ответа возбудимой ткани от силы раздражителя (раздражитель по силе ниже, равный или выше пороговой величины).
Для одиночных образований (нейрон, аксон, нервное волокно) эта зависимость носит название
Закон "все или ничего"
Подпороговые раздражители не вызывают возбуждение ("ничего"). При пороговых и сверхпороговых воздействиях возникает максимальная ответная реакция ("все"), т. е. возбуждение возникает с максимальной амплитудой ПД
По этому закону также сокращаются сердечная мышца и одиночное мышечное волокно.
Закон не являются абсолютным, а носит относительный характер:
. При действии раздражителей подпороговой силы видимая реакция отсутствует, но возникает местная реакция (локальный ответ). При действии пороговых раздражителей растянутая мышечная ткань дает большую амплитуду сокращения, чем не растянутая
При регистрации суммарной активности целостного образования (скелетная мышца, состоящая из отдельных мышечных волокон, нервный ствол, состоящий из множества нервных волокон) проявляется другая зависимость.Чем больше сила раздражителя, тем больше величина ответной реакции
Например
При увеличении силы раздражителя от минимальных (пороговых) до субмаксимальных и максимальных значений амплитуда мышечного сокращения возрастает до определенной величины.
Дальнейшее увеличение силы раздражителя не приводит к увеличению амплитуды сокращения.
Это связано с тем, что скелетная мышца состоит из множества мышечных волокон, каждое из которых имеет свою возбудимость, а, следовательно, и свой порог раздражения. Поэтому на пороговый раздражитель отвечают только те волокна, которые имеют максимальную возбудимость.
С увеличением силы раздражителя в реакцию вовлекаются все большее количество мышечных волокон, и амплитуда сокращения мышцы все больше увеличивается.
Когда в реакцию вовлекаются все мышечные волокна, составляющие данную мышцу, дальнейшее увеличение силы раздражителя не приводит к увеличению амплитуды сокращения
. Закон "силы-времени"
Закон отражает зависимость пороговой силы раздражителя от времени его действия для возникновения возбуждения и гласит:
Возникновение распространяющегося возбуждения зависит не только от силы раздражителя, но и от времени, в течение которого он действует. Чем больше по силе раздражитель, тем меньшее время он должен действовать для возникновения возбуждения
Зависимость носит обратный характер и имеет вид гиперболы. Из этого следует, что на кривой "силы-времени" имеются области, которые не подчиняются этому закону.
Если сила раздражителя будет меньше некоторой (пороговой) величины, то возбуждение не возникнет даже при длительном его воздействии.
Наоборот, если время воздействия будет очень коротким, то возбуждение тоже не возникнет даже при воздействии очень большого по силе раздражителя (в физиотерапии токи высокой частоты используются для получения калорического эффекта)
Для выявления этой зависимости и оценки возбудимости ткани используются следующие
количественные характеристики:
Реобаза - это минимальная сила электрического тока, вызывающая генерацию потенциала действия
Полезное время - это минимальное время, в течение которого на ткань должен действовать раздражитель, равный по силе реобазе, чтобы возникло распространяющееся возбуждение
Хронаксия - это минимальное время, в течение которого на ткань должен действовать раздражитель, равный по силе 2 реобазам, чтобы возникло распространяющееся возбуждение
(при поражении нерва хронаксия увеличивается)
Закон градиента
Закон отражает зависимость возникновения возбуждения от скорости или крутизны нарастания силы раздражителя и гласит:
Пороговая сила тока увеличивается при уменьшении крутизны его нарастания до определенной величины. При некоторой минимальной крутизне ответы на раздражение исчезают
Большая крутизна у импульсных токов прямоугольной формы.
Малая крутизна у пилообразных токов (с разным наклоном пилы)
Если сила раздражителя нарастает медленно (длительное действие подпорогового раздражителя), то формируются процессы, препятствующие возникновению ПД.
При этом происходит инактивация Na-каналов.
В результате, нарастание уровня критической деполяризации опережает развитие местных деполяризующих процессов в мембране.
Возбудимость снижается, и порог раздражения увеличивается.
Развивается аккомодация.
Аккомодация - это приспособление ткани к воздействию медленно нарастающего по силе раздражителя, проявляющееся снижением возбудимости
Мера аккомодации - минимальный градиент или критический наклон
Минимальный градиент - это наименьшая крутизна нарастания тока, при которой раздражающий стимул сохраняет способность генерировать потенциалы действия
Этот показатель также используют для характеристики возбудимости.
Например
Двигательные нервные волокна имеют большую возбудимость, чем скелетная мускулатура.
Поэтому способность к аккомодации, а, следовательно, и минимальный градиент у нервных волокон выше.
