Kakšna je razlika med aktivnimi in reaktivnimi silami. Lokalno in razširjeno vzbujanje

doma

Vodomeri

Dogovorimo se, da telo imenujemo svobodno, če njegovo gibanje ni nič omejeno. Telo, katerega gibanje omejujejo druga telesa, imenujemo nesvobodno, telesa, ki omejujejo gibanje tega telesa, pa vezi. Kot smo že omenili, na stičnih točkah med danim telesom in vezmi nastanejo sile interakcije. Sile, s katerimi vezi delujejo na dano telo, se imenujejo reakcije vezi.

Sile, ki niso odvisne od vezi, imenujemo aktivne sile (dane), reakcije vezi pa pasivne sile.

V mehaniki je sprejeto naslednje stališče, ki se včasih imenuje načelo osvoboditve: vsako nesvobodno telo se lahko šteje za svobodno, če se dejanja vezi nadomestijo z njihovimi reakcijami, ki se nanašajo na dano telo.

V statiki je mogoče reakcije vezi v celoti določiti s pomočjo pogojev ali enačb ravnotežja telesa, ki bodo določene kasneje, vendar je njihove smeri v mnogih primerih mogoče določiti iz upoštevanja lastnosti vezi:

Glavne vrste povezav:

1. Če togo telo leži na popolnoma gladki (brez trnov) površini, potem lahko točka stika telesa s površino prosto drsi po površini, ne more pa se premikati v smeri vzdolž normale na površino. Reakcija idealno gladke površine je usmerjena vzdolž skupne normale na kontaktne površine.

Če ima telo gladko površino in počiva na točki, potem je reakcija usmerjena vzdolž normale na površino samega telesa.

2. Sferični sklep.

3. Cilindrični tečaj se imenuje fiksna podpora. Reakcija takšne podpore poteka skozi njeno os, smer reakcije pa je lahko poljubna (v ravnini, vzporedni z osjo nosilca).

4. Cilindrična zgibna - premična podpora.

GLAVNE NALOGE STATIKE.

1. Naloga zmanjševanja sistema sil: kako je mogoče ta sistem nadomestiti z drugim, še posebej najpreprostejšim, njemu enakovrednim?

2. Problem ravnotežja: katere pogoje mora izpolnjevati sistem sil, ki delujejo na dano telo, da je to uravnotežen sistem?

Prva glavna naloga ni pomembna le v statiki, ampak tudi v dinamiki. Druga težava se pogosto pojavi v primerih, ko je ravnovesje zagotovo vzpostavljeno. V tem primeru ravnotežni pogoji vzpostavijo razmerje med vsemi silami, ki delujejo na telo. V mnogih primerih je z uporabo teh pogojev mogoče določiti podporne reakcije. Čeprav področje zanimanja statike trdnih teles ni omejeno na to, je treba upoštevati, da je določitev reakcij vezi (zunanjih in notranjih) potrebna za kasnejši izračun trdnosti konstrukcij.

Po nauku tega dela za vsemi stvarmi stojita dva primarna zakona, ki se imenujeta zakon treh in zakon sedmih. Ta dva zakona sta temeljna.

Z vidika tega učenja je vesolje ustvarjeno: živimo, prvič, v ustvarjenem in, drugič, urejenem Vesolju. Če bi bilo vesolje kaos, ne bi bilo ne reda ne zakonov. Kozmos dobesedno pomeni red, ki se razlikuje od kaosa. Če bi bil svet kaos, preučevanje zakonov materije itd. bi bilo nemogoče. Znanost ne bi mogla obstajati.

Zakon treh je zakon treh sil ustvarjalnosti

Ta zakon pravi, da morajo v vsako manifestacijo vstopiti tri sile. Vsaka manifestacija v vesolju je rezultat kombinacije treh sil. Te tri sile se imenujejo aktivna sila, pasivna sila in nevtralizirajoča sila.

Aktivna sila se imenuje 1. sila.

Pasivna moč se imenuje 2. moč.

Nevtralizirajoča sila se imenuje 3. sila.

1. sila - lahko jo definiramo kot pobudno silo,

2. sila - kot sila upora ali reakcije,

3. sila - kot uravnovešeno ali korelativno načelo, ali vezavna sila ali točka uporabe.

Te tri sile najdemo tako v naravi kot v človeku. Po vsem vesolju, na vsaki ravnini, delujejo te tri sile. So ustvarjalne sile. Nič ni ustvarjeno brez združitve teh treh sil.

Kombinacija teh treh sil tvori triado. Ena triada ustvarja drugo triado, tako na navpični kot na horizontalni časovni lestvici. V času, čemur pravimo veriga dogodkov, je veriga triad.

Vsa manifestacija, vsa ustvarjalnost izhaja iz skupnega srečanja teh sil, aktivnih, pasivnih in nevtralizirajočih. Aktivna sila ali 1. sila ne more ustvariti ničesar sama. Pasivna sila ali 2. sila ne more ustvariti ničesar sama. Nevtralizirajoča sila ali 3. sila ne more ustvariti ničesar sama. Prav tako nobeni dve od treh sil ne moreta ničesar proizvesti. Za kakršno koli manifestacijo ali ustvarjalnost je potrebno, da se vse tri sile srečajo skupaj. To je mogoče predstaviti na naslednji način.

Tri sile so ustvarjalne le na mestu svoje povezave in tu se odvijajo manifestacija, ustvarjalnost, dogodek, drugače pa ne. Od vsega neskončnega števila stvari, ki bi se lahko zgodile, se le nekaj dejansko zgodi, in sicer tiste, v katerih se te tri sile srečajo v povezavi. Če se vsi ne srečajo, se ne more zgoditi nič.

Na primer, če se srečata aktivna sila in pasivna sila, se ne more zgoditi nič, ne more se zgoditi noben dogodek. Če pa se pojavi Nevtralizirajoča sila, bodo tri sile delovale in nekaj se bo zgodilo. Prisotna bo triada. In kjer koli se tri sile srečajo kot triada, mora biti rezultat manifestacija. Vsaka triada, vsaka konjunkcija treh sil, lahko povzroči drugo triado in pod pravimi pogoji bo rezultat veriga triad. Nova triada vedno izhaja iz Nevtralizirajoče sile, t.j. 3. sila.

V naslednji triadi postane nevtralizirajoča sila prejšnje triade aktivna ali pasivna sila. Povezuje ju do neke mere na enak način, kot oporišče povezuje obe strani ravnotežja. Brez nevtralizirajoče sile bi se aktivna in pasivna sila med seboj pogasila so nasproti drug drugemu. So nasprotja. Povezovalna ali zavezujoča sila je vmesna med aktivnimi in pasivnimi silami. Ko je prisotna desna nevtralizirajoča sila, si aktivna in pasivna sila ne nasprotujeta več zaman, ampak prideta v delovni odnos, ki ga ustvari manifestacija.

Surov primer je mlin na veter. Aktivna in generativna sila je veter. Pasivna in uporna sila - struktura. Vrteča se krila povezujejo med pritiskom vetra in uporom zgradbe, pri čemer pride do manifestacije. Če ni kril, ali če se struktura zruši, ali če ni vetra, ni manifestacije. To je le zelo groba ilustracija.

2. del. Aktivne, pasivne in nevtralizacijske sile

Sprememba kakovosti nevtralizirajoče sile ne bo spremenila le povezave sil v triadi, ampak lahko obrne aktivne in pasivne sile. Ko je življenje nevtralizirajoča sila, je osebnost v osebi aktivna in bistvo je pasivno.

Ko je delo Nevtralizirajoča sila, je situacija obrnjena – esenca oziroma resnični del postane aktiven, osebnost oziroma pridobljeni del pa postane pasiven.

V tem primeru moramo ponovno razmisliti o pomenu navpične in vodoravne črte križa. Lahko si predstavljamo Nevtralizirajočo silo dela, ki vstopa vsak trenutek iz navpične smeri in jo občutimo šele, ko se človek neha identificirati s stvarmi Časa in se spomni samega sebe.

Preučevanje treh moči se začne s preučevanjem le-teh v sebi. Kot rečeno, tri sile obstajajo v naravi in v človeku. Zelo težko je videti Tri Sile. Najprej jih je treba preučiti psihološko, torej takšne, kot obstajajo sami po sebi, s samoopazovanjem. Aktivno silo ali 1. silo je mogoče vzeti kot karkoli. Odvisno je predvsem od tega, kako daleč je treba napredovati. Nemogoče je videti 3. silo, dokler ne vidiš 1. sile in 2. sile.

2. sila ali sila odpora obstaja v vsem. Vse, kar si želimo, ima neizogibno moč odpora. Če ljudje to razumejo, ne bodo krivili in menili, da je njihova stiska edinstvena. Pri oblikovanju cilja je treba izračunati 2. silo, sicer bo cilj ostal neuresničen.

Če si zastavite cilj, morate izračunati stroške njegovega vzdrževanja. Ko to storite, boste verjetno naredili svoj cilj bolj realističen in praktičen. Cilj ne sme biti pretežak. Vse, kar ovira vašo tarčo, je 2. sila, odporna sila. Recimo, da ste si zadali umeten začasni cilj, da ne boste sedeli ves dan. Takrat boste v sebi opazili 2. silo v povezavi s tem ciljem – namreč tisto, kar vas ovira, kaj vam nasprotuje pri izpolnitvi tega cilja, vsa drugačna 'jaz', različni argumenti itd. Naravo 2. sile bo seveda določila narava 1. sile, v tem primeru namen, ki ga želite obdržati.

Ne poskušajte videti 3. sile. Sprva je popolnoma neuporabno. Toda poskusite videti 1. silo in nato 2. silo. Ne morete videti 2. moči, razen če vidite 1. moč. Prva sila je tista, ki povzroči, da se pojavi 2. sila. Če nočeš ničesar, potem ni 2. Power, kar se tiče naše želje. Ljudje pogosto niti ne vedo, da je 1. moč v njih samih, torej ne vedo, kaj v resnici želijo. Včasih se vprašajte: "Kaj hočem?" Morate biti iskreni pri odgovoru, kaj resnično želite.

