Физиология человека (часть 2)
Все ткани обладают одним важным свойством - раздражимостью, под которой следует понимать свойство тканей отвечать на действие какого-либо фактора внешней или внутренней среды определенной биологической реакцией, заключающейся в изменении формы, структуры, роста, процессов обмена, образования тепла, химических веществ, потенциалов т.д.
У отдельных тканей свойство раздражимости выражено в особенно яркой степени и связано с электрическими процессами. К возбудимым тканям относятся: нервная, мышечная и железистая. Отсюда,возбудимость — свойство клеточных мембран отвечать на действие какого-либо фактора изменением ее ионной проницаемости и величины мембранного потенциала.
Известно, что ткани могут находиться в двух состояниях: относительного покоя (физиологический покой) и состояния возбуждения (активное состояние).
Проявлением свойства возбудимости является возбуждение, под которым следует понимать биологический процесс или состояние ткани, возникающее при действии какого-либо фактора, характеризующееся рядом общих и специфических признаков. К общим признакам возбуждения, которые присущи всем возбудимым тканям относятся: 1) изменение уровня обменных процессов, 2) выделение тепловой, химической энергии. К специфическим признакам возбуждения относятся: 1) изменение электрических процессов, 2) изменение функции: для мышечной ткани — сокращение, железистой — выделение секрета, нервной — генерация нервных импульсов.
Факторы внешней и внутренней среды, действующие на ткань, называются радражителями, а сам процесс их воздействия — раздражением.
Классификация раздражителей
- механические — ушибы, переломы, порезы и др.,
- химические — кислоты, щелочи, спирты и др.,
- физические — электрический ток, световые лучи, звук, температура и др.,
- биологические — токсические вещества, выделяемые микроорганизмами, простейшими и др.
По физиологическому признаку раздражители могут быть адекватными и неадекватными.
Адекватные — воздействуют на возбудимые системы в естественных условиях существования организма, к которым данная ткань приспособилась в процессе эволюции и может отвечать на самое минимальное их воздействие. Например, адекватным раздражителем для фоторецепторов сетчатки глаза является свет, для уха — звук и т.д.
Неадекватные раздражители в естественных условиях существования организма не воздействуют на возбудимые структуры. К ним данная ткань не приспосабливается в процессе развития. Однако, при достаточной силе и продолжительности их действия они могут вызывать ответную реакцию со стороны возбудимых тканей (механическое воздействие на глаз). В условиях физиологического эксперимента в качестве раздражителя чаще всего используют электрический ток, который имеет ряд преимуществ перед другими: Женский сайт female-happiness.com сайт для женщин
- по своей природе он близок к естественному раздражителю (потенциалу действия),
- его легко дозировать,
- при определенной дозе воздействия он не вызывает необратимых изменений в тканях,
- его можно быстро включать и отключать.
По своей силе раздражители могут быть: 1) подпороговые, 2) пороговые, 3) надпороговые.
Подпороговые раздражители — такие, которые при действии на ткань не вызывают видимых изменений (эффектов), но сопровождаются определенными физико-химическими сдвигами. Однако, степень их изменений недостаточна для возникновения распространяющегося возбуждения.
Пороговые раздражители — это такие раздражители, при действии которых на ткань наблюдается минимальная видимая ответная реакция.
Надпороговые раздражители — такие раздражители, которые при воздействии на ткань вызывают эффект больше минимального.
Величина любой ответной реакции определяется не только силой раздражителя, но в большей степени в естественных условиях существования организма частотой раздражителя, т. к. амплитуда потенциала действия практически одинакова. Поэтому, по частотной характеристике раздражители могут быть также подпороговые, пороговые и надпороговые.
Законы раздражения.
Итак, определенные ткани обладают свойством “возбудимость”. Возникает вопрос: “По каким показателям или параметрам оценивается это свойство?”.