Более низкой аккомодацией обладают сенсорные нервные волокна, сердечная мышца, гладкие мышцы, а также образования, обладающие автоматической активностью
Закон аккомодации лежит в основе применения лекарственных препаратов и назначения закаливающих процедур
8. Законы действия постоянного тока на возбудимые ткани.
Полярный закон раздражения (закон Пфлюгера)
При замыкании цепи постоянного электрического тока возбуждение возникает только под катодом, а при размыкании - только под анодом. Прохождение постоянного электрического тока через мембрану вызывает изменение мембранного потенциала покоя. Так, при замыкании цепи возле катода скапливается его "-" заряд, который
уменьшает "+" заряд наружной поверхности мембраны. Разность потенциалов (между наружной и внутренней поверхностями мембраны) уменьшается, и мембранный потенциал изменяется в сторону уровня критической деполяризации, т.е. формируется
деполяризация (возбудимость повышается). Достижение критического уровня приводит к возникновению пикового потенциала (потенциала действия) При замыкании цепи возле анода скапливается его "+" заряд. Он увеличивает "+" заряд мембраны и величину
мембранного потенциала. Мембранный потенциал удаляется от критического уровня,
превышает значение потенциала покоя и формирует гиперполяризацию (возбудимость уменьшается). При размыкании цепи, прекращение поступления дополнительного "+" заряда от анода приводит к уменьшению (восстановлению) заряда наружной поверхности мембраны. Мембранный потенциал, уменьшаясь, приближается к критическому уровню. Формируется деполяризация (возбудимость увеличивается). После достижения критического значения развивается пиковый потенциал (Поскольку размыкание происходит после замыкания, а, следовательно, на фоне гиперполяризации и пониженной возбудимости, то для возникновения ПД необходим раздражитель, превышающий по силе
пороговый - это анодно-размыкательный эффект) При размыкании возле катода прекращается накопление его "-" заряда. Заряд наружной поверхности мембраны увеличивается (восстанавливается), мембранный потенциал, увеличиваясь, удаляется от критического уровня и возбуждение не возникает
Закон физиологического электротона
Действие постоянного электрического тока на ткань сопровождается изменением ее возбудимости .Различают 3 вида физиологического электротона или изменения возбудимости:
Катэлектротон - изменение возбудимости под катодом.
В момент замыкания под катодом формируется деполяризация и возбудимость повышается.
По мере удаления от катода количество его "-" зарядов, а следовательно и выраженность деполяризации уменьшается.
В результате возбудимость уменьшается, но она остается выше, чем в состоянии покоя
Анэлектротон - изменение возбудимости под анодом.
В момент замыкания под анодом формируется гиперполяризация и возбудимость снижается.
По мере удаления от анода количество его "+" зарядов, а, следовательно, и гиперполяризация уменьшается.
В результате возбудимость увеличивается, но она остается ниже, чем в состоянии покоя
Периэлектротон - обратное изменение возбудимости вне электротонических областей.
Взоне прекращения действия катода возбудимость снижается.
Взоне прекращения влияний анода она, наоборот, увеличивается
При длительном прохождении постоянного тока через ткань происходит извращение измененной возбудимости
При длительном замыкании под катодом происходит:
·инактивация Na проницаемости
·повышение уровня критической деполяризации
·увеличение порога деполяризации
·снижение вначале повышенной возбудимости
Это явление получило название катодическая депрессия
При длительном замыкании под анодом происходит:
·снижение К проницаемости
·уровень критической деполяризации снижается
·порог деполяризации уменьшается
·повышается вначале сниженная возбудимость
Это явление получило название анодическая экзальтация
Этот закон необходимо учитывать в медицинской практике
С одной стороны, он может быть использован, если требуется заблокировать проведение возбуждения по нервной или мышечной ткани (катодическая депрессия) или повысить возбудимость (анодическая экзальтация). С другой стороны, необходимо помнить о возможности привыкания к длительному действию раздражителей, в частности, фармацевтических препаратов, влияющих на возбудимость мембраны
Физиология 3 занятие
1. Классификация, физиологические свойства и функции нейронов.
Физиологические свойства - нейроны восприимчивы к раздражению, то есть способны воспринимать раздражитель и отвечать на него генерацией потенциала действия.
Классификация.
По функции – двигательные, чувствительные.
По количеству отростков – униполярные, псевдоуниполярные, биполярные, мультиполярные.
По медиатору – холинэргические, пептидэргические, норадреналинэргические, дофаминэргические, сероторнинэргические.
По чувствительности – моносенсорные, бисенсорные, полисенсорные.
2. Механизм возбуждения нейронов. Методы исследования.
Получение импульса на мембрану, затем генерация потенциала действия. После распространение ПД по соме, и попадание его на аксонный холмик. Затем потенциал действия переходит в аксон и передается далее.