Оңтүстік Қазақстан мемлекеттік фармацевтика академиясы Қалыпты және патологиялық физиология кафедрасы Дәріс кешені Пән

Дәріс кешені кафедра мәжілісінде талқыланды және бекітілді.

_____ _____________ 2014 ж. Хаттама № _____
Кафедра меңгерушісі _____________ доцент Жолымбекова Л.Д.

Кредит №1.

Дәріс №1

1. Тақырыбы: Қоздырғыш құрылымдардың функциялық ерекшеліктері. Қозғалыс қызметінің жүйелік реттелуі.

2. Мақсаты: студенттерге қозғыш тін физиологиясы және биоэлектрлік көріністер, сонымен қатар қозғалыс қызметінің жүйелік реттелуі туралы нақты түсінік беру.

3. Дәрістің тезистері

Тірі организмнің негізгі физиологиялық реакциялары – тітіркенгіштік, яғни қозғыштық.

Барлық тірі материяға ортақ қасиеттердің ең негізгілерінің бірі – тітіркенушілік. Тітіркенгіштер деп ішкі және сыртқы ортаның тірі жүйелерді қоздыратын факторларын (түрткілерін) айтамыз.

Барлық тірі жасушалар және тіндер әр түрлі әсерлерге жауап береді және соның нәтижесінде өзінің функциялық активтігін өзгертеді.

Қозу барысында мембраналық потенциал әрекет потенциалына айналады. Тірі организмде көптеген потенциалдар (электр тогы) кездеседі: МП, локалды жауап, ӘП, ілеспелі потенциалдары, постинапстық қоздыру және тежеуші потенциалдар. Осылардың ішінде мембраналық потенциал мен әрекет потенциалы бұрынырақ және әлде қайда толық зерттелген.

Биоптенциалдар туралы мәліметтердің жиналу тарихының оларды ұғу үшін мәні зор. 1786 жылы Италия ғалымы Л. Галвани атмосфералық электірдің әсерін тексеру үшін индикатор ретінде терісі сыдырылған бақа омыртқасының белден төмен бөлімі мен сирақтарын (тірі реоскопты) пайдаланған. Тәжірибе барысында мұндай препараттар балконның жез ілгектеріне жүйкесі арқылы ілінген.Тірі реоскоптар жел соққан күні шайқалып, балконның темір жақтауларына тиген кезде оладың олардың еттері жиырылып сирақтарының қозғалғаны байқалады. Бұл тәжірибені лаборатория жағдайында қайталау үшін Л.Гальвани иілген мыс пен жалпақ темір кесіндісінен тұратын доға (кішкене балкон) жасап, доғадағы иілген мысқа жүйкесі арқылы тірі реоскопты іліп шайқалтқан. Реоскоп доғаның темір кесіндісіне тиген сайын бақаның сирақтары жиырылып қатты қимыдары байқалған. Бұл Л. Гальванидің алғашқы (I) тәжірибесі. Ғалым бақа сирақтарының жиырылуы жүйке мен ет тіндерінің электр потенциалдарының айырмашылығына байланысты деген тұжырымға келген.

Бірақ Л.Гальванидің замандасы әйгілі физик А.Вольт (1792) бақа сирағы еттерінің жиырылуы екі турлі металл (мыс пен темір) арасындағы электр күшінің әсерінен туған болар деп күдіктенген. Л. Гальвани металл қолданбай жүйке мен еттен тұратын препарат жасап, жүйкесі шыны қармақпен іліп алып, оны бірден балтыр етінің кесілген және кесілмеген жерлеріне тигізген, ол сәтте бұлшық еттің бұлшық еттің жиырылғаны байқалады. Л. Гальвани өзінің осы екінші тәжірибесінде тірі тінде (ет пен жүйкеде) электр тогының болатынын және ондағы потенциал айырмашылығы (ток) тінді тітіркендіре алатынын дәлелдеп берді.

1838 жылы Италия ғалымы Маттеучи гальванометрмен бұлшық еттің кесілген жері мен кесілмеген жерінде потенциал айырмасы барын, жолақ бұлшықеттің сыртқы беті оң зарядты, кесілген жері, яғни бұлшықеттің ішкі потоплазма жағы теріс зарядты болатынын ашты. Бұл кейін тыныштық тогы деп аталды. Тағы бірде екінші тәжірибені Маттучи бақа сирақтарынан екі жүйке-ет препаратын жасап біріншінің шондонай жүйкесін, екіншінің балтыр етіне салып түйістіріп, екінші препараттағы жүйкені тітіркендіргенде екеуінің де балтыр еттері бір мезгілде сіресе жиырылғанын байқайды. Тіке тітіркендірілмесе де бірінші препараттың балтыр етінің жиырылуы екінші препаратта қозу тогының пайда болып, ет үстінде жатқан бірінші препараттың жүйкесі арқылы жылжып балтыр етті тітіркендіреді деген ойға келеді.