Tri sile, ki izvirajo iz Absoluta v prvem dejanju ustvarjanja, so pogojene z enotno Voljo Absoluta in njihovo medsebojno povezanostjo kot Aktivno, Pasivno in Nevtralizirajoče. Vse te sile na svoji primarni ravni so zavestne, čeprav že omejene.

3. del. Kaj je sila

Imamo več možnosti za opazovanje sebe kot za opazovanje zunanjega sveta. Zelo malo živimo v zunanjem svetu, ki nam je tuj. Občasno se zavedamo, a opazimo zelo malo. Lahko gremo tisočkrat mimo iste hiše in je ne znamo opisati. Pravzaprav smo veliko bolj stalni samo zase kot svet. To je eden od razlogov, zakaj se študij treh sil začne s samoopazovanjem. Zapomniti si morate tudi, da je moč nevidna in naš bolj neposreden stik s tem, kar je nevidno, prihaja skozi samoopazovanje.

Razumeti morate, da ko poskušate preučevati to vprašanje sil, ne preučujete stvari. Na primer, želja je sila, ne stvar. Veriga misli je sila, ne stvar. Ideja je sila - ne stvar.

Eden od razlogov, zakaj imamo toliko težav pri razumevanju treh sil, je ta, da vse poskušamo videti kot eno silo. Silo mislimo kot eno in v vsem, kar se dogaja v kateri koli manifestaciji, v vsakem primeru si prizadevamo videti samo eno silo. Pripisujemo ga eni sili. Vidimo eno dejanje v enem dogodku. To je deloma posledica naše nezmožnosti, da na splošno razmišljamo o več stvareh hkrati. Včasih razmišljamo v smislu dveh stvari, a razmišljanje v smislu treh stvari je zunaj nas, torej zunaj formativnega mišljenja. Dogodek, na primer, mora biti za nas vedno dober ali slab, pravi ali napačen. V njem vidimo samo eno dejanje, poleg tega pa o dogodkih niti ne razmišljamo, da so posledica sil. Vidimo jabolko, ki pada z drevesa, in vidimo samo jabolko, ki zdaj leži na tleh. Vidimo magnet, ki privlači ali odbija en pol kompasa.

Vse to vidimo, a o silah skoraj ne razmišljamo - v tem primeru očitno o različnih vrstah sil. Prav tako ne opazimo, kako se sile za nas spreminjajo. En trenutek nas stvar privlači, v naslednjem trenutku pa nas ista stvar odbija. Ali pa se odbijemo, potem pa se nam porodi ideja in začutimo privlačnost.

Ne zavedamo se, da stvar občasno vodi eno silo in ob drugem nasprotno silo. Na enak način se spremeni naš odnos do osebe. Se pravi, da človek za nas doživi spremembo znaka, kar pomeni, da je v triadi sil, ki jo ustvarja povezava, prišlo do spremembe sil – na primer mehanska ljubezen se lahko spremeni v sovraštvo, mehansko zaupanje v sum itd. Tudi vse običajne manifestacije v človeškem življenju so posledica sil in sprememb teh sil. Ne prosim vas, da v takih primerih določite sile, ampak jih zabeležite.

Treh sil ni mogoče preučevati teoretično. Edini praktičen način za preučevanje treh sil v sebi je, da nekaj naredimo. S tem je mišljeno posnemanje ali inkarnacija v nas samih treh sil, v odnosu do neke druge sile, bodisi 1) ki deluje v nas, 2) v zunanjih dogodkih. PRIMERI.

Pošljite svoje dobro delo v bazo znanja je preprosto. Uporabite spodnji obrazec

Študentje, podiplomski študenti, mladi znanstveniki, ki uporabljajo bazo znanja pri študiju in delu, vam bodo zelo hvaležni.

Objavljeno na http://www.allbest.ru/

1. Celična membrana: definicija, funkcije membran, fizikalne lastnosti

Celična membrana je ultratanek film na površini celice ali celične organele, sestavljen iz bimolekularne plasti lipidov z vgrajenimi beljakovinami in polisaharidi.

Funkcije membrane:

· Pregrada – zagotavlja urejeno, selektivno, pasivno in aktivno presnovo z okoljem. Na primer, peroksisomska membrana ščiti citoplazmo pred peroksidi, ki so nevarni za celico. Selektivna prepustnost pomeni, da je prepustnost membrane za različne atome ali molekule odvisna od njihove velikosti, električnega naboja in kemičnih lastnosti. Selektivna prepustnost zagotavlja ločitev celice in celičnih predelkov od okolja in jih oskrbuje s potrebnimi snovmi.

· Transport – skozi membrano poteka transport snovi v celico in iz celice. Prevoz skozi membrane zagotavlja: dostavo hranil, odstranjevanje končnih produktov presnove, izločanje različnih snovi, ustvarjanje ionskih gradientov, vzdrževanje optimalnega pH v celici in koncentracijo ionov, ki so potrebni za delovanje celic. celični encimi. Delci, ki iz nekega razloga ne morejo prečkati fosfolipidnega dvosloja (na primer zaradi hidrofilnih lastnosti, saj je membrana v notranjosti hidrofobna in ne dopušča prehajanja hidrofilnih snovi, ali zaradi njihove velike velikosti), vendar so potrebni za celico , lahko prodrejo v membrano preko posebnih nosilnih proteinov (transporterjev) in kanalnih proteinov ali z endocitozo. Pri pasivnem transportu snovi prečkajo lipidni dvosloj brez porabe energije vzdolž koncentracijskega gradienta z difuzijo. Različica tega mehanizma je olajšana difuzija, pri kateri posebna molekula pomaga snovi, da preide skozi membrano. Ta molekula ima lahko kanal, ki omogoča prehod samo ene vrste snovi. Aktivni transport zahteva energijo, saj poteka proti koncentracijskemu gradientu. Na membrani so posebne črpalne beljakovine, vključno z ATPazo, ki aktivno črpa kalijeve ione (K +) v celico in iz nje črpa natrijeve ione (Na +).

· matriks - zagotavlja določen relativni položaj in orientacijo membranskih proteinov, njihovo optimalno interakcijo.

Mehanski - zagotavlja avtonomijo celice, njenih znotrajceličnih struktur, pa tudi povezavo z drugimi celicami (v tkivih). Celične stene igrajo pomembno vlogo pri zagotavljanju mehanske funkcije, pri živalih pa medcelične snovi.

energija - pri fotosintezi v kloroplastih in celičnem dihanju v mitohondrijih v njihovih membranah delujejo sistemi za prenos energije, pri katerih sodelujejo tudi proteini;

Receptor – nekatere beljakovine, ki se nahajajo v membrani, so receptorji (molekule, s katerimi celica zazna določene signale). Na primer, hormoni, ki krožijo v krvi, delujejo samo na ciljne celice, ki imajo receptorje, ki ustrezajo tem hormonom. Nevrotransmiterji (kemikalije, ki vodijo živčne impulze) se vežejo tudi na specifične receptorske proteine na ciljnih celicah.

Encimski - membranski proteini so pogosto encimi. Na primer, plazemske membrane črevesnih epitelijskih celic vsebujejo prebavne encime.

· Izvajanje generiranja in prevajanja biopotencialov. S pomočjo membrane se v celici vzdržuje konstantna koncentracija ionov: koncentracija iona K + v celici je veliko višja kot zunaj, koncentracija Na + pa veliko nižja, kar je zelo pomembno, saj to ohranja potencialno razliko čez membrano in ustvarja živčni impulz.

Označevanje celice – na membrani so antigeni, ki delujejo kot markerji – »oznake«, ki omogočajo identifikacijo celice. To so glikoproteini (torej proteini z razvejanimi stranskimi verigami oligosaharidov), ki igrajo vlogo »antene«. Zaradi neštetih konfiguracij stranske verige je mogoče izdelati poseben marker za vsako vrsto celice. S pomočjo markerjev lahko celice prepoznajo druge celice in delujejo v skladu z njimi, na primer pri oblikovanju organov in tkiv. Prav tako omogoča imunskemu sistemu, da prepozna tuje antigene.

Nekatere beljakovinske molekule prosto difundirajo v ravnini lipidne plasti; v normalnem stanju deli beljakovinskih molekul, ki se pojavijo na nasprotnih straneh celične membrane, ne spremenijo svojega položaja.

Posebna morfologija celičnih membran določa njihove električne lastnosti, med katerimi sta najpomembnejši kapacitivnost in prevodnost.

Kapacitivnostne lastnosti določa predvsem fosfolipidni dvosloj, ki je neprepusten za hidratizirane ione in hkrati dovolj tanek (približno 5 nm), da zagotavlja učinkovito ločevanje in kopičenje nabojev ter elektrostatično interakcijo kationov in anionov. Poleg tega so kapacitivne lastnosti celičnih membran eden od razlogov, ki določajo časovne značilnosti električnih procesov, ki se pojavljajo na celičnih membranah.

Prevodnost (g) je recipročna vrednost električnega upora in je enaka razmerju celotnega transmembranskega toka za dani ion in vrednosti, ki je povzročila njegovo transmembransko potencialno razliko.

Skozi fosfolipidni dvosloj lahko difundirajo različne snovi, stopnja prepustnosti (P), torej sposobnost celične membrane, da te snovi prepušča, pa je odvisna od razlike v koncentracijah difuzijske snovi na obeh straneh membrane, njene topnosti. lipidov in lastnosti celične membrane. Hitrost difuzije nabitih ionov v konstantnem polju v membrani je določena z mobilnostjo ionov, debelino membrane in porazdelitvijo ionov v membrani. Pri neelektrolitih prepustnost membrane ne vpliva na njeno prevodnost, saj neelektroliti ne nosijo nabojev, torej ne morejo prenašati električnega toka.

