Законы раздражения. Параметры возбудимости
Реакция клеток, тканей на раздражитель определяется законами раздражения
1. Закон «все или ничего»: При допороговых раздражениях клетки в ткани ответной реакции не возникает. При пороговой силе раздражителя развивается максимальная ответная реакция, поэтому увеличение силы раздражения выше пороговой не сопровождается ее усилением. В соответствии с этим законом реагирует на раздражения одиночное нервное и мышечное волокно, сердечная мышца.
2. Закон силы: Чем больше сила раздражителя, тем сильнее ответная реакция. Однако выраженность ответной реакции растет лишь до определенного максимума. Закону силы подчиняется целостная скелетная, гладкая мышца, так как они состоят из многочисленных мышечных клеток, имеющих различную возбудимость.
3. Закон силы-длительности. Между силой и длительностью действия раздражителя имеется определенная взаимосвязь. Чем сильнее раздражитель, тем меньшее время требуется для возникновения ответной реакции. Зависимость между пороговой силой и необходимой длительностью раздражения отражается кривой силы длительности. По этой кривой можно определить ряд параметров возбудимости.
а) Порог раздражения — это минимальная сила раздражителя, при которой возникает возбуждение.
б) Реобаза — это минимальная сила раздражителя, вызывающая возбуждение при его действии в течение неограниченно долгого времени. На практике порог и реобаза имеют одинаковый смысл. Чем ниже порог раздражения или меньше реобаза, тем выше возбудимость ткани.
в) Полезное время — минимальное время действия раздражителя силой в одну реобазу за которое возникает возбуждение.
г) Хронаксия — это минимальное время действия раздражителя силой в две реобазы, необходимое для возникновения возбуждения.
Этот параметр предложил рассчитывать Л. Лапик для более точного определения показателя времени на кривой силы-длительности. Чем короче полезное время или хронаксия тем выше возбудимость и наоборот. В клинической практике реобазу и хронаксию определяют с помощью метода хронаксимстрии для исследования возбудимости нервных стволов.
4. Закон градиента или аккомодации. Реакция ткани на раздражение зависит от его градиента, т.е. чем быстрее нарастает сила раздражителя во времени тем быстрее возникает ответная реакция. При низкой скорости нарастания силы раздражителя растет порог раздражения. Поэтому если сила раздражителя , возрастает очень медленно возбуждения не будет. Это явление называется аккомодацией. Физиологическая лабильность (подвижность) — это большая или меньшая частота реакций, которыми может отвечать ткань на ритмическое раздражение. Чем быстрее восстанавливается ее возбудимость после очередного раздражения, тем Выше ее лабильность. Определение лабильности предложено Н.Е.Введенским. Наибольшая, лабильность у нервов, наименьшая у сердечной мышцы.
Действие постоянного тока на возбудимые ткани
В первые закономерности действия постоянного тока на нерв нервно-мышечного препарата исследовал в 19 веке Пфлюгер. Он установил, что при замыкании цепи постоянного тока, под отрицательным электродом т.е. катодом возбудимость повышается, а под положительным — анодом снижается. Это называется законом действия постоянного Тока. Изменение возбудимости ткани (например: нерва) под действием постоянного тока в области анода или катода называется физиологическим электротоном. В настоящее время установлено, что под действием отрицательного электрода — катода потенциал мембраны клеток снижается. Это явление называется физическим катэлектротоном, Под положительным — анодом, он возрастает. Возникает физический катэлектртон. Так как, под катодом мембранный потенциал приближается к критическому уровню деполяризации, возбудимость клеток и тканей повышается. Под анодом мембранный потенциал возрастает и удаляется от критического уровня деполяризации, поэтому возбудимость клетки, ткани падает. Следует отметить, что при очень кратковременном действии постоянного тока (1 мсек и менее) МП не успевает измениться, поэтому не изменяется и возбудимость ткани под электродами.
Постоянный ток широко используется в клинике для лечения и диагностики. Например, с помощью него производится электростимуляция нервов и мышц, физипроцедуры: ионофорез и гальванизация.
biofile.ru
Закон силы для простых возбудимых систем
(закон «все или ничего»)
Рис. 1. Зависимость силы реакции простой возбудимой системы (клетки) от силы раздражителя.
ПВ – порог возбуждения
Рис. 4. Изменение мембранного потенциала и критического уровня деполяризации при медленном ( А ) и быстром ( Б ) нарастании силы раздражающего тока.
Полярный закон
Деполяризация, повышение возбудимости и возникновение возбуждения происходят при действии на клетку выходящего тока . При действии входящего тока происходят противоположные изменения – гиперполяризация и снижение возбудимости, возбуждение не возникает. За направление тока принимают направление от области положительного заряда к области отрицательного заряда.
Рис. 5. Изменения, наступающие в нервном волокне при внутриклеточном или внеклеточном раздражении.