Қозу – деп жоғарғы маманданған тіндердің тітіркенгіштерге күрделі химиялық, физико-химиялық, функционалдық өзгерістер арқылы жауап беретін ерекше қасиетін айтады. Қозу – тірі ұлпаның ішкі және сыртқы тітіркенгішке қайтаратын жауап реакциясы. Қозу кезінде қозған тін жасушаларының тіршілік ету үрдістері өзгереді. Қозу-күрделі биологиялық үрдіс. Қозғыштық қасиеті бар тіндерді қозғыш тіндер деп атайды. Оларға безді эпителия, ет және жүйке тіндері жатады.

Барлық тірі тін қозады, бірақ пайда болған қозуға жауап беру әр тінде бірдей болмайды (мысалы, жүйке, ет тіндерін алсақ, олардың тітіркенгішке жауабы толқын тәрізді физиологиялық үрдіс – қозу арқылы жүреді). Қозу жасушалардың бір бөлігінен екінші бөлігіне, бір жасушадан екінші жасушаға ауысады. Қозуға тән ең басты белгі – жасуша мембранасының бетіндегі электрлік құбылыстардың өзгеруі. Қозғыш ұлпалардағы қозудың өтуін электрлік құбылыстар қамтамасыз ететді.

Қозуды пайда ететін тітіркендіргіштің ең аз күшін бастау күші, ал оған кеткен ең аз уақытты – пайдалы уақыт деп атайды.

Жасушаның тыныштық уақытында мембрананың сыртқы және ішкі қабаттары арасында иондардың біркелкі орналаспауынан жасушада үнемі электрлік заряд пайда болады да, ол тыныштық потенциалы деп аталады немесе жағдайдағы тірі жасушалардағы оның мембранасының екі жағындағы иондардың ассиметриялық бөліну нәтижесінде пайда болатын потенциал айырмашылығын мембраналық потенциал дейді. Мембраналық потенциал түрлі жасушаларда әр түрлі, бірақ барлығында цитоплазма жасушаның сыртқы ортасына қарағанда (-) зарядталған (жүйке талшығы мен жасушаларда мембрана потенциалы 60-70 МВ, көлденең жолақ ет талшықтарында 60-90 МВ, эпителия ұлпасында 15-35 МВ, дәнекер ұлпасында 30-50 МВ. Мембрананың екі жағындағы иондардың ассиметриялы орналасуы мембрананың иондарды таңдамалы өткізуіне байланысты. Мысалы, жүйке жасушаларының мембранасы, К⁺, Na⁺ , Cl^- -ын таңдамалы өткізеді. Жай жағдайда мембрана К⁺ -ын, Na⁺-на қарағанда 25 есе жылдам өткізеді, ал қозған кезде Na⁺ өткізу көлемі К⁺-ден 20 есе артады).

Қозудың пайда болуы және тарауы биоэлектрлік құбылыс деп аталатын тірі жүйелер тіндердегі электр зарядының өзгеруіне байланысты.

Егер қозғыш жүйке, ет және басқа жасушаларға тітіркендіргіш әсер еткенде мембраналық потенциал тез тербелсе, мұны әсер немесе әрекет потенциалы (ӘП) дейді. Әсер потенциалының пайда болу себебі – мембрананың иондық өткізгіштігінің өзгеруі. Қозу үрдісі мембранада жасушаға әсер еткен тітіркендіргішке сәйкес ашылатын және реттелетін электрлік (Ca⁺² және Cl^- үшін) және химиялық (К⁺, Na⁺ үшін) арналардың болуына байланысты.

Талғаушы (селекциялы) сүзгіш каналдардың ең тар жеріне орналасқан. Ол иондардың тесікшелері арқылы бір бағытта қозғалуы өткізгіштігіне әсер етеді.

Цитоплазма мембранасы арқылы иондардың әрбірінің тасымалдауын қамтамасыз ететін жүйелер – иондық арналар және насостар бар. Иондық арналар: а) тесікшеден, б) қақпалық механизмнен, в) мембрананың өзінде иондар кернеуін сезгіштерден (сенсон, индикатор) және г) талғаушы сүзгіден (селекциялық сүзгіш) тұрады.