Прежде всего, к показателям возбудимости относятся сила и частота раздражителя (первый закон раздражения). Исследования свидетельствуют, что возбудимость, сила и частота раздражителя находятся в обратной зависимости, т. е. чем возбудимее ткань, тем меньший по силе и частоте раздражитель нужно применить, и, чем меньше возбудимость, тем больший по силе и частоте требуется раздражитель. Возбудимость принято оценивать по порогу силы и частоте раздражителя, которая также находится в обратных соотношениях с возбудимостью.
Вторым показателем возбудимости является продолжительность или длительность действия раздражителя (второй закон раздражимости). До начала ХХ века время действия раздражителя не использовалось как показатель возбудимости, т. к. величина ответной реакции не зависела от времени его воздействия на ткань. В начале ХХ века появились приборы, которые позволили действовать раздражителем короткими интервалами по времени (менее одной миллисекунды), что позволило исследователям выявить следующую закономерность между силой раздражителя и продолжительностью его действия. Выявилась обратная зависимость: чем сильнее применялся раздражитель, тем требовалось меньше затратить времени, чтобы получить минимальный эффект, и наоборот, чем слабее раздражитель, тем продолжительность его воздействия должна быть длительнее. Впервые эту закономерность получили ученые Гоорвег и Вейс и представили в виде графика (рис. 2.1.). Как свидетельствует кривая, если подавать раздражитель более 1 мс, то наблюдается параллельно идущая оси ординат линия, свидетельствующая о независимости продолжительности действия раздражители от его силы (бесполезное время). Если же применять раздражитель менее 1 мс, то наблюдается обратная зависимость силы раздражителя от времени его воздействия (полезное время). Например, раздражитель в одну пороговую силу (одну реобазу), чтобы вызвать минимальный эффект, должен действовать одну мс, а раздражитель силой в два порога, чтобы вызвать такой же эффект должен действовать всего 0,1 мс (!). В связи с получением этой закономерности в физиологию и было введено понятие полезного времени. Таким образом, полезное время — это минимальное время, в течение которого раздражитель в одну пороговую силу вызывает минимальный эффект. Именно, в течение полезного времени и наблюдается обратная зависимость между силой раздражителя и продолжительностью его действия.
Однако, практически пользоваться полезным временем как показателем возбудимости оказалось сложным и в 1901 году ученый Лапик вместо полезного времени предложил использовать хронаксию. Хронаксия — это минимальное время, в течение которого раздражитель силой в два порога вызывает минимальный эффект. Преимущество хронаксии по сравнению с полезным временем заключается в том, что используется раздражитель максимальной силы, который остается постоянным (его не надо менять, как это делается при использовании полезного времени). В этом случае меняется только время действия раздражителя. Возникает вопрос почему используется две реобазы, а не больше? Кривая Гоорвега-Вейса свидетельствует о том, что при действии раздражителя большей силы невозможно получить порогового эффекта.
Хронаксия часто используется невропатологами в случае патологических состояний мышечной или нервной системы в диагностических целях. Они, как правило, определяют не хронаксию, а вычерчивают кривую силы и длительности раздражителя. Для этой цели используются приборы хронаксиметры. Значение хронаксии для возбудимых тканей (мышцы и нервы) в норме колеблется в пределах 0,12-0,7 мс.
Как показали исследования Дюбуа-Реймона, при использовании электрического тока в качестве раздражителя следует учитывать крутизну (скорость) нарастания силы тока (третий закон раздражения). Чем быстрее нарастает ток, тем он эффективнее. Поэтому в эксперименте чаще используется постоянный ток, имеющий прямоугольную форму нарастания, в отличие от индукционного тока, который нарастает медленно вследствие возникновения противотоков. Если сила раздражителя нарастает постепенно (любые раздражители), то в тканях развивается процесс аккомодации или приспособления к действию раздражителя. Например, если постепенно нагревать сосуд с водой, в котором находится лягушка, то она не выскочит из воды и может свариться. Известно, что увеличение в помещении концентрации какого-либо пахнущего вещества не ощущается присутствующими, в то время как вновь приходящие в это помещение сразу улавливают запах.
- << Назад
- Вперёд