Prevodnost membrane je merilo njene ionske prepustnosti. Povečanje prevodnosti kaže na povečanje števila ionov, ki prehajajo skozi membrano.

Pomembna lastnost bioloških membran je pretočnost. Vse celične membrane so mobilne tekoče strukture: večina lipidnih in beljakovinskih molekul, ki jih sestavljajo, se lahko dovolj hitro premika v ravnini membrane.

2. Model membrane s tekočimi kristali. Funkcije membranskih beljakovin, lipidov, ogljikovih hidratov. Lateralna difuzija in flip-flop prehod lipidov. umetne membrane. liposomi

Danes je tekočkristalni model priznan kot model organizacije. Prvič sta ga predlagala Singer in Nicholson leta 1972. Po tem modelu je osnova vsake membrane dvojna fosfolipidna plast. Fosfolipidne molekule so orientirane tako, da njihove hidrofilne glave izstopajo in tvorijo zunanjo in notranjo površino membrane, njihovi hidrofobni repi pa so usmerjeni proti sredini bimolekularne plasti. Zdi se, da beljakovine plavajo v lipidni plasti. Površinski proteini se nahajajo na zunanji in notranji površini membrane in jih držijo predvsem elektrostatične sile. Integralni proteini lahko prodrejo skozi dvojno plast. Takšni proteini so glavna sestavina, ki je odgovorna za selektivno prepustnost celic. membrane.

Poleg fosfolipidov in beljakovin biološke membrane vsebujejo druge kemikalije. spojine (holesterol, glikolipidi, glikoproteini).

Funkcije membranskih beljakovin. Nekateri membranski proteini sodelujejo pri transportu majhnih molekul skozi celično membrano in spreminjajo njeno prepustnost. Membranske transportne beljakovine lahko razdelimo na kanalne proteine in proteine nosilce. Kanalski proteini vsebujejo notranje pore, napolnjene z vodo, ki omogočajo gibanje ionov (prek ionskih kanalov) ali vodnih molekul čez membrano. Številni ionski kanali so specializirani za transport samo enega iona; zato kalijevi in natrijevi kanali pogosto razlikujejo med temi podobnimi ioni in prehajajo le enega od njih. Nosilni proteini vežejo vsako preneseno molekulo ali ion in lahko izvajajo aktivni transport z energijo ATP. Beljakovine imajo tudi pomembno vlogo v celičnih signalnih sistemih, pri imunskem odzivu in v celicah. cikel.

Funkcije membranskih ogljikovih hidratov. Ogljikovi hidrati glikolipidov in glikoproteinov plazemske membrane se vedno nahajajo na zunanji površini membrane, v stiku z medcelično snovjo. Polisaharidi skupaj z beljakovinami igrajo vlogo antigenov pri razvoju celic. imunost. Sodelujte pri transportu glikoproteinov in jih usmerjate do cilja v celici ali na njeni površini.

Glavna funkcija membranskih lipidov je, da tvorijo dvoslojni matriks, s katerim proteini sodelujejo.

Lateralna difuzija je kaotično toplotno gibanje lipidnih in beljakovinskih molekul v ravnini membrane. Med lateralno difuzijo sosednje molekule lipidov skačejo naokoli in zaradi takih zaporednih skokov z enega mesta na drugega se molekula premika vzdolž površine membrane. Srednje kvadratno gibanje molekul med difuzijo v času t lahko ocenimo z Einsteinovo formulo: Skv = 2cor(Dt), kjer je D koeficient. lat. difuzijo molekule.

Lateralna difuzija integralnih beljakovin v membrani je omejena, to je posledica njihove velike velikosti in interakcije z drugimi membranami. beljakovine. Membranski proteini se ne premikajo z ene strani membrane na drugo ("flip-flop" skoki), kot fosfolipidi.

Gibanje molekul po površini celične membrane v času t določimo eksperimentalno z metodo fluorescenčnih oznak – fluorescenčnih molekulskih skupin. Izkazalo se je, da povprečno kvadratno gibanje fosfolipidne molekule na sekundo vzdolž površine membrane eritrocitov ustreza razdalji 5 μm, kar je primerljivo z velikostjo celic. Podobna vrednost za beljakovinske molekule je bila 0,2 µm na sekundo.

Koeficienti, izračunani po Einsteinovi formuli lat. difuzija za lipide 6 * 10 (pri -12 st) kV.m / s, za beljakovine - približno 10 (pri - 14 st) kV.m / s.

Frekvenca molekule skače z enega mesta na drugega zaradi lat. difuzijo najdemo s formulo: v = 2cor(3D/f), kjer je f površina, ki jo zaseda ena molekula na membrani.

Umetna membrana je navadno toga selektivno prepustna pregrada, ki ločuje aparat za prenos mase na dve delovni coni, v katerih se vzdržujejo različni tlaki in sestave mešanice, ki se ločuje. Membrane so lahko izdelane v obliki ploščatih listov, cevi, kapilar in votlih vlaken. Membrane se vrstijo v membranskih sistemih. Najpogostejše umetne membrane so polimerne membrane. Pod določenimi pogoji se lahko prednostno uporabijo keramične membrane. Nekatere membrane delujejo v širokem razponu membranskih operacij, kot so mikrofiltracija, ultrafiltracija, reverzna osmoza, pervaporacija, ločevanje plinov, dializa ali kromatografija. Način uporabe je odvisen od vrste funkcionalnosti, vgrajene v membrano, ki lahko temelji na dimenzijski izolaciji, kemični afiniteti ali elektrostatiki.

liposomi. ali fosfolipidne vezikle (vezikle), ki jih običajno dobimo z nabrekanjem suhih fosfolipidov v vodi ali z injiciranjem raztopine lipidov v vodo. V tem primeru pride do samosestavljanja bimolekularne lipidne membrane. V tem primeru so vsi nepolarni hidrofobni repi znotraj membrane in noben od njih ne pride v stik s polarnimi molekulami vode, vendar pogosteje dobimo sferične večlamelne liposome, sestavljene iz več bimolekularnih plasti - večplastnih liposomov.

Posamezne bimolekularne plasti večplastnega liposoma so ločene z vodnim medijem. Debelina lipidnih plasti je, odvisno od narave lipidov, 6,5 - 7,5 nm, razdalja med njimi pa je 1,5 - 2 nm. Premer večplastnih liposomov se giblje od 60 nm do 400 nm ali več. Enoslojne liposome lahko pridobimo z različnimi metodami, na primer iz suspenzije večplastnih liposomov, če jih obdelamo z ultrazvokom. Premer enoslojnih liposomov je 25 - 30 nm. Liposomi so na nek način prototip celice. Služijo kot model za preučevanje različnih lastnosti cl. membrane. Liposomi so našli tudi neposredno uporabo v medicini (fosfolipidne mikrokapsule za dostavo zdravil v določene organe in tkiva). Liposomi niso strupeni, telo jih popolnoma absorbira.

3. Transport neelektrolitov skozi celične membrane. preprosta difuzija. Fickova enačba. Olajšana difuzija: transportni mehanizmi (premični, fiksni nosilci), drugačni od preproste difuzije

Prenos neelektrolitov (sladkorji, aminokisline in nukleotidi, voda) skozi celične membrane poteka s pomočjo por, ki jih tvorijo transportni proteini ali lipidi, potopljeni v membrano.

Enostavna difuzija je spontano premikanje snovi z mest z višjo koncentracijo na mesta z nižjo koncentracijo snovi zaradi kaotičnega toplotnega gibanja molekul. Difuzijo snovi čez lipidni dvosloj poganja koncentracijski gradient čez membrano

Fickova enačba:

J m = - D dC/ dx

J m je gostota pretoka snovi.

dC/dx - koncentracijski gradient

D-difuzijski koeficient

"-" - difuzija je usmerjena iz mesta z višjo koncentracijo v mesto z nižjo koncentracijo

Stran 214- Antonov.

Fickova gostota pretoka

J m \u003d -DdC / dx \u003d -D (C m 2 - C m 1) / 1 \u003d D (C m 1 - C m 2) / L

C m - koncentracija snovi blizu vsake površine

L je debelina membrane.

V bioloških membranah so našli še eno vrsto difuzije – olajšano difuzijo. Olajšana difuzija se pojavi s sodelovanjem nosilnih molekul. Olajšana difuzija se pojavi iz krajev z višjo koncentracijo prenesene snovi na mesta z nižjo koncentracijo. Očitno olajšana difuzija pojasnjuje tudi prenos aminokislin, sladkorjev in drugih biološko pomembnih snovi skozi biološke membrane.

Razlike med olajšano difuzijo in preprosto:

1) prenos snovi s sodelovanjem nosilca poteka veliko hitreje;

2) olajšana difuzija ima lastnost nasičenosti: s povečanjem koncentracije na eni strani membrane se gostota pretoka snovi poveča le do določene meje, ko so vse nosilne molekule že zasedene;

3) pri olajšani difuziji opazimo konkurenco prenesenih snovi v primerih, ko različne snovi prenaša nosilec; medtem ko se nekatere snovi bolje prenašajo kot druge, dodajanje nekaterih snovi pa otežuje transport drugih;

4) obstajajo snovi, ki blokirajo olajšano difuzijo - tvorijo močan kompleks z nosilnimi molekulami.

Nekakšna olajšana difuzija je transport s pomočjo nepremičnih nosilnih molekul, ki so na določen način fiksirane čez membrano. V tem primeru se molekula prenesene snovi prenese z ene nosilne molekule na drugo, kot pri štafeti.

4. Transport ionov skozi celične membrane. Elektrokemijski potencial. Tiorellova enačba. Nerst-Planckova enačba. Pomen enačbe

Živi sistemi na vseh ravneh organiziranosti so odprti sistemi, zato je transport snovi skozi biološke membrane nujen pogoj za življenje. Pojem elektrokemičnega potenciala je zelo pomemben za opis transporta snovi.

Kemični potencial dane snovi je številčno enaka Gibbsovi energiji na 1 mol te snovi.