Тесікше: ашық және жабық жағдайда болуы мүмкін. Тесікшелер катализдік әрекеттілігі өте жоғары белоктар – «тасымалдаушы» ферменттерден құралған (ферменттердің әсерінен иондардың өтуі 200 есе көбеюі мүмкін).

Қақпалы механизм (канал қақпасы) цитоплазма мембранасының ішкі жағында орналасқан. Кеңістікте молекулалық конфигурациясын өзгерте (конформация) алатын белок молекулалары секундтың мыңдаған бөліктерінде канал қақпасын ашып (әрекеттеніп) және жауып (әрекетсіздік), өздері арқылы өтетін иондар жылдамдығын және олардың цитоплазмаға өтуін реттеп отырады. Қақпалы механизм әртүрлі химиялық қосылыстарға, соның ішінде ферменттерге, уларға және кейбір дәрілерге де өте сезімтал. Олар қақпа жұмысын арнаулы әсер арқылы жылдамдатады немесе төмендетеді. Мембранадағы иондар кернеуін сезгіштік (сенсор) мембранада орналасқан, мембраналық потенциалдың өзгеруін сезетін белок молекуласы.

Қозғалыс қызметінің жүйелік реттелуі. Қозғалыстың ұйымдастырылуына қатысатын құрылымдар мидың барлық бөлімдерінде орналасады. Олар морфологиялық немесе функционалдық тұрғыдан өзара байланысты. Қозғалысты ұйымдастыру орталықтары арасындағы байланыстың болуы қозғалысты басқарудың арнайы бағдарламасын құруға және іске асыруға жол береді. Бағдарлама ашық түрде болуы керек, яғни алдыңғы қозғалыстың нәтижесінен келесі қозғалыс актісін өзгерту, корркеция жасауға жол береді. Осындай жолмен қозғалу актісінің өзін реттеуі үшін жағдай жасалады.

4. Иллюстрациялы материалдар:

-дәріс материалдың презентациясы;

-тақырып бойынша плакаттар;

-кестелер, сызбалар.

1. Қозғыш ұлпалар қозбайтын ұлпалардан қандай қасиеттері бойынша ерекшеленеді?

2. Гальвани қандай тәжірибе жүргізеді?

3. Биопотенциалдардың пайда болуын анықтайтын жасуша мембранасының қандай қасиеттерін білесің?

4. Қозғалыс қызметінің жүйелік реттелуі неге байланысты.
Дәріс №2

1.Тақырыбы: Ас қорыту жүйесі. Ас қорытудың реттелу принциптері мен механизмі. Организмде заттек алмасуы туралы жалпы ұғым.

2. Мақсаты: қанның қоректік заттарының тұрақтылығын қаматамасыз ететін функционалдық жүйемен студенттерді таныстыру және студенттерге ағзаның іс-әрекетіндегі зат және энергия алмасудың маңызы туралы нақты түсінік беру.

3. Дәрістің тезистері:

Ас қорыту үдерісі - зат алмасудың бастауы. Ас арқылы адам өзіне өмірлік қажетті заттарды алады. Алайда ас арқылы түсетін көмірсу, ақуыз, майлар, көмірсу бірден сіңірілмейді. Суда алмаспайтын күрделі молекулалық қосылыстар ұсақталып суда еріп жәнеде өзінің қасиетінен айрылуы қажет. Ас қорыту жүйесіндегі бұл үдеріс ас қорыту деп аталады. Адам алынған өнім - зат алмасу өкілі деп аталады.

Ас қорыту жүйесіне ауыз қуысы жұтқыншақ, өңеш, асқазан, жіңішке және жуан ішек, бауыр кіреді. Ас қорыту жүйесін құрайтын мүшелер бас бөлігінде, мойын, кеуде қуысында, іш қуысы жамбаста орналасқан.

Зат алмасудың алғашқы сатысы асқорыту болып табылады. Тіңдердің өсуіне және жаңаруы үшін аспен бірге қажетті заттар түсуі қажет. Тағамдардың құрамына ақуыз май және көмірсу ағзаға қажетті дәрумендер, минералды тұзддар, су болады.

Алайда ақуыз, май және көмірсулар бастапқы қалыпта сіңіәрілмейді. Ас қорытылуы тек механикалық түрде ғана емес химиялық әсер ететін оттектің әсерімен жүреді.