Стрелкой показано направление электрического тока
Лабильность
Под лабильностью понимают функциональную подвижность, скорость протекания элементарных физиологических процессов в клетке (ткани). Количественной мерой лабильности является максимальная частота циклов возбуждения, которую может воспроизводить клетка. Частота циклов возбуждения не может возрастать беспредельно, так как в каждом цикле возбуждения имеется период рефрактерности. Чем короче рефрактерный период, тем больше лабильность клетки.
Закон соотношения силы и длительности действия раздражителя
Простая возбудимая система – это одна возбудимая клетка, которая реагирует на раздражитель как единое целое.
В простых возбудимых системах подпороговые раздражители не вызывают возбуждения, сверхпороговые раздражители вызывают максимальное возбуждение (рис. 1). При подпороговых значениях раздражающего тока возбуждение (ЭП, ЛО) носит местный (не распространяется), градуальный (сила реакции пропорциональная силе действующего стимула) характер. При достижении порога возбуждения возникает ответ максимальной силы (ПД). Амплитуда ответа (амплитуда ПД) не изменяется при дальнейшем увеличении силы раздражителя.
Закон силы для сложных возбудимых систем
Сложная возбудимая система – система, состоящая из множества возбудимых элементов (мышца включает множество двигательных единиц, нерв – множество аксонов). Отдельные элементы системы имеют неодинаковые пороги возбуждения.
Закон силы-длительности
Эффективность раздражителя зависит не только от силы, но и от времени его действия. Сила раздражителя, вызывающего процесс распространяющегося возбуждения, находится в обратной зависимости от длительности его действия. Графически эта закономерность выражается кривой Вейсса (рис. 3).
Закон крутизны раздражения
(закон крутизны нарастания силы раздражителя)
Для возникновения возбуждения имеет значение не только сила и время действия тока, но и скорость нарастания силы тока. Для возникновения возбуждения сила раздражающего тока должна нарастать достаточно круто (рис. 4). При медленном нарастании силы тока происходит явление аккомодации – возбудимость клетки снижается. В основе явления аккомодации лежит повышение КУД вследствие постепенной инактивации Na+ -каналов.
www.bio.bsu.by
Все возбудимые клетки (ткани) обладают рядом общих физиологических свойств (законы раздражения), краткая характеристика которых приводится ниже. Универсальным раздражителем для возбудимых клеток является электрический ток.
Для сложных возбудимых систем амплитуда ответа пропорциональна силе действующего раздражителя (при значениях силы раздражителя от порога возбуждения самого легковозбудимого элемента до порога возбуждения самого трудновозбудимого элемента) (рис. 2). Амплитуда ответа системы пропорциональна количеству вовлеченных в ответ возбудимых элементов. При возрастании силы раздражителя в реакцию вовлекается все большее число возбудимых элементов.
Рис. 2. Зависимость силы реакции сложной возбудимой системы (нерв, мышца) от силы раздражителя.
ПВ мin – порог возбуждения самого легковозбудимого элемента,
ПВ мах – порог возбуждения самого трудновозбудимого элемента
Рис. 3. Зависимость пороговой силы раздражителя от времени его действия (закон силы — длительности).
Р – реобаза, ПВ – полезное время, Х – хронаксия
Минимальную силу раздражителя, вызывающую возбуждение, называют реобазой . Наименьшее время, в течение которого должен действовать раздражитель силой в одну реобазу, чтобы вызвать возбуждение, называют полезным временем . Для более точной характеристики возбудимости используют параметр хронаксия. Хронаксия – минимальное время действия раздражителя в 2 реобазы, необходимое для того, чтобы вызвать возбуждение.
При внеклеточном раздражении возбуждение возникает в области катода (–). При внутриклеточном раздражении для возникновения возбуждения необходимо, чтобы внутриклеточный электрод имел положительный знак (рис. 5).
Нормальная Физиология / 3-Законы раздражения
3. Законы раздражения.
3-1. Что такое возбудимость ткани?
1) способность раздражаться
2) способность не раздражаться, а возбуждаться
+ 3) способность отвечать на раздражение возбуждением
4) способность проводить возбуждение
3-2. В чём состоит неспецифическое свойство возбудимых тканей?
1) в способности не раздражаться, а возбуждаться
+ 2) в способности генерировать потенциал действия
3) в способности сокращаться
4) в способности раздражаться
3-3. В какой зависимости находятся порог раздражения и возбудимость?
3) в логарифмической
3-4. Какой параметр может служить мерой для оценки возбудимости клеток?
1) величина овершута
2) амплитуда потенциала действия
3) длительность потенциала действия
+4) разность между величиной потенциала покоя и уровнем критической
3-5. Какой параметр может служить мерой для оценки возбудимости клеток?
+ 1) пороговый ток
2) величина овершута
3) амплитуда потенциала действия
4) длительность потенциала действия
3-6. Какой параметр может служить мерой для оценки возбудимости клеток?
3-7. Какой показатель характеризует лабильность возбудимой ткани?
+ 4) максимальное число возбуждений (ПД) в секунду
5) порог раздражения
3-8. Какая причина обусловливает лабильность возбудимой ткани?