Matematično je kemijski potencial definiran kot delni derivat Gibbsove energije G glede na količino k-te snovi pri konstantni temperaturi T, tlaku P in količinah vseh drugih snovi m1:

m (mu) \u003d (dG / dmk) P, T, m1

Za razredčeno raztopino:

m = m0 + RTlnC,

kjer je m0 standardni kemični potencial, številčno enak kemičnemu potencialu dane snovi pri njeni koncentraciji 1 mol/l v raztopini.

Elektrokemijski potencial (mu s pomišljajem) - vrednost, ki je številčno enaka Gibbsovi energiji G na 1 mol dane snovi, nameščene v električnem polju.

Za razredčene raztopine

m (mu s pomišljajem) = m0 + RTlnC + zFf(phi),

kjer je F = 96500 C/mol Faradayjevo število, z je naboj elektrolitskega iona.

Prevoz snovi skozi biološke membrane lahko razdelimo na 2 glavni vrsti: pasivni in aktivni.

Pasivni transport je prenos snovi iz krajev z veliko vrednostjo elektrokemičnega potenciala na mesta z nižjo vrednostjo. Pasivni transport poteka z zmanjšanjem Gibbsove energije, zato lahko ta proces poteka spontano brez porabe energije. Vrste: osmoza, filtracija, difuzija (enostavna in lahka).

Aktivni transport je premikanje snovi iz krajev z nižjim elektrokemičnim potencialom na mesta z višjo vrednostjo. Ob povečanju Gibbsove energije ne more iti spontano, ampak samo s stroški ATP.

Gostota pretoka snovi jm v pasivnem transportu ustreza Theorellovi enačbi:

Jm \u003d -UCdm (mu s peklom.) / dx,

kjer je U mobilnost delcev, C koncentracija. Znak minus označuje, da se prenos zgodi v smeri padajoče elektrokemične. potencial.

Gostota pretoka snovi je vrednost, številčno enaka količini snovi, ki se na enoto časa prenese skozi enoto površine, pravokotno na smer prenosa:

jm = m/S*t (mol/kV.m*s)

Če zamenjamo izraz za elektrokemični potencial, dobimo Nernst-Planckovo enačbo za razredčene raztopine pri m0 = const:

jm \u003d -URTdC / dx - UczFdf (phi) / dx.

Nernst-Planckova enačba opisuje proces pasivnega transporta ionov v elektrokemičnem potencialnem polju. Pretok nabitih ionov je sorazmeren z gradientom elektrokemičnega potenciala v smeri osi x in je odvisen od mobilnosti in koncentracije Cionov:

Kjer je F Faradayjevo število, Z je valenca iona, T je absolutna temperatura, R je plinska konstanta, je električni potencial na membrani.

Torej sta lahko dva razloga za prenos snovi med pasivnim transportom: koncentracijski gradient dC/dx in gradient električnega potenciala dph/dx.

Znaki minus pred gradienti kažejo, da koncentracijski gradient povzroči prenos snovi iz krajev z višjo koncentracijo na mesta z nižjo koncentracijo, gradient električnega potenciala pa povzroči prenos pozitivnih nabojev z mest z veliko koncentracijo. na kraje z nižjim potencialom.

5. Ionski kanali. Opredelitev. Molekularno oblikovanje. Selektivni filter. Mehanizem transporta ionov skozi ionski kanal

Ionski kanali so proteini, ki tvorijo pore (enojni ali celi kompleksi), ki vzdržujejo potencialno razliko, ki obstaja med zunanjo in notranjo stranjo celične membrane vseh živih celic. So transportne beljakovine. Z njihovo pomočjo se ioni premikajo po svojih elektrokemičnih gradientih skozi membrano.

IC so sestavljene iz beljakovin kompleksne strukture. IC proteini imajo določeno potrditev, tvorijo transmembransko poro in so "prišiti" v lipidno plast membrane. Kanalski proteinski kompleks je lahko sestavljen iz ene same proteinske molekule ali iz več beljakovinskih podenot, enakih ali različnih struktur. Te podenote lahko kodirajo različni geni, jih sintetizirajo na ribosomih ločeno in nato sestavijo kot celoten kanal. Domene so posamezni kompaktno oblikovani deli proteina ali podenot kanala. Segmenti so deli proteinskega kanaloformerja, ki so spiralno zloženi in preluknjajo membrano. Skoraj vsi CI imajo v svojih podenotah regulativne domene, ki se lahko vežejo na različne kontrolne snovi (regulacijske molekule) in s tem spremenijo stanje ali lastnosti kanala. Pri potencialno aktiviranem IR eden od transmembranskih segmentov vsebuje poseben niz pozitivno nabitih aminokislin in deluje kot senzor za električni potencial membrane. IC lahko vsebujejo tudi pomožne podenote, ki opravljajo modulacijske, strukturne ali stabilizacijske funkcije. En razred takšnih podenot je znotrajcelični, ki se v celoti nahaja v citoplazmi, drugi pa je membranski, ker. imajo transmembranske domene, ki prebijajo membrano.

Lastnosti ionskih kanalov:

1) Selektivnost je selektivna povečana prepustnost IR za določene ione. Za druge ione se prepustnost zmanjša. Takšno selektivnost določa selektivni filter - najožja točka pore kanala. Filter ima poleg ozkih dimenzij lahko tudi lokalni električni naboj. Na primer, kationski selektivni kanali imajo običajno negativno nabite aminokislinske ostanke v proteinski molekuli v predelu svojega selektivnega filtra, ki privlačijo pozitivne katione in odbijajo negativne anione ter jim preprečujejo prehod skozi pore.

2) Nadzorovana prepustnost je zmožnost odpiranja ali zapiranja pod določenimi nadzornimi dejanji na kanalu.

3) Inaktivacija je sposobnost ionskega kanala, da nekaj časa po odprtju samodejno zniža svojo prepustnost, tudi če aktivacijski faktor, ki jih je odprl, še naprej deluje.

4) Blokiranje je sposobnost ionskega kanala pod vplivom snovi - blokatorjev, da popravi eno od svojih stanj in se ne odzove na običajna nadzorna dejanja. Blokiranje povzročajo snovi – blokatorji, ki jih lahko imenujemo antagonisti, blokatorji ali litiki.

5) Plastičnost je sposobnost ionskega kanala, da spremeni svoje lastnosti, svoje značilnosti. Najpogostejši mehanizem za plastičnost je fosforilacija aminokislin kanalskih proteinov z notranje strani membrane z encimi protein kinaze.

Delo ionskih kanalov:

Ligand - odvisni ionski kanali

Ti kanali se odprejo, ko se nevrotransmiter veže na njihova zunanja receptorska mesta in spremeni njihovo potrditev. Ko se odprejo, prepuščajo ione in s tem spremenijo membranski potencial. Od liganda odvisni kanali so skoraj neobčutljivi na spremembe membranskega potenciala. Ustvarjajo električni potencial, katerega moč je odvisna od količine mediatorja, ki vstopi v sinaptično špranje, in časa, ko je tam.

Od potenciala odvisni ionski kanali

Ti kanali so odgovorni za širjenje akcijskega potenciala, se odpirajo in zapirajo kot odziv na spremembe membranskega potenciala. Na primer, natrijevi kanali. Če se membranski potencial vzdržuje pri potencialu mirovanja, so natrijevi kanali zaprti in natrijevega toka ni. Če se membranski potencial premakne v pozitivno smer, se bodo natrijevi kanali odprli in natrijevi ioni bodo začeli vstopati v celico vzdolž koncentracijskega gradienta. 0,5 ms po vzpostavitvi nove vrednosti membranskega potenciala bo ta natrijev tok dosegel maksimum. In po nekaj milisekundah pade na skoraj nič. To pomeni, da se kanali po določenem času zaradi inaktivacije zaprejo, tudi če celična membrana ostane depolarizirana. Toda ko so zaprti, se razlikujejo od stanja, v katerem so bili pred odprtjem, zdaj se ne morejo odpreti kot odgovor na depolarizacijo membrane, torej so inaktivirani. V tem stanju bodo ostali, dokler se membranski potencial ne povrne na prvotno vrednost in ne pride do obdobja okrevanja, ki traja nekaj milisekund.

6. Aktivni transport ionov. Membranska črpalka. Opredelitev. Molekularna zasnova natrijevo-kalijeve črpalke

Aktivni transport je prenos snovi iz krajev z nižjim elektrokemičnim potencialom na mesta z višjo vrednostjo. Aktivni transport v membrani spremlja povečanje Gibbsove energije, ne more potekati spontano, ampak ga spremlja le proces hidrolize ATP, torej zaradi porabe energije, shranjene v makroergičnih vezi ATP. Aktivni transport snovi skozi biološke membrane je zelo pomemben. Zaradi aktivnega transporta v telesu nastajajo koncentracijski gradienti, gradienti električnega potenciala, tlačni gradienti itd., ki podpirajo življenjske procese.

Diafragmska črpalka - volumetrična črpalka, katere delovno telo je fleksibilna plošča (membrana, membrana), pritrjena na robovih; plošča se upogiba pod delovanjem mehanizma za vklop (mehanski pogon) ali kot posledica spremembe zračnega tlaka (pnevmatski pogon) ali tlaka tekočine (hidravlični pogon), pri čemer opravlja funkcijo, enakovredno funkciji bata v črpalki s pozitivnim pretokom .

Med primeri aktivnega transporta proti koncentracijskemu gradientu je bila najbolje raziskana natrijevo-kalijeva črpalka. Med njenim delovanjem se iz celice za vsaka dva pozitivna iona K v celico prenesejo trije pozitivni ioni Na +. To delo spremlja kopičenje razlike v električnih potencialih na membrani. Hkrati se ATP razgradi in daje energijo. Dolga leta je molekularna osnova natrijevo-kalijeve črpalke ostala nejasna. Zdaj je bilo ugotovljeno, da je transportni protein Na/K ATPaza. Na notranji površini membrane razgradi ATP na ADP in fosfat. Energija ene molekule ATP se porabi za transport treh natrijevih ionov iz celice in hkrati dveh kalijevih ionov v celico, kar pomeni, da se skupaj v enem ciklu iz celice odstrani en pozitiven naboj. Tako je Na/K črpalka elektrogena (ustvarja električni tok skozi membrano), kar povzroči povečanje elektronegativnosti membranskega potenciala za približno 10 mV. Transportni protein izvaja to operacijo z visoko hitrostjo: od 150 do 600 natrijevih ionov na sekundo. Zaporedje aminokislin transportnega proteina je znano, vendar mehanizem tega kompleksnega izmenjevalnega transporta še ni jasen. Ta proces je opisan z uporabo energijskih profilov prenosa natrijevih ali kalijevih ionov z beljakovinami (slika 1.5,-6). Po naravi spremembe teh profilov, povezanih s stalnimi spremembami konformacije transportnega proteina (proces, ki zahteva energijo), lahko sodimo o stehiometriji izmenjave: dva kalijeva iona se zamenjata za tri natrijeve ione.

Plazemska membrana vsebuje poleg Na/K črpalke še vsaj eno črpalko, kalcijevo; ta črpalka črpa kalcijeve ione (Ca2+) iz celice in sodeluje pri vzdrževanju njihove znotrajcelične koncentracije na izjemno nizki ravni. Kalcijeva črpalka je prisotna v zelo visoki gostoti v sarkoplazmatskem retikulumu mišičnih celic, ki kopičijo kalcijeve ione kot posledico razgradnje molekul ATP.

7. Membranski potencial, definicija, vrednost. Metode za merjenje MP. Pogoji za nastanek MP. Vloga pasivnih in aktivnih sil

Membranski potencial je razlika v električnih potencialih med zunanjo in notranjo površino biološke membrane zaradi neenake koncentracije ionov, predvsem Na, K.

MP (potencial mirovanja) je registriran med zunanjo in notranjo stranjo žive celice. Njegova prisotnost je posledica neenakomerne porazdelitve ionov. Notranja stran membrane je negativno nabita glede na zunanjo. Velikost MP je v različnih celicah različna: živčna celica - 60-80 mV, progasta mišična vlakna - 80-90 mV, srčna mišica - 90-95 mV. Pri konstantnem funkcionalnem stanju celice se vrednost potenciala mirovanja ne spreminja; ohranjanje njegove konstantne vrednosti zagotavlja normalen potek celične presnove. Pod vplivom različnih dejavnikov se lahko vrednost MP spremeni.

Raziskave MF so našle široko uporabo v biomedicinskih laboratorijih, v klinični praksi pri diagnostiki različnih bolezni centralnega živčnega sistema, srčno-žilnega sistema in mišičnega sistema. Pri jemanju celotnega bioel. potenciali iz živčnih debel mišic, možganov, srca in drugih organov, se uporabljajo površinske makroelektrode. V nekaterih primerih se uporabljajo intrakavitarne elektrode ali vstavljene neposredno v tkivo. Za registracijo merjenja magnetnega polja posameznih celic se najpogosteje uporabljajo znotrajcelične in točkovno-izvencelične mikroelektrode. Elektrode so povezane z enosmernim ali izmeničnim ojačevalnikom. Ojačevalnik je lahko povezan z napravo za avtomatsko obdelavo bioelektričnih signalov. Mehanizem nastanka je povezan s prisotnostjo določenih fizikalnih in kemičnih. gradienti med posameznimi tkivi telesa, med tekočino, ki obdaja celico in njeno citoplazmo, med posameznimi celičnimi elementi. Pojav v živih celicah je posledica neenakomerne koncentracije ionov na notranji in zunanji površini membrane in njene različne prepustnosti zanje.

8. Nerstova enačba. Nerstov potencial, njegova narava. Stacionarni membranski potencial. Goldman-Hodgkinova enačba

Akcijski potencial - električni impulz, ki nastane med notranjo in zunanjo stranjo membrane in je posledica sprememb v ionski prepustnosti membrane.

Faza Pd.

1) Faza depolarizacije -

faza depolarizacije. Pod delovanjem depolarizirajočega dražljaja na celico, na primer električnega toka, pride do začetne delne depolarizacije celične membrane, ne da bi se spremenila njena prepustnost za ione. Ko depolarizacija doseže približno 50 % mejne vrednosti (50 % mejnega potenciala), se prepustnost celične membrane za Na + poveča in v prvem trenutku razmeroma počasi. Seveda je v tem primeru hitrost vnosa Na+ v celico nizka. V tem obdobju, pa tudi v celotni prvi fazi (depolarizacija), sta gonilna sila, ki zagotavlja vstop Na+ v celico, koncentracija in električni gradienti.

Spomnimo se, da je celica v notranjosti negativno nabita (nasprotni naboji se privlačijo), koncentracija Na + zunaj celice pa je 10-12-krat večja kot znotraj celice. Pogoj, ki zagotavlja vstop Na+ v celico, je povečanje prepustnosti celične membrane, ki je določena s stanjem mehanizma vrat Na kanalov (v nekaterih celicah, zlasti v kardiomiocitih, v gladkih mišičnih vlaknih , imajo zaprti kanali za Ca2+ pomembno vlogo pri pojavu PD). Trajanje električno krmiljenega kanala v odprtem stanju je odvisno od velikosti membranskega potenciala. Celoten tok ionov v vsakem trenutku je določen s številom odprtih kanalov celične membrane. Del ionskega kanala, ki je obrnjen proti zunajceličnemu prostoru, se razlikuje od dela kanala, ki je obrnjen proti notranjosti celičnega okolja (PG Kostyuk).

Mehanizem vrat Na-kanalov se nahaja na zunanji in notranji strani celične membrane, mehanizem vrat K-kanalov je na notranji (K+ se premakne iz celice). Kanali za Na + imajo aktivacijska m-vrata, ki se nahajajo na zunanji strani celične membrane (Na + se med vzbujanjem premika znotraj celice), in inaktivacijska /r-vrata, ki se nahajajo na notranji strani celične membrane. V mirovanju so aktivacijska w-vrata zaprta, inaktivacijska /r-vrata so pretežno (približno 80 %) odprta; zaprta so tudi aktivacijska vrata kalija, inaktivacijskih vrat za K+ ni. Nekateri avtorji imenujejo w-vrata hitra, /r-vrata pa počasna, saj v procesu vzbujanja celice reagirajo pozneje kot m-vrata. Kasnejša reakcija /r-vrata pa je povezana s spremembo naboja celice, pa tudi m-vrata, ki se odpre v procesu depolarizacije celične membrane. /r-vrata se zaprejo v fazi inverzije, ko naboj znotraj celice postane pozitiven, kar je razlog za njihovo zaprtje. V tem primeru se povečanje vrha AP ustavi. Zato je m-vrata bolje imenovati zgodnja, A-vrata pa pozno.

Ko depolarizacija celic doseže kritično vrednost (Ecr, kritična stopnja depolarizacije - CUD), ki je običajno -50 mV (možne so tudi druge vrednosti), se prepustnost membrane za Na + močno poveča: veliko število napetostno odvisna /p-vrata Na-kanalov in plaz Na + rine v kletko. Skozi en odprt kanal Na v 1 ms preide do 6000 ionov. Zaradi intenzivnega pretoka Na + v celico je proces depolarizacije zelo hiter. Nastajajoča depolarizacija celične membrane povzroči dodatno povečanje njene prepustnosti in seveda prevodnosti Na+: odpira se vedno več aktivacijskih vrat Na kanalov, kar daje Na+ toku v celico značaj regenerativnega procesa. Posledično PP izgine in postane enak nič. Faza depolarizacije se tukaj konča.

2) Faza repolarizacije.

V tej fazi je prepustnost celične membrane za ione K + še vedno visoka, ioni K + še naprej hitro zapuščajo celico glede na koncentracijski gradient. Celica ima spet negativni naboj znotraj in pozitiven naboj zunaj, zato električni gradient preprečuje, da bi K* zapustil celico, kar zmanjša njeno prevodnost, čeprav še naprej zapušča. To je razloženo z dejstvom, da je delovanje koncentracijskega gradienta veliko bolj izrazito kot delovanje električnega gradienta. Tako je celoten padajoči del vrha AP posledica sproščanja iona K+ iz celice. Pogosto na koncu AP pride do upočasnitve repolarizacije, kar je razloženo z zmanjšanjem prepustnosti celične membrane za ione K + in upočasnitvijo njihovega izstopa iz celice zaradi zaprtja K-kanala. vrata. Drug razlog za upočasnitev toka K + ionov je povezan s povečanjem pozitivnega potenciala zunanje površine celice in tvorbo nasprotno usmerjenega električnega gradienta. Glavno vlogo pri nastanku AP ima ion Na+, ki vstopi v celico s povečanjem prepustnosti celične membrane in zagotavlja celoten ascendentni del vrha AP. Ko se ion Na + v mediju nadomesti z drugim ionom, na primer holinom, ali ko tetrodotoksin blokira Na kanale, se AP v živčni celici ne pojavi. Vendar pa ima pomembno vlogo tudi prepustnost membrane za ion K +. Če povečanje prepustnosti za ion K + prepreči tetraetilamonij, potem se membrana po depolarizaciji repolarizira veliko počasneje, le zaradi počasnih nenadzorovanih kanalov (kanal za uhajanje ionov), skozi katere bo K+ zapustil celico. Vloga ionov Ca 2+ pri nastanku AP v živčnih celicah je nepomembna, pri nekaterih nevronih je pomembna, na primer v dendritih cerebelarnih Purkinjevih celic.

9. Ionski mehanizem generiranja akcijskega potenciala

Akcijski potencial temelji na zaporedno razvijajočih se spremembah ionske prepustnosti celične membrane. Pod delovanjem dražilnega sredstva na celico se zaradi aktivacije (odpiranja) natrijevih kanalčkov močno poveča prepustnost membrane za ione Na + (slika 1). V tem primeru ioni Na + glede na koncentracijo.

riž. eno

Hkrati pa ioni Na+ vzdolž koncentracijskega gradienta se intenzivno premikajo od zunaj - v znotrajcelični prostor. Vstop ionov Na + v celico olajša tudi elektrostatična interakcija. Posledično postane prepustnost membrane za Na + 20-krat večja od prepustnosti za ione K +.