Ағзаға түскен заттар энергияға айналып тұрады. Энергия алмасу әр жасушаға тән нәрсе. Термодинамиканың бірінші заңына сәйкес энергия жоғалмайды және қайта пайда болмайды. Тірі организм сырттан келетін керекті энергияны қабылдай отырып, сыртқы ортаға соны шығара білуі керек.

Алмасу процестері, яғни анаболизм (ассимиляция) аспен бірге түскен қоректік затардың синтезделуі және катоболизм (диссимиляция) – құрылым элементтерінің ыдырауымен астың сіңірілуі.

Тірі организммен қоршаған орта біртұтас жүйе құрайды. Екеуінің арасында тоқтаусыз зат алмасу процессі жүреді. Тірі организм ішкі компоненттерді қалыпты ұстау үшін энергия жұмсайды. Химиялық энергия пайдалануды энергиялық алмасу деп аталады. Ол организмнің көрсеткіші болып табылады.

Зат алмасу өмір бойы бірге жүретін өзара байланысқан екі процестен тұрады:

Ассимиляция – клетка ұлпалары құрамына кіретін заттардың жаңадан түзілуі.

Диссимиляция – зат алмасуына қатысқан заттардың тотығуы арқылы қарапайым химиялық заттарға айналуы.

Зат алмасу процесі үздіксіз жүруі нәтижесінде клеткалық компоненттер жаңарады, түзіледі. Күрделі химиялық заттар тотыққан сәтте олардан потенциалдық энергия босап шығады да, кинетикалық энергияға, механикалық, электр энергиясына айналады.

Белок алмасуы: белоктар организмнің құрылыс материалы. Қандағы наздар (О₂, СО₂) тасымалдайтын гемоглобин де белок. Адамның жүріп-тұруы ет құрамындағы белоктар актин мен миазин талшықтарына байланысты. Белок құрамында 20 амин қышқылы бар. Олардың 12-і организмде, 8-і сырттан келіп түседі (лейцин, изолейцин, валин, метионин, гистидин, аргинин, трифтофан, лизин, треонин, фенилаланин) адам денесінде түзілмейді. Белок организмді әртүрлі инфекциялардан қорғайтын антидене құрамында да бар. Организмді қансыраудан сақтайтын плазмалық фибриногеннің табиғаты да белок. Гормондардың көбі белок. Белок-энергия көзі. 1гр белок тотықса, денеде 4,1 ккал, яғни 17,17 килоджоуль жылу пайда болады. Тамақ құрамында орны толмас амин қышқылдары болса, мұндай белоктар бағалы, құнарлы белоктар деп аталады. Белок протеаза ферменттерінің әсерінен амин қышқылдарына және пептидтер сатысына дейін ыдырайды. Ащы ішекте сіңіп, қаннан қақпа венасы арқылы бауырға, ал бауырда амин қышқылдарынан қан белоктары (глобулин,альбумин, фибриноген) және өз клеткаларына қажет белоктар түзіледі. Белок ыдырауы нәтижесінде белок қалдықтары пайда болады. Оларға аммиак, мочевина, несеп қышқылы, аммоний тұздары сияқты азот қалдықтары түзіледі.денедегі белок алмасу дәрежесін зертеу үшін алдымен азот тепе-теңдігі зерттеледі. Аспен бірге ас қорыту жолына түскен, содан соң денеге сіңген азоттың мөлшері несеп, тер, нәжіс арқылы денеден шыққан азоттың мөлшеріне тең болса, бұл азот тепе-теңдігі деп аталады. Белок құрамында 16% азот болады, яғни 6,25г белокта 1 г азот болады. Тамақпен бірге түскен азот мөлшерін білу үшін, ондағы белок мөлшерін анықтап, оны 6,25-ке бөлу керек. Мысалы: 112,5 белок болса 6,25-ке бөледі, тең 18г. яғни 112,5 белокта 18 г азот бар. Бұдан нәжіс құрамындағы азотты алып тастаса, қанға сіңген азот мөлшері шығады.

Денеге келіп түскен азот одан тері шығарылған азоттан кем болса теріс көп болса оң болады.

Оң теңдік - өсіп келе жатқан организмде,спортшыларда, екі қабат әйелде.

Теріс теңдік – ашаршылыққа ұшырағанда, ауырғанда кездеседі. Белок алмасуын нерв жүйесі реттейді.

