Проведение возбуждения по нерву.

ТЕМА:    Физиология возбудимых тканей.

Все клетки обладают раздражимостью, т.е. способностью отвечать на внешнее раздражение изменением обмена веществ.

3 вида тканей: нервная, мышечная и железистая обладают возбудимостью. В ответ на раздражение в возбудимых тканях возникает процесс возбуждения (нервный импульс).

Обязательными признаками возбуждения являются: изменение мембранного потенциала, усиление обмена веществ, повышение потребления О2, выделение СО2 и тепла и возникновение деятельности, присущей данной ткани: мышца сокращается, железа выделяет секрет, нервная клетка генерирует нервные импульсы. В момент возбуждения ткань из состояния физиологического покоя переходит к присущей ей деятельности.

Возбудимость – способность ткани отвечать на раздражение возбуждением. Возбудимость – это свойство ткани, а возбуждение – это процесс, ответная реакция на раздражение.

Важнейшим признаком распространяющего возбуждения является возникновение нервного импульса или потенциала действия, благодаря чему возбуждение проводится по возбудимым тканям. Раздражителем, вызывающим раздражение, может быть любой агент внешней или внутренней среды (электрический, химический, механический, термический и др.) при условии, что он является достаточно сильным, действует достаточно долго.

Биоэлектрические явления.

«Животное электричество» открыто в 1791 году итальянским ученым Гальвани. Современные представления получены Ходжкиным, Кацем и Хаксли в исследованиях, привезенных с гигантским первым волокном кальмара (Ø 1мм) в 1952г.

Плазмалемма( наружная мембрана) имеет толщину около 7,5 нм и состоит из двойного слоя липидов, в который погружены глобулы белков. Основное свойство мембраны - избирательная проницаемость: вещества могут проходить через мембрану по закону градиента концентрации (от большей концентрации к меньшей), по электрохимическому градиенту – (разная концентрация заряженных ионов), путем активного транспорта – работа натрий-калиевых насосов.

Потенциал покоя или мембранный потенциал.

Между наружной поверхности клетки и ее цитоплазмой существует разность потенциалов порядка 60-90 мВ (милливольт), называемая мембранным потенциалом. Мембранно-ионная теория объясняет происхождение потенциала покоя неодинаковой концентрацией несущих электрические заряды К+, Na+, Cl- внутри и снаружи клетки и различной проницаемостью для них мембраны.

В клетке в 30-50 раз больше К+ и в 6-8 раз меньше Na+,чем в тканевой жидкости. Следовательно, внутри клетки преобладают К+, снаружи - Na+ . Основным анионом тканевой жидкости является Сl-, а в клетке преобладают крупные органические анионы, которые не могут диффундировать через мембрану.

В покое проницаемость мембраны значительно выше для К+, чем для Na+. В силу высокой концентрации ионы К+ стремятся выйти из клетки наружу. Они выходят через мембрану на наружную поверхность клетки, но дальше уйти не могут. Крупные анионы, для которых мембрана непроницаема, не могут последовать за К+ и скапливаются на внутренней поверхности мембраны, создавая здесь отрицательный заряд. Таким образом, возникает поляризация мембраны, потенциал покоя: по обе ее стороны образуется двойной электрический слой: снаружи из положительно заряженных ионов Na+, а внутри из отрицательно заряженных различных крупных анионов.

Потенциал действия.

Электрические изменения мембраны в процессе возбуждения получили название потенциала действия (ПД). Длительность его измеряется тысячными долями секунды (миллисекундами), амплитуда равна до – 120мβ. Под действием раздражителя проницаемость мембраны для ионов Na+ повышается, а поскольку концентрация Na+ снаружи в 10 раз больше, чем внутри нее,  Na+ сначала медленно, а затем лавинообразно устремляются внутрь, происходит перезарядка мембраны и ее внутренняя поверхность заряжается положительно, а наружная – отрицательно. Однако, повышение проницаемости мембраны для Na+ длится недолго, она быстро снижается и повышается для К+. Это объясняется работой натрий-калиевого насоса. Насос работает на энергии АТФ, получаемой в результате обмена веществ. Это доказывается тем, что яды, прекращающие обмен веществ, прекращают работу насоса.

Потенциал действия, возникая в возбужденном участке, становится раздражителем для соседнего невозбужденного участка мышечного или нервного волокна и обеспечивает проведение возбуждения вдоль мышцы или нерва.

Возбудимость различных тканей неодинакова. Наиболее высокой возбудимостью отличаются рецепторы, затем следует нервная, мышечная и железистая ткань.

Мерой возбудимости является порог раздражения, т.е. та наименьшая сила раздражителя, которая способна вызвать возбуждение. Чем выше возбудимость ткани, тем меньшей силы раздражитель способен вызвать возбуждение.

Возбудимость можно характеризовать временем, в течение которого должен действовать раздражитель, чтобы вызвать возбуждение. Это порог времени.

Возбудимость тканей увеличивается в процессе умеренной деятельности и снижается при утомлении.

 

 

Проведение возбуждения по нерву.

Проведение возбуждения является единственной функцией нервов. От рецепторов они проводят возбуждение к ЦНС, а от нее – к рабочим органам.

 Согласно мембранной теории, каждый возбужденный участок приобретает отрицательный заряд, а так как соседний невозбужденный участок имеет положительный заряд, то два участка оказываются противоположно заряженными, между ними возникает электрический ток. Этот местный ток является раздражителем для покоящегося участка, вызывает его возбуждение и изменяет заряд на отрицательный. Так возникает и распространяется возбуждение в тонких, безмиелиновых нервных волокнах. Там, где есть миелиновая оболочка, возбуждение может возникать только в перехватах Ранвье, т.е. в точках, где волокно оголено. Поэтому в миелиновых волокнах возбуждение распространяется скачками от одного перехвата к другому и движется гораздо быстрее, чем в тонких безмиелиновых волокнах.

Следовательно, в каждом участке волокна возбуждение генерируется заново и распространяется не электрический ток, а возбуждение. Нервный импульс остается постоянным по величине в начале и в конце своего пути и распространяется с постоянной скоростью. Меняться может только частота нервного импульса, которая зависит от силы раздражителя.

Скорость проведения импульса зависит от диаметра волокна: чем оно толще, тем быстрее распространяется возбуждение. Наибольшей скоростью проведения (до 120м/сек) отличаются миелиновые двигательные и чувствительные волокна, управляющие функцией скелетных мышц, поддерживающих равновесие тела и выполняющие быстрые рефлекторные движения. Наиболее медленно (0,5-1,5м/с) проводят импульсы безмиелиновые волокна, иннервирующие внутренние органы и некоторые тонкие чувствительные волокна.


Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 125;