Ker pretok Na + v celico začne presegati kalijev tok iz celice, pride do postopnega zmanjševanja potenciala mirovanja, kar vodi do reverzije - spremembe predznaka membranskega potenciala. V tem primeru postane notranja površina membrane pozitivna glede na njeno zunanjo površino. Te spremembe membranskega potenciala ustrezajo naraščajoči fazi akcijskega potenciala (faza depolarizacije).

Za membrano je značilna povečana prepustnost za ione Na + le za zelo kratek čas 0,2 - 0,5 ms. Po tem se prepustnost membrane za ione Na + ponovno zmanjša, za K + pa se poveča. Posledično je pretok Na + v celico močno oslabljen, pretok K + iz celice pa se poveča (slika 2.).

Med akcijskim potencialom v celico vstopi znatna količina Na+, ioni K+ pa zapustijo celico. Obnova celičnega ionskega ravnovesja se izvaja zaradi delovanja Na + , K + - AT fazne črpalke, katere aktivnost narašča s povečanjem notranje koncentracije ionov Na + in povečanjem zunanje koncentracije K + ioni. Zaradi delovanja ionske črpalke in spremembe prepustnosti membrane za Na + in K + se postopoma obnavlja njihova začetna koncentracija v intra- in zunajceličnem prostoru.

Rezultat teh procesov je repolarizacija membrane: notranja vsebina celice ponovno pridobi negativen naboj glede na zunanjo površino membrane.

10. Mehanski srčni cikel. Srce je kot 6-komorna črpalka. Šok minutni volumen krvi. Delo, moč srca

Mehansko delo srca. Srčni cikel.

Mehansko delo srca je povezano s krčenjem njegovega miokarda. Delo desnega prekata je trikrat manjše od dela levega prekata. Z mehanskega vidika je srce črpalka ritmičnega delovanja, ki ga olajša zaklopni aparat. Ritmične kontrakcije in sprostitve srca zagotavljajo stalen pretok krvi. Krčenje srčne mišice se imenuje sistola, njena sprostitev pa diastola. Z vsako ventrikularno sistolo se kri iz srca izloči v aorto in pljučno deblo. V normalnih pogojih sta sistola in diastola časovno jasno usklajeni. Obdobje, vključno z enim krčenjem in kasnejšo sprostitvijo srca, predstavlja srčni cikel. Njegovo trajanje pri odrasli osebi je 0,8 sekunde s frekvenco kontrakcij 70-75-krat na minuto. Začetek vsakega cikla je atrijska sistola. Traja 0,1 sekunde. Na koncu atrijske sistole nastopi njihova diastola, pa tudi ventrikularna sistola. Ventrikularna sistola traja 0,3 sekunde. V času sistole se krvni tlak v prekatih dvigne, v desnem prekatu doseže 25 mm Hg. Art., in na levi - 130 mm Hg. Umetnost. Ob koncu ventrikularne sistole se začne faza splošne sprostitve, ki traja 0,4 sekunde. Na splošno je obdobje sprostitve atrija 0,7 sekunde, ventriklov pa 0,5 sekunde. Fiziološki pomen obdobja sprostitve je v tem, da se v tem času v miokardu odvijajo presnovni procesi med celicami in krvjo, torej se obnovi delovna sposobnost srčne mišice.

Glavni kazalci delovanja srca

Sistolični (udarni) volumen je volumen krvi, ki se iztisne iz srca v eni sistoli. V povprečju je v mirovanju pri odrasli osebi 150 ml (75 ml za vsak ventrikel). Če pomnožite sistolični volumen s številom utripov na minuto, lahko najdete minutni volumen. V povprečju je 4,5 - 5,0 litra. Sistolični in minutni volumni so nestabilni, močno se spreminjajo glede na fizični in čustveni stres.

Delo srca

Ac=Alj+Apj

Alj=0,2Alj

Alzh \u003d R * Vsp + (mv 2 / 2)

m = gostota na udarni volumen

Ac \u003d 1,2 Vsp (P + gostota * v 2 / 2)

Delo srca med 1 krčenjem je približno enako 1 j

Srčna moč N=Ac

11. Mehanizem transformacije impulznega izmeta krvi iz srca v neprekinjen pretok krvi v arterijskih žilah. Teorija pulzirajoče komore. Pulz, pulzni val. periferno srce

Zaradi dejstva, da srce izloča kri v ločenih delih, ima pretok krvi v arterijah pulzirajoč značaj, zato se linearna in volumetrična hitrost nenehno spreminjata: največja sta v aorti in pljučni arteriji v času ventrikularnega sistolo in zmanjšanje med diastolo. V kapilarah in venah je pretok krvi konstanten, torej njegova linearna hitrost je konstantna. Pri preoblikovanju pulzirajočega krvnega pretoka v konstanto so pomembne lastnosti arterijske stene. Neprekinjen pretok krvi skozi žilni sistem določa izrazite elastične lastnosti aorte in velikih arterij. V srčno-žilnem sistemu se del kinetične energije, ki jo razvije srce med sistolo, porabi za raztezanje aorte in velikih arterij, ki segajo od nje.

Slednji tvorijo elastično ali kompresijsko komoro, v katero vstopi pomemben volumen krvi, ki jo raztegne; hkrati se kinetična energija, ki jo razvije srce, pretvori v energijo elastične napetosti arterijskih sten. Ko se sistola konča, raztegnjene stene arterij pobegnejo in potisnejo kri v kapilare, kar ohranja pretok krvi med diastolo.

Arterijski impulz se imenuje ritmična nihanja stene arterije zaradi povečanja tlaka v obdobju sistole.

Pulzni val ali oscilatorne spremembe premera ali volumna arterijskih žil je posledica vala zvišanja tlaka, ki se pojavi v aorti v času iztiska krvi iz ventriklov. V tem času se tlak v aorti močno dvigne in njena stena se raztegne. Val povečanega tlaka in tresljaji žilne stene, ki nastanejo zaradi tega raztezanja, se z določeno hitrostjo širijo od aorte do arteriol in kapilar, kjer pulzni val ugasne.

periferno srce

Z različnimi kontrakcijami mišična vlakna delujejo na krvne žile, ki se nahajajo vzporedno z njimi, in v obliki številnih svojevrstnih intramuskularnih mikročrpalk sesajo arterijsko kri na vhodu v mišico, s čimer olajšajo črpalno delo srca, potiskajo to kri skozi intramuskularne žile in jo na izhodu skeletne mišice črpajo vensko kri v srce z energijo, ki 2-3 krat presega najvišji arterijski tlak. Če srce, kot vemo, črpa arterijsko kri s tlakom 120 mm Hg. Art., potem je skeletna mišica sposobna črpati vensko kri s silo 200, 250 in celo 300 mm Hg. Art., ki ga vrne v srce, da ga napolni.

Mišica, ki je popolnoma izolirana od telesa, ki je zaprta v umetnem cirkulacijskem krogu, je sposobna med krčenjem samostojno premikati kri po tem krogu po podobi in podobnosti srca. Zato ga lahko imenujemo "periferno srce" (PS). Izjemno pomembno je, da ta številna »periferna srca« – in v številu skeletnih mišic v človeku jih je več kot 1000 – delujejo samostojno kot sesalno-injecne mikročrpalke ne le pri različnih vrstah kontrakcij: ritmičnih, aritmičnih, toničnih. , tetanični, avksotonični itd. pa tudi pod napetostjo. Sicer pa lahko rečemo, da nimajo "prostega teka".

12. Hemodinamika v eni posodi. Pauselova enačba. hidravlični upor. Zakoni sistemske hemodinamike

Hemodinamika - gibanje krvi skozi žile, ki je posledica razlike v hidrostatičnem tlaku v različnih delih cirkulacijskega sistema (kri se premika iz območja visokega tlaka v območje nizkega tlaka).

Eno posodo obravnavamo kot cev krožnega preseka, podaljšano v primerjavi z njenimi prečnimi dimenzijami. Elastičnost sten razumemo kot možnost spreminjanja preseka posod pod vplivom pritiska.

Poeisel je empirično ugotovil, da je povprečna hitrost laminarnega toka tekočine skozi ozko vodoravno okroglo cev konstantnega prečnega prereza premo sorazmerna s tlačno razliko P1 in P2 na vstopu in izstopu iz cevi, kvadratom polmera cevi in obratno. sorazmerno z dolžino cevi l in viskoznostjo n.

Vav = (R (v kV) / 8n)*(P1 - P2)/l

Hidravlični upor, odpornost proti gibanju tekočin (in plinov) skozi cevi, kanale itd., Zaradi njihove viskoznosti.

w \u003d 8nl / pi r (v 4 žlice)

Vrednost w se imenuje hidravlični upor. Je obratno sorazmeren s četrto potenco polmera in se zato znatno poveča z zmanjšanjem polmera cevi.

Sila, ki ustvarja pritisk v žilnem sistemu, je srce. Pri osebi srednjih let se z vsakim krčenjem srca v žilni sistem potisne 60–70 ml krvi (sistolični volumen) ali 4–5 l/min (minutni volumen). Gonilna sila krvi je razlika v tlaku, ki se pojavi na začetku in koncu cevke.

