиялық және биохимиялық ерекшеліктер пайда болады.

Көптеген протистер, сондай-ақ саңырауқұлақтар мен өсімдіктер торшалары плазмалық мембранамен қатар берік торша қабығымен қапталады. Өсімдіктерде бұл қабық целлюлозадан, ал саңырауқұлақтар мен протистерде - хитиннен құралады. Өсімдік торшаларында ірі орталық вакуоль жөне фотосинтез процесін қамтамасыз ететін пигменттер-хлорофилдер жинақталған көптеген пластидтер болады. Өсімдіктер торшаларында центриол болмайды және қуат қоры крахмал түрінде жинақталады.

Саңырауқұлақтар торшасыңда ірі вакуоль болады, бірақ пластидтер мен фотосинтез процесін қамтамасыз етегін пигменттер болмайды. Олардың торша қабығы мен плазмалық мембранасы арасда қызметі әлі толық зерттелмеген ерекше көшршікгер - ломасомалар орналасады. Саңырауқүлақтар денесіңде қор көзі ретіңде гликоген жинақталады.

Жануарлар мен кейбір протист (инфузориялар, амебалар) торшаларында торша қабығы, орталық вакуоль жөне пластидтер болмайды. Торша орталығында центриолдар болады, ал қор ретінде гликоген жинақталады.

Жануарлардың барлық ұлпалары тітіркендіргіштерге белгілі бір әрекетпен жауап береді. Тітіркендіруден кейін ұлпаларды ерекше белсенділік байқалып, олардың өздеріне ғана тән қызметтер атқарылады (мысалы, жүйке талшықтарында импульстер пайда болады, бездер сөл бөледі, ет-жиырылады). Әртүрлі әсердің салдарынан тек ұлпаның өзіне ғана тән әрекетпен бейнеленетін күрделі физиологиялық процесті қозу деп атайды. Жүйке және ет ұлпаларының қасиеттерін зерттеуге арналған тәжірибелердің көпшілігі бақаның артқы аяқтарынан дайындалған жүйке - ет препаратымен жүргізіледі. Негізінен бұл препарат организмнен жекеленген шонданай жүйкеі мен балтыр етінің жалғасынан тұрады. Препараттың тіршілік қасиеттерін сақтау үшін оны суық қанды жануарларға арналған Рингер ерітіндісімен ылғалдап отыру керек.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: