Лекция №1. Введение в физиологию и морфологию

Физиология возбудимых систем.

Свойства живого:

• Раздражимость (реактивность) — свойство организма отвечать на раздражение какой-либо ответной реакцией (в частности, изменением уровня обмена веществ).

Раздражителем может оказаться любое изменение внешней или внутренней среды.

Физические раздражители: – механические (удар, давление); – температурные; – электрические; – световые; – звуковые;

Физико-химические раздражители: – изменение осмотического давления; --активная реакция среды или электролитного состава;

Химические: – вещества, изменяющие обмен веществ (пища, лекарства, яды, продукты обмена веществ);

Раздражители по своему физиологическому значению:

Адекватные: – раздражители, к которым данная клетка или орган приспособлены в результате эволюции (фоторецепторы — свет, звуковые рецепторы — звук, нервы и мышцы — электрические импульсы); – чувствительность к ним велика;

Неадекватные: – раздражители, к которым клетки или органы не приспособлены (для мышц — химические, механические); – к ним биологические структуры менее чувствительны => чтобы вызвать ответную реакцию, нужна сила, во много раз превышающая силу адекватных раздражителей

В проессе эволюции возникли клетки и ткани, которые на раздражители отвецают изменением электрического заряда — возбудимые структуры.

• Возбудимость — свойство специализированных тканей (нервной, мышечной, железистой) отвечать на раздражение возбуждением, то есть генерацией потенциала действия (ПД).

Возбуждение — сложный физико-химический процесс, в результате которого происходит:

1. изменение ионной проницаемости мембраны

2. деполяризая (изменение заряда) мембраны

3. генерация ПД

4. уменьшение электрического сопротивления мембраны на участке возбуждения

5. увеличение электропродукции

6. потеря возбудимости в момент возбуждения

Таким образом, в нервной и мышечной клетках сначала возникает импульс (ПД), а в мышечной после этого — сокращение.

По силе раздражители делятся на:

• пороговые

• подпороговые (допороговые)

• надпороговые (сверхпороговые)

Мерой возбудимости является та минимальная сила раздражителя, которая способна вызвать возбуждение — порог раздражения (реобаза).

Чем ниже реобаза, тем выше возбудимость ткани, и наоборот. Все раздражители, сила которых ниже реобазы — допороговые, а выше — надпороговые.

При изучении возбудимых систем наиболее адекватными являются электрические раздражители, так как их легко можно дозировать по силе, длительности действия, частоте, и после выключения действие таких раздражителей сразу прекращается (например, по сравнению с химическими). Для электрических разрядов созданы спеиальные приборы — электростимуляторы, - которые генерируют импульсы с различными необходимыми параметрами.

Зависимость пороговой силы раздражителя от его длитеньности

Между пороговой силой раздражителя и длительностью имеется обратная зависимость. Она была установлена Горвегом (1892), Вейсом (1901) и Лапиком(1909) при исследовании различных нервов и мышц.

t_{полезное} – то минимальное время действия раздражителя силой в одну реобазу, позволяющее вызвать возбуждение.

Лапик ввел понятие «хронаксия» – полезное время для удвоенной реобазы.

Оно более удобно, так как при реобазе трудно найти t_{полезное} (кривая параллельна оси абсисс), при этом возбудимость в живой системе постоянно меняется, и при последующем возбуждении может измениться порог, следовательно, возбуждение не наступит. Хронаксия же попадает на изгиб гиперблы, поэтому время точно определено и конечно, и возбуждение всегда наступает всилу удвоенной реобазы.

Есть еще одна точка – t_min действия раздражителя. Если время раздражения меньше t_min, то возбуждение не наступит, какой бы силы не было действие раздражителя.