1) амплитуда потенциала действия
+2) продолжительность фазы рефрактерности потенциала действия
3) порог раздражения
3-9. Какие причины аккомодации возбудимых тканей при малой крутизне
нарастания раздражающего стимула?
+ 1) повышение порога раздражения, инактивация натриевых каналов
2) снижение порога раздражения, активация натриевых каналов
3) увеличение проницаемости для ионов калия
3-10. Что характерно для аккомодации возбудимых тканей?
+ 3) уменьшение проницаемости для ионов натрия
3-11. Что характерно для аккомодации возбудимых тканей?
+3) снижение возбудимости
3-12. Что характерно для аккомодации возбудимых тканей?
1) увеличение проницаемости для ионов калия
2) снижение порога раздражения
+ 3) повышение порога раздражения
3-13. Что характерно для аккомодации возбудимых тканей?
1) уменьшение проницаемости для ионов натрия
2) снижение возбудимости
3) повышение порога раздражения
+4) всё вышеперечисленное
3-14. Что соответствуют состоянию абсолютной невозбудимости?
1) фаза деполяризации, начало фазы реполяризации
2) фаза реполяризации
+4) фаза положительного следового потенциалов
3-15. Что соответствуют состоянию абсолютной рефрактерности?
+1) фаза деполяризации, начало фазы реполяризации
3) фаза отрицательного следового потенциала
4) фаза положительного следового потенциалов
3-16. Какова возбудимость нервной ткани в фазу следового положительного
3-17. Какова возбудимость нервной ткани в фазу следовой гиперполяризации?
1) отсутствует полностью
3-18. Какова возбудимость нервной ткани в фазу следового отрицательного
3-19. Какова возбудимость нервной ткани в фазу следовой деполяризации?
4) отсутствует полностью
3-20. В каком соотношении находятся сила и время раздражения?
1) в синусоидальном
3-21. Какой процесс возникает на мембране нервной клетки под анодом в момент
замыкания электрической цепи?
1) изменений нет
3-22. В какой момент действия постоянного тока на возбудимую ткань под анодом
возникает импульс возбуждения?
1) в момент замыкания электрической цепи
+ 2) в момент размыкания электрической цепи
3) в момент вхождения тока в ткань
3-23. В какой момент действия электрического тока на возбудимую ткань под
катодом возникает импульс возбуждения?
1) в момент размыкания электрической цепи
2) в момент выхода электротока из ткани
+ 3) в момент замыкания электрической цепи
3-24. Какие процессы возникают под катодом в момент размыкания электрической
+ 1) снижение возбудимости, депрессия катодическая
2) увеличение возбудимости, экзальтация анодическая
3) увеличение возбудимости, экзальтация катодическая
4) увеличение возбудимости, депрессия анодическая
3-25. Какие процессы возникают под анодом в момент размыкания электрической
цепи при длительном воздействии допорогового стимула?
1) депрессия катодическая, снижение возбудимости
+2) экзальтация анодическая, увеличение возбудимости
3) экзальтация катодическая, снижение возбудимости
4) депрессия анодическая, снижение возбудимости
3-26. Что соответствует полярному закону раздражения Пфлюгера?
+ 1) возбуждение возникает под катодом в момент замыкания электрической цепи
2) возбуждение возникает под катодом в момент размыкания электрической цепи
3-27. Что соответствует полярному закону раздражения Пфлюгера?
+ 1) возбуждение возникает под анодом в момент размыкания электрической цепи
3) возбуждение возникает под анодом в момент замыкания электрической цепи
3-28. Как называется наименьшее время, в течение которого ток в две реобазы
должен действовать на ткань, чтобы вызвать возбуждение?
1) полезное время
3-29. С помощью какого прибора можно зарегистрировать время ответной реакции
нерва при действии электрического тока в две реобазы?
3-30. Как называется наименьшее время, в течение которого должен действовать
пороговый ток, чтобы вызвать максимальное возбуждение?
+ 4) полезное время
3-31. Что происходит под катодом в момент замыкания электрической цепи?
3-32. Как меняется возбудимость под катодом в момент замыкания
3-33. Какие изменения возникают под катодом в момент размыкания электрической
3-34. Как меняется возбудимость под катодом в момент размыкания
3-35. Какие изменения возникают под анодом в момент замыкания электрической
1) деполяризация, повышение возбудимости
+ 2) гиперполяризация, снижение возбудимости
3-36. Как меняется возбудимость под анодом в момент замыкания электрической
3-37. Как меняется возбудимость под анодом в момент размыкания электрической
3-38. Какие показатели можно использовать для оценки возбудимости мышц?
+ 1) реобазу, порог раздражения, уровень критической деполяризации
2) длительность и амплитуду потенциала действия
3) силу и длительность сокращения мышц
3-39. Какие показатели можно использовать для оценки возбудимости мышц?
1) длительность и амплитуду потенциала действия
+ 2) реобазу, хронаксию
3-40. Какие показатели можно использовать для оценки возбудимости мышц?
2) силу и длительность сокращения мышц
+ 3) порог раздражения, уровень критической деполяризации, хронаксию
studfiles.net