Атлас представляет собой книгу, в рисунках и текстовой части которой даны представления не только о функциях организма, но и показаны механизмы этих функций на органном, тканевом, клеточном, мембранном и молекулярном уровнях, изложенные на основе современных научных представлений. Содержание атласа соответствует примерным программам по физиологии. Атлас включает 10 основных разделов по физиологии (общая физиология возбудимых тканей, вторичные мессенджеры, физиология синапсов, физиология мышц, физиология нервной системы, сердечно- сосудистая система, физиология дыхания, кровь, выделительная система и физиология пищеварения). В основе данного атласа лежит новый принцип: обычные атласы по тем или иным дисциплинам представляют собой иллюстративный материал с короткими подрисуночными подписями. В настоящем издании рисунки, наглядно иллюстрирующие механизмы тех или иных функций организма, сопровождаются также и их описанием. Атлас предназначен студентам медицинских и биологических вузов и факультетов, преподавателям, аспирантам, научным работникам. Он будет также полезен врачам и ординаторам, желающим повысить свою квалификацию. Гриф ФИРО.
Список аббревиатур
От авторов
Глава 1. Общая физиология возбудимых тканей
Липиды
Жирные кислоты
Нейтральные жиры
Фосфоглицериды
Липиды мембран
Сфингозинзамещенные липиды
Стероиды
Липиды бислоя
Подвижность липидов
Белки мембран
Интегральные мембранные белки в модели мембраны
Транспорт через мембрану
Na+-канал. Планометрическая организация
Na+-канал. Объемные модели
Модель работы Na+-канала
Са2+-канал. Планометрическая организация
Кальциевые токи
Молекулярная организация кальциевого канала
K+-канал. Простейшее строение
Потенциалуправляемые K+-каналы (KV)
Семейство KV
Группы Kir
K+-каналы с двумя петлями в домене (two-P potassium channels - К2Р)
Ca2+-активируемые K+-каналы (KCa)
Механизмы ионной селективности
Сенсор напряжения
Сl--канал
Механоуправляемые каналы
Водный канал
Ионные насосы
Ca2+-АТФаза
Кальциевый насос в мышцах
Кальциевый насос в плазматической мембране
Работа Ca2+-АТФазы на молекулярном уровне
Схема работы Ca2+-ATФазы
Na+/K+-ATФаза
Схема работы Na+/K+-АТФазы
Обменники, транспортеры и ко-транспортеры
Электрические свойства клетки
Сопротивление мембраны клетки
Емкость мембраны
Постоянная времени мембраны
Постоянная длины мембраны
Потенциал покоя и его механизмы
Потенциалы клетки, возникающие при деполяризации ее мембраны, и принцип искусственного смещения потенциала
Пассивный электротонический потенциал
Механизм пассивного электротонического потенциала
Метод фиксации тока
Локальный ответ
Потенциал действия
Типы биоэлектрической активности
нервных клеток
Действие электрического тока
Механизм потенциала действия
Фазовые изменения возбудимости
Метод фиксации потенциала
Patch-clamp
Сравнение методов
Ионные токи
Регистрация ионных токов методом фиксации потенциала
Na+- и К+- проводимость
Токи при разных ступеньках потенциала
Основные блокаторы Na+- и К+-токов ТТХ и ТЭА
Na+-токи
Активация и инактивация Na+-токов
Na+-каналы
Параметры Na+-тока
Места связывания токсинов у Na+-канала
Центр связывания 1 у Na+-канала
Центр связывания 2 у Na+-канала
Центр связывания 3 у Na+-канала
Центр связывания местных анестетиков у Na+-канала
Ca2+-ток и его характеристики
Са2+-каналы L-типа и N-каналы
Са2+-каналы R-типа и T-типа
Блокаторы и активаторы Са2+-каналов
Изменение Ca2+-токов под действием Ca2+ агонистов и антагонистов
Модель Ca2+-поры
К+-токи и каналы
Характеристики К+-токов
K+-каналы задержанного выпрямления
Транзиторные K+-каналы
Kir-каналы
Са2+-активируемые К+-каналы
Канал утечки - K2P
Потенциалы действия и токи, их формирующие
Механосенситивные потенциалы
Механосенситивные токи
Миелинизированное волокно
Шванновская клетка
Распространение по аксону пассивного электротонического потенциала
Распространение потенциала действия
Механизм распространения потенциала действия по немиелинизированному волокну
Механизм распространения потенциала действия по миелинизированному волокну
Проведение возбуждения по двум типам волокон
Внеклеточные потенциалы
Законы проведения возбуждения
Глава 2. Вторичные мессенджеры
Общие представления о путях сигнальной трансдукции
Мембранные рецепторы, связанные с G-белками
Гетеротримерные G-белки
Мономерные G-белки
Механизм работы гетеротримерных G-белков
Пути сигнальной трансдукции через гетеротримерные G-белки
Пути активации внутриклеточных протеинкиназ
цAMФ-зависимая протеинкиназа (протеинкиназа А) и связанные с ней сигнальные пути
Гормональная регуляция активности аденилатциклазы
Протеинкиназа С и связанные с ней сигнальные пути
Фосфолипазы и связанные с ними сигнальные пути на примере арахидоновой кислоты
Кальмодулин: строение и функции
Рецепторы с собственной ферметативной активностью (каталитические рецепторы)
Рецептор-связанные тирозин-протеинкиназы на примере рецепторов интерферона
Ras-подобные мономерные G-белки и опосредованные ими пути трансдукции
Регуляция транскрипции белком, взаимодействующим с цАМФ-зависимым элементом ДНК (CREB)
Глава 3. Синапсы
Электрическое взаимодействие клеток: электрический синапс
Структура коннексонов.