Май алмасуын реттейтін орталық гипоталамуста орналасқан. Осы орталықтың төменгі-ішкі ядросы зақымдалса – семіреді, ал төменгі-сыртқы ядросы зақымдалса – кахексияға ұшырайды. Гипоталамус денеге ВЖЖ және УСБ арқылы әсер етеді.су мен минералды заттардың алмасуы. Ересек адамның дене салмағының 60-70% су. Салмағы 75 кг адамның организмінде 53 литрдей су бар.организмдегі судың азаюын (гипогидратация) және көбеюін – гипергидратация дейді. Денедегі барлық сұықтық 2 түрге бөлінеді:

1. 
   Клетка ішіндегі сұйықтық организм салмағының 70% (30-40 л шамасында), яғни судың көбі клетка протоплазмасының құрамында.
   
2. 
   клеткадан тыс тамыр ішіндегі сұйықтық (қан, лимфа), клеткааралық сұйықтық құрамына кіреді. Денедегі судың 20% (15-17л) клеткадан тыс сұйықтыққа жатады. Оның 13-15% интерстициялық сұықтық пен лимфа, ал 4-5% қан плазмасына кіреді.
   

Тәуліктік су қажеттілігі 2-2,5л, оның 2-2,2л тамақ құрамынан қабылданады (экзогенді су) 0,3л – эндогенді су қоректік затар тотыққанда пайда болады. Түй сусыз 55 күн өмір сүре алады. Несеп арқылы 1,2-1,4л термен 0,5-0,8л үлкен дәретпен 0,1-0,2л сыртқа шығады.

Тұздардың организмдегі маңызы өте күшті:

1. 
   Қан мен тканьдегі осмостық қысымды реттейді.
   
2. 
   Қанның сілтілі - қышқылды тепе-теңдігін сақтайды.
   
3. 
   Минералды затар химиялық реакцияларды тездерді (катализаторлық).
   
4. 
   Тұздар құрылыс материал ретінде клетка құрамына кіреді.
   

Белгілі бір қоректік заттың 1 грамыен өртеген кезде шығарылатын жылу мөлшері сол заттың калориялық коэфициенті деп аталады. Тыныс коэфициенті (ТК) дегеніміз белгілі бір уақыт ішінде денеден шығатын көмірқышқыл газбен (СО₂) денеге сіңген О₂ мөлшерінің аралық қатынасы:

1 литр О₂ сіңген кезде шығатын жылуды оттегінің калориялық эквиваленті деп атйды.

Негізгі алмасу деп – физиологиялық тыныстық жағдайда тамақ ішкеннен соң 12-14 сағатан кейін айналадағы ауа температурасы 18-20 болып қимылдамай жатқан кездегі эмоциональдық тыныстық күйдегі жұмсанған энергиясы айтады. Орта бойлы (170 см) 25-40 жастағы адам 1 сағат ішінде салмағының әрбір килограммына 1 ккал (4,2 кДж) энергия жұмсайды. Салмағы 70 кг ер адам тәулігіне денесінен 1700 ккал энергия бөліп шығарады. Жасы ұлғайған сайын негізгі зат алмасу көрсеткіші төмендейді.

Дене аумағының заңы бойынша жұмсалған энергияның мөлшері денесінің аумағының әр метр квадратына шақса энергия шығыны әр метр квадратына 1 келкі болады. Ер адамға қарағанда әйелде заттар алмасу 10%төмен. Ер адамдарда 948 ккал, әйелдерд 853 ккал/м² тамақтанған сәтте энергия әдеттен көп жұмсалады. Сол үшін энергия жұмсау олардың айналысатын кәсібіне байланысты. Ересек адамдарда жұмсалған энергия 4 топқа бөлінеді, кәсібіне байланысты.

Бірінші топ. Денеге онша күш түспейтін механикаланған еңбек істейтіндер мен кісі күтушілер. Энергия шығына тәулігіне 2200-3300 ккал.

Екінші топ. Көп энергия жұмсауды және онша күш салуды керек етпейтін кәсіпшілер. Энергия шығына тәулігіне 2300-3500 ккал.

Үшінші топ. Денеге әжептеуі күш түсетін механикаланған еңбек етушілер мен кісі күтушілер. Энергия шығына тәулігіне 2500-3700 ккал.

Төртінші топ. Тым ауыр және ауырлығы орташа механикаланған не жартылай механикаланған қызмет атқарушылар. Энергия шығына тәулігіне 2900-4200 ккал.