Skoraj v vseh delih žilnega sistema je pretok krvi laminaren - kri se premika v ločenih plasteh vzporedno z osjo posode. Pri tem ostane plast ob steni posode tako rekoč negibna, druga drsi po tej plasti, tretja pa po njej itd. Krvne celice sestavljajo osrednji, aksialni tok, plazma se premika bližje steni posode. Posledično, manjši kot je premer posode, bližje so osrednje plasti steni in bolj je njihova hitrost upočasnjena zaradi viskozne interakcije s steno. Na splošno to pomeni, da je hitrost pretoka krvi v majhnih žilah nižja kot v velikih. Pravilnost tega položaja je enostavno preveriti s primerjavo hitrosti pretoka krvi v različnih delih žilnega korita. V aorti je 50--70 cm / s, v arterijah - od 40 do 10, arteriolah - 10--0,1, kapilarah - manj kot 0,1, venulah - manj kot 0,3, venah - 0, 3 - 5,0, votla vena - 5 - 20 cm / s.

Skupaj z laminarno v žilnem sistemu je turbulentno gibanje z značilnim vrtinčenjem krvi. Krvni delci se premikajo ne le vzporedno z osjo posode, kot pri laminarnem krvnem toku, ampak tudi pravokotno nanjo. Rezultat tega kompleksnega gibanja je znatno povečanje notranjega trenja tekočine. V tem primeru volumenski pretok krvi ne bo več sorazmeren z gradientom tlaka, ampak približno enak njegovemu kvadratnemu korenu. Turbulentno gibanje se običajno pojavi na mestih razvejanja in zožitve arterij, na območjih strmih ovinkov žil.

Kri je suspenzija oblikovanih elementov v koloidno-fiziološki raztopini, ima določeno viskoznost, ki ni konstantna vrednost. Ko kri teče skozi kapilaro, katere premer je manjši od 1 mm, se viskoznost zmanjša. Naknadno zmanjšanje premera kapilare dodatno zmanjša viskoznost teče krvi. Ta hemodinamski paradoks je razložen z dejstvom, da so rdeče krvne celice med gibanjem krvi koncentrirane v središču toka. Obstenski sloj je sestavljen iz čiste plazme z veliko nižjo viskoznostjo, po kateri oblikovani elementi zlahka drsijo. Posledično se izboljšajo pogoji za pretok krvi in zmanjšajo padci tlaka, kar na splošno kompenzira povečanje viskoznosti krvi in zmanjšanje hitrosti njenega pretoka v majhnih arterijah. Prehod iz laminarnega v turbulenten krvni tok spremlja znatno povečanje upora proti krvnemu pretoku.

Razmerje med naravo toka tekočine v togih ceveh in tlakom je običajno določeno s Poiseuilleovo formulo. S to formulo lahko izračunate upor R proti pretoku krvi glede na njegovo viskoznost Yu, dolžino l in polmer r posode:

Vaskularni sistem kot celoto lahko predstavimo kot serijsko in vzporedno povezane cevi različnih dolžin in premerov. V primeru serijske povezave je skupni upor vsota uporov posameznih posod:

R \u003d R 1 + R 2 + ... + R n.

Pri vzporedni povezavi se vrednost upora izračuna z drugačno formulo:

1/R = 1/R 1 + 1/R 2 + ... + + 1/Rn.

Glede na zapletenost geometrije žil celotnega organizma, njeno variabilnost, odvisno od odpiranja in zapiranja šantov, kolateral, stopnje krčenja gladkih mišic, elastičnosti sten, sprememb viskoznosti krvi in drugih razlogov, težko je izračunati vrednost žilnega upora v realnih pogojih. Zato je običajno, da ga definiramo kot količnik deljenja krvnega tlaka P z minutnim volumnom krvi Q:

Za celoten žilni sistem telesa kot celote je ta formula uporabna le, če bo na koncu sistema, to je v votli veni blizu mesta, kjer tečejo v srce, tlak blizu nič. V skladu s tem, če je treba izračunati odpornost ločenega odseka žilnega sistema, ima formula obliko

R=P 1 --P 2 /Q

Vrednosti P 1 in P 2 odražata tlak na začetku in koncu določenega odseka.

Glavno kinetično energijo, potrebno za gibanje krvi, ji sporoča srce med sistolo. En del te energije se porabi za potiskanje krvi, drugi pa se pretvori v potencialno energijo elastične stene aorte, velikih in srednje velikih arterij, raztegnjenih med sistolo. Njihove lastnosti so odvisne od prisotnosti elastičnih in kolagenskih vlaken, katerih raztegljivost je približno šestkrat večja kot na primer gumijaste niti enake debeline. Med diastolo se energija aortne stene in krvnih žil pretvori v kinetično energijo gibanja krvi.

Poleg elastičnosti in raztegljivosti, torej pasivnih lastnosti, imajo žile tudi sposobnost, da se aktivno odzivajo na spremembe krvnega tlaka v njih. Ko se tlak poveča, se gladke mišice sten skrčijo in premer posode se zmanjša. Tako se utripajoči pretok krvi, ki ga ustvarja delovanje srca, zaradi značilnosti aorte in velikih žil izravna in postane razmeroma neprekinjen.

Glavni kazalniki hemodinamike so volumetrična hitrost, hitrost krvnega obtoka, tlak na različnih področjih žilnega sistema.

Volumetrična hitrost gibanja krvi označuje njeno količino (v mililitrih), ki teče skozi prečni prerez posode na enoto časa (1 min). Volumetrična hitrost krvnega pretoka je neposredno sorazmerna s padcem tlaka na začetku in na koncu žile in obratno sorazmerna z njenim uporom proti pretoku krvi. V telesu odtok krvi iz srca ustreza njenemu dotoku vanj. To pomeni, da je volumen krvi, ki teče na enoto časa skozi celoten arterijski in celoten venski sistem sistemskega in pljučnega obtoka, enak.

Linearna hitrost gibanja krvi (v) označuje hitrost gibanja njenih delcev vzdolž posode v laminarnem toku. Izražena je v centimetrih na sekundo in je opredeljena kot razmerje med volumetrično hitrostjo krvnega pretoka Q in površino prečnega prereza žile pr 2:

Tako dobljena vrednost je povsem povprečen kazalnik, saj je v skladu z zakoni laminarnega gibanja hitrost gibanja krvi v središču žile največja in se zmanjša v plasteh, ki mejijo na žilno steno.

Različna je tudi linearna hitrost krvnega pretoka v določenih delih žilnega korita vzdolž žilnega drevesa. Odvisno je od skupne površine lumna posod tega kalibra na obravnavanem območju. Za aorto je značilen najmanjši prerez, zato je hitrost gibanja krvi v njej največja - 50--70 cm / s. Kapilare imajo največjo skupno površino preseka; pri sesalcih je približno 600-800-krat večja od površine preseka aorte. V skladu s tem je hitrost krvi tukaj približno 0,05 cm/s. V arterijah je 20-40 cm / s, v arteriolah - 0,5 cm / s. Zaradi dejstva, da se ob združitvi žil njihov skupni lumen zmanjša, se linearna hitrost krvnega pretoka ponovno poveča in v votli veni doseže 20 cm/s (slika 9.30).

Kri se iztisne v ločenih delih, zato pretok krvi v aorti in arterijah utripa. Hkrati se njegova linearna hitrost poveča v fazi sistole in zmanjša med diastolo. V kapilarnem omrežju zaradi posebnosti strukture arterij pred njim pulzni šoki izginejo in linearna hitrost pretoka krvi postane konstantna.

...

Podobni dokumenti

Fizični temelji za uporabo laserske tehnologije v medicini. Vrste laserjev, načela delovanja. Mehanizem interakcije laserskega sevanja z biološkimi tkivi. Obetavne laserske metode v medicini in biologiji. Serijsko proizvedena medicinska laserska oprema.

povzetek, dodan 30.08.2009

Bipolarni elektrokardiografski odvodi (po Einthovnu). Lokacija prsnih elektrod za EKG. Prekordialna kartografija. Oblikovanje električne osi srca, ekstrasistola. Mehanizem nastanka vala P in T, segmentov P-Q in ST, kompleksa QRS.

predstavitev, dodano 01.08.2014

Pojem meroslovja in standardizacije, zgodovina in glavne stopnje razvoja, predpisi in pravni okvir. Vrednost elektrokardiografije v sodobni medicini, mehanizem njenega izvajanja. Utemeljitev in optimizacija verifikacije elektrokardiografa.

diplomsko delo, dodano 15.02.2014

Vir energije, ki je potreben za gibanje krvi skozi žile. Glavna funkcija srca. Lokacija srca v prsni votlini. Povprečna velikost srca odrasle osebe. Delo levega in desnega prekata, mitralne in aortne zaklopke.

predstavitev, dodano 25.12.2011

Fiziološke osnove elektrokardiografije. Vrhunski srčni utrip. Glavne metode preučevanja srčnih zvokov, shema glavnih točk njihovega poslušanja. Glavne sestavine normalnega in nenormalnega elektrokardiograma (valovi, intervali, segmenti).

predstavitev, dodano 01.08.2014

Odkritje rentgenskih žarkov Wilhelma Roentgena, zgodovina in pomen tega procesa v zgodovini. Naprava rentgenske cevi in razmerje njenih glavnih elementov, načela delovanja. Lastnosti rentgenskega sevanja, njegov biološki učinek, vloga v medicini.

predstavitev, dodano 21.11.2013

Zgodovina odkritja rentgenskih žarkov. Mehanizem njegove proizvodnje z uporabo katodne cevi. Biološki učinki rentgenskih žarkov. Njegova uporaba v medicini in znanosti. Tomograf z elektronskim žarkom. Vpliv artefaktov na kakovost slike med skeniranjem.

predstavitev, dodano 29.03.2016

Formule za izračun srčnega volumna ali udarnega volumna. Dejavniki, ki povečajo minutni volumen krvi. Mehanska aktivnost srca in princip polikardiografije. Splošni kazalniki mehanske aktivnosti srca. Vrste regulacijskih učinkov na srce.

predstavitev, dodano 13.12.2013

Fizične značilnosti zvoka. Koncept ultrazvoka in princip delovanja elektromehanskih oddajnikov. Medicinsko-biološke aplikacije ultrazvoka. Metode diagnostike in raziskovanja: dvodimenzionalna in Dopplerjeva ehoskopija, vizualizacija na harmonikah.

predstavitev, dodano 23.02.2013

organizacija membran. Prenos snovi skozi membrane. Osrednji mehanizem regulacije dihalnih organov. Nefron je strukturna in funkcionalna enota ledvice. Funkcionalne povezave hipotalamusa s hipofizo. Problem lokalizacije funkcij v možganski skorji.

ime telesa prost, če njegovih gibov ne omejuje nič. Telo, katerega gibanje je omejeno z drugimi telesi, se imenuje ni zastonj in telesa, ki omejujejo gibanje tega telesa, - povezave.Na stičnih točkah med danim telesom in vezmi nastanejo medsebojne sile. Imenujemo sile, s katerimi vezi delujejo na dano telo vezne reakcije.

