Современные представления о строении клеточных мембран. Ионные каналы.Их виды,физиологическая роль транспорта ионов через мембрану

Клеточная мембрана состоит из двойного слоя фосфолипидов, между молекулами фосфолипидов находятся молекулы холестерола, которые делают мембрану более жесткой. На наружной поверхности мембраны располагаются белки, которые выполняют функции рецепторов, интегральные белки пронизывают клеточную мембрану, образуя ионные каналы.

Ионные каналы представляют собой часть клеточной мембраны, состоящие из интегральных белков, способных изменять свою конформацию (открываются/закрываются). Через ионные каналы осуществляется транспорт ионов пассивным путем, т.е без затраты энергии, по градиенту концентрации.

Свойства каналов:

- избирательность к определенным ионам (по размеру, заряду и т.д)

-способность открываться и закрываться. Открытие и закрытие каналов может происходить при изменении потенциала мембраны (потенциал-зависимые каналы), при взаимодействии рецептора с БАВ или гормоном (хемозависимые)

Виды ионных каналов: Na, K, Cl, Ca.

Транспорт ионов через мембрану необходим для поддержания формы клетки, а также для многих метаболических процессов и участвуют в процессах возбуждения клетки.

2. Осмотическая концентрация,её величина, гемолиз, осморегуляторный рефлекс
Осмотическая концентрация - это суммарная концентрация всех ионов и молекул, содержащихся в плазме крови. Измеряется в осмолях. (норма около 300 мосм/л)

Осмоль – это концентрация одного моля неэлектролита растворенного в литре воды.

Если происходит увеличение осмотической концентрации внутренней среды, то вода из клеток переходит в межклеточную жидкость и кровь, происходит сморщивание клеток с нарушением их функций.

Если осмотическая концентрация уменьшается, то вода переходит в клетки, клетки набухают, происходит разрушение их мембраны. Может произойти гемолиз - процесс повреждения эритроцитов, при котором гемоглобин выходит из них в плазму крови, кровь становится лаковой.

Виды гемолиза:

*механический

*химический – хим вещества разрушают белково-липидную оболочку эритроцитов (алкоголь, бензол, желчные кислоты)

*термический – замораживание или размораживание крови

*биологический – возникает в результате переливания несовместимой крови.

*осмотический – при уменьшении осмотического давления.

Осмотическое давление – это сила, которая заставляет переходить растворитель из раствора с меньшей концентрацией в более концентрированный (7,6 атм).

Почки играют важную роль в осморегуляции. При обезвоживании организма в плазме крови увеличивается концентрация осмотически активных веществ, что приводит к повышению ее осмотического давления. В результате возбуждения осморецепторов, которые расположены в области супраоптического ядра гипоталамуса, а также в сердце, печени, селезенке, почках и других органах усиливается выброс АДГ из нейрогипофиза. АДГ повышает реабсорбцию воды, что приводит к задержке воды в организме, выделению осмотически концентрированной мочи. Секция АДГ изменяется не только при раздражении осморецепторов, но и специфических натриорецепторов.
При избыточном содержании воды в организме, напротив, уменьшается концентрация растворенных осмотически активных веществ в крови, снижается ее осмотическое давление. Активность осморецепторов в данной ситуации уменьшается, что вызывает снижение продукции АДГ, увеличение выделения воды почкой и снижение осмолярности мочи.

3. Йодсодержащие гормоны щитовидной желез, гипо- и гипертиреоз. Роль гормонов в росте и дифференцировке тканей. Их регуляция
К йодсодержащим гормонам относятся: трийодтиронин (Т3) и тетрайодтиронин (Т4). Они образуются из тирозина путем йодирования.

Трийодтиронин имеет более высокую активность, чем тетрайодтиронин, но содержание его в крови меньше.

Эти гормоны выполняют функции:

- участие в липолизе

-стимулируют синтез белка

- стимулируют рост, развитие и дифференцировку тканей

- стимулируют процессы регенерации тканей

- повышают теплообразование и температуру тела

- повышают возбудимость ЦНС

-увеличивают ЧСС

-стимулируют деятельность ЖКТ

- увеличивают поглащение кислорода клетками и митохондриями

- активируют окислительные процессы в организме

Гипотиреоз - недостаточность тиреоидных гормонов. Приводит к нарушению как физического, так и психического развития. Происходит снижение основного обмена, снижение минутного объема крови, кожа становится отечной и холодной, повышается масса тела, снижение моторики ЖКТ, повышение уровня холестерина в крови, вялость, сонливость, отсутствие аппетита.

Гипертиреоз – приводит к повышению окислительных ферментов, повышению уровня основного обмена, наблюдается потливость, кожа становится горячей и влажной, снижение массы тела, увеличение легочной вентиляции, чрезмерная активность моторики ЖКТ, что приводит к поносам, наблюдается мышечная слабость, тремор, человек становится раздражительным, присутствует чувство страха и голода, нарушен сон.

Регуляция синтеза осуществляется:

+ тиреолиберином – гормон гипоталамуса, который стимулирует синтез тиреотропина клетками аденогипофиза. Усиление выработки тиреолиберина происходи при недостатке йода в крови и йодсодержащих гормонов.

+тиреотропин (ТТГ) – стимулирует рост щитовидной железы и секрецию тиреоидных гормонов

+симпатическая нервная система – стимулирует образование тиреоидных гормонов

+парасимпатическая – тормозит.

Нарушение функций щитовидной железы может привести задержке роста, нарушению умственного и полового развития, нарушению пропорций тела(в детском возрасте).