Принцип межклеточного электротонического взаимодействия
Принципы обнаружения щелевого контакта
Роль щелевого контакта в проведении возбуждения в ткани
Методы изучения щелевых контактов
Транспорт веществ через щелевой контакт
Электрический синапс
Роль щелевого контакта в сердце
Лиганд-рецепторное взаимодействие (основные определения)
Основной, или ортостерический участок связывания
Химический синапс
Аксональный транспорт
Механизм высвобождения трансмиттера
Преобразование трансмиттера
Типы химических синапсов
Типы трансмиттеров и механизмы их действия
Типы ацетилхолиновных синапсов
Ионотропный никотиновый холинергический синапс
Глутаматный синапс
Фосфорилирование и дефосфорилирование в глутаматном синапсе
Механизм долговременной потенциации и долговременной синаптической депрессии
Рецепторы NMDA и AMPA определяют работу глутаматного синапса
ГАМК как трансмиттер
Глицин как трансмиттер
NO как трансмиттер
Возбуждающий постсинаптический потенциал (ВПСП)
Тормозной постсинаптический потенциал (ТПСП)
Синаптические ионные токи в условиях фиксации потенциала
Взаимное влияние ВПСП и ТПСП
Лиганд-управляемые ионные каналы. Их токи
Patch-clamp для изучения канальных токов синапса
Соединения с синаптическим влиянием
Глава 4. Физиология мышц
Общие представления о строении различных мышц
Типы мышц
Скелетные мышцы
Гладкие мышцы
Мышца сердца
Физиология скелетных мышц
Молекула актина
Миозин
Саркоплазматический ретикулум.
Электромеханическое сопряжение
Сокращение мышц
Модель скользящих нитей
Специфические белки скелетной мышцы
Молекула актина и миозина
Взаимодействие актина и миозина
Механизм сокращения
Одиночное сокращение мышцы
Виды мышечных сокращений
Соотношение между нагрузкой и скоростью укорочения
Соотношение между длиной мышцы и ее напряжением
Функциональная роль АТФ в процессе сокращения скелетной мышцы
Типы волокон скелетных мышц
Напряжение мышцы
Опорно-двигательный аппарат
Нервно-мышечное соединение
Электромеханическое сопряжение
Физиология гладких мышц
Унитарные гладкие мышцы
Мультиунитарные гладкие мышцы
Потенциалы гладких мышц
Источники поступления кальция в цитоплазму
Саркоплазматический ретикулум гладких мышц
Сокращения гладких мышц
Активация поперечных мостиков
Глава 5. Нервная система
Отделы ЦНС
Отделы головного мозга
Организация спинного мозга
Строение нейрона
Сома
Дендриты
Аксон
Органеллы нейрона
Типы нейронов
Виды ненейронных клеток
Типы нейроглии
Схема распространения информации по нейрону
Вкусовые рецепторы
Пространственное распределение и иннервация вкусовых почек
Вкусовая почка
Центральные вкусовые пути
Обоняние
Обонятельные рецепторы
Центральные обонятельные пути
Строение глаза
Оптическая система глаза
Орган слуха
Наружное ухо
Среднее ухо
Внутреннее ухо
Кортиев орган
Преобразование (трансдукция) звука
Периферический отдел вестибулярной системы
Строение вестибулярного лабиринта
Иннервация сенсорного эпителия вестибулярного аппарата
Преобразование (трансдукция) вестибулярных сигналов
Полукружные каналы
Мышечные рецепторы растяжения
Строение и функции мышечного веретена
Мышечные рецепторы растяжения
Сухожильный аппарат Гольджи
Функционирование мышечных веретен
Миотатический рефлекс, или рефлекс на растяжение
Фазический рефлекс на растяжение
Тонический рефлекс на растяжение
?-Мотонейроны и рефлексы на растяжение
Обратный миотатический рефлекс
Сгибательные рефлексы
Симпатический отдел вегетативной нервной системы
Парасимпатический отдел вегетативная нервной системы
Вегетативная нервная система