Načelo sproščanja: vsako nesvobodno telo se lahko šteje za prosto, če se delovanje vezi nadomesti z njihovimi reakcijami na dano telo. V statiki je mogoče reakcije vezi v celoti določiti s pomočjo pogojev ali enačb ravnotežja telesa, ki jih bomo ugotovili kasneje, vendar je njihove smeri v mnogih primerih mogoče določiti s pregledom lastnosti vezi. Kot preprost primer je na sl. 1.14, vendar je predstavljeno telo, katerega točka M je povezana s fiksno točko O s pomočjo palice, katere težo lahko zanemarimo; konci palice imajo tečaje, ki omogočajo svobodo vrtenja. V tem primeru palica OM služi kot povezava za telo; omejitev svobode gibanja točke M se izraža v tem, da je prisiljena biti na konstantni razdalji od točke O. Sila delovanja na takšno palico naj bo usmerjena vzdolž premice OM in v skladu z aksiom 4, mora biti protiukrepalna sila palice (reakcija) R usmerjena vzdolž iste ravne črte. Tako smer reakcije palice sovpada z neposrednim OM (slika 1.14, b). Podobno mora biti reakcijska sila gibljive neraztegljive niti usmerjena vzdolž niti. Na sl. 1.15 prikazuje telo, ki visi na dveh nitih, in reakcije niti R 1 in R 2 . Sile, ki delujejo na nesvobodno telo, delimo v dve kategoriji. Eno kategorijo tvorijo sile, ki niso odvisne od vezi, drugo pa so reakcije vezi. Hkrati pa so reakcije vezi pasivne narave - nastanejo, ker na telo delujejo sile prve kategorije. Sile, ki niso odvisne od vezi, imenujemo aktivne, reakcije vezi pa pasivne sile. Na sl. 1.16, na vrhu pa sta prikazani dve aktivni sili F 1 in F 2 enaki v modulu, ki raztezata palico AB, spodaj pa sta prikazani reakciji R 1 in R 2 raztegnjene palice. Na sl. 1.16, b, aktivni sili F 1 in F 2, ki stisneta palico, sta prikazani na vrhu, reakcije R 1 in R 2 stisnjene palice sta prikazani spodaj.

Strinjamo se, da bomo upoštevali telo prost , če njegovih gibov ne omejuje nič. Telo, katerega gibanje je omejeno z drugimi telesi, se imenuje ni zastonj in telesa, ki omejujejo gibanje tega telesa, povezave . Na stičnih točkah med danim telesom in vezmi nastanejo sile interakcije. Imenujemo sile, s katerimi vezi delujejo na dano telo vezne reakcije . Pri naštevanju vseh sil, ki delujejo na dano telo, je treba upoštevati tudi te kontaktne sile (reakcije vezi).

V mehaniki zavzamejo naslednji položaj, včasih imenovan načelo osvoboditve: vsako nesvobodno telo se lahko šteje za svobodno le, če se delovanje vezi nadomesti z njihovimi reakcijami na dano telo.

V statiki je mogoče reakcije vezi v celoti določiti s pomočjo pogojev ali enačb ravnotežja telesa, vendar je njihovo smer v mnogih primerih mogoče določiti s pregledom lastnosti vezi. Kot preprost primer si oglejte telo, točko M ki je povezan s fiksno točko O z uporabo palice, katere težo je mogoče zanemariti; konci palice imajo tečaje, ki omogočajo svobodo vrtenja. V tem primeru palica služi kot povezava za telo. OM. Omejitev svobode gibanja točke M se izraža v tem, da je prisiljen biti na konstantni oddaljenosti od točke O. Toda, kot smo videli zgoraj, mora biti sila, ki deluje na takšno palico, usmerjena v ravni črti OM. Po aksiomu 4 je reakcijska sila palice (reakcija) R mora biti v isti ravni črti. Tako smer reakcije palice sovpada z ravno črto OM. (V primeru ukrivljene breztežne palice - vzdolž ravne črte, ki povezuje konce palice).

Podobno mora biti reakcijska sila gibljive neraztegljive niti usmerjena vzdolž niti. Na sl. Telo visi na dveh nitih in prikazane so reakcije niti. R1 in R2.

V splošnem primeru lahko sile, ki delujejo na nesvobodno telo (ali na nesvobodno materialno točko), razdelimo v dve kategoriji. Eno kategorijo tvorijo sile, ki niso odvisne od vezi, drugo kategorijo pa tvorijo reakcije vezi. Hkrati pa so reakcije vezi v bistvu pasivne. Nastanejo le, če na telo delujejo določene sile prve kategorije. Zato se imenujejo sile, ki niso odvisne od omejitev aktiven sile (včasih imenovane dano ), in reakcije vezi pasivno sile.

Na sl. 1.16 na vrhu prikazuje dve aktivni sili, enaki po modulu F1 in F2, raztezanje palice AB, reakcije so prikazane spodaj R1 in R2 raztegnjena palica. Na sl. kažejo aktivne sile F1 in F2, stiskanje palice, so reakcije prikazane spodaj R1 in R2 stisnjena palica.

Poglejmo še nekaj tipičnih vrst vezi in navedite možne smeri njihovih reakcij. Reakcijski moduli so določeni z aktivnimi silami in jih ni mogoče najti, dokler slednje niso določene na določen način. V tem primeru bomo uporabili nekaj poenostavljenih predstavitev, ki shematizirajo dejanske lastnosti realnih povezav.

1. Če togo telo leži na popolnoma gladki (brez trenja) površini, potem lahko točka stika telesa s površino prosto drsi po površini, ne more pa se premikati po normali na površino. Reakcija idealno gladke površine je usmerjena vzdolž skupne normale na kontaktne površine.

Če ima trdno telo gladko površino in sloni na točki, potem reakcija je usmerjena vzdolž normale na površino samega telesa.

Če je trdno telo s konico naslonjeno na vogal, potem povezava preprečuje premikanje konice tako vodoravno kot navpično. V skladu s tem je reakcija R kot je lahko predstavljen z dvema komponentama - vodoravno R x in navpično R, katerega velikosti in smeri na koncu določajo dane sile.

2. sferični sklep imenujemo naprava, ki naredi fiksno točko O obravnavanega telesa (središče tečaja). Če je sferična kontaktna površina idealno gladka, ima reakcija sferičnega tečaja smer normalke na to površino. Zato je o reakciji znano le, da gre skozi središče tečaja O. Smer reakcije je lahko poljubna in je določena v vsakem posameznem primeru, odvisno od danih sil in splošne sheme fiksacije telesa. Podobno je nemogoče določiti vnaprej reakcijsko smer potisni ležaj .

3. Cilindrični vrtljivi ležaj . Reakcija takšne podpore poteka skozi njeno os, smer reakcije nosilca pa je lahko poljubna (v ravnini, pravokotni na os nosilca).

4. Cilindrični vrtljivi ležaj preprečuje premikanje fiksne točke telesa vzdolž pravokotne na podporno ravnino. Reakcija takšne podpore ima tudi smer te pravokotnice.

5. Potisni ležaj. Potisni ležaj je povezava cilindričnega tečaja z referenčno ravnino. Takšna povezava omogoča, da se gred vrti okoli svoje osi in se premika vzdolž nje, vendar le v eno smer.

Reakcija potisnega ležaja je vsota reakcije cilindričnega ležaja, ki leži v ravnini, pravokotni na njegovo os (v splošnem primeru jo je mogoče razstaviti na komponente R 1 in R 2) in normalno reakcijo referenčne ravnine R 3 .

Na isto telo je mogoče hkrati naložiti več vezi, po možnosti različnih vrst. Trije primeri te vrste so prikazani na sl. Na sl. prikazani so ustrezni sistemi sil. V skladu z načelom svobode se vezi zavržejo in nadomestijo z reakcijami.

6. Palične reakcije usmerjen vzdolž palic (zgornji diagram); domneva se, da so palice breztežne in so povezane s telesom in nosilci s pomočjo tečajev.

Reakcije popolnoma gladkih nosilnih površin usmerjena vzdolž normale na te površine (dva spodnja diagrama). Poleg tega je reakcija cilindričnega ležaja na točki AMPAK(srednji diagram) mora na podlagi izreka o treh nevzporednih silah iti skozi točko presečišča linij delovanja sil F in R2- točka Z.

7. Reakcija R1 popolnoma prožna, neraztegljiva in breztežna nit usmerjen vzdolž niti (spodnji diagram).

V mehanskih sistemih, ki nastanejo z zgibom več trdnih teles, skupaj z zunanjimi povezavami (podporami), obstajajo interne komunikacije . V teh primerih včasih miselno razkrojimo sistem in zamenjamo zavržene ne le zunanje, ampak tudi notranje povezave z ustreznimi reakcijami. Primer te vrste, pri katerem sta dve telesi povezani s tečajem Z, prikazano na sl. Upoštevajte, da sile R2 in R3 enaki drug drugemu po absolutni vrednosti, vendar nasprotno usmerjeni (po aksiomu 4).

Upoštevajte, da se sile interakcije med posameznimi točkami danega telesa imenujejo notranji , in imenujemo sile, ki delujejo na dano telo in jih povzročajo druga telesa zunanji . Iz tega sledi, da so reakcije vezi zunanje sile za dano telo.

Razdelki