ВОЗБУДИМОСТЬ И ВОЗБУЖДЕНИЕ

Вопросы к занятию

1. Раздражимость и возбудимость как основные свойства живой материи. Метод измерения возбудимости.

2. Механизмы транспорта ионов через клеточную мембрану. Ионные каналы, их свойства. Активный и пассивный транспорт веществ через мембрану.

3. Потенциал покоя, ионные механизмы его возникновения.

4. Понятие возбуждения, потенциал действия, его фазы, ионные механизмы их возникновения.

5. Локальный ответ, условия его получения, его отличия от потенциала действия.

6. Изменение возбудимости нервного волокна в различные фазы потенциала действия.

7. Механизм распространения возбуждения по нервным волокнам. Теория местных токов Германа.

Дополнительно для студентов педиатрического факультета

1.Особенности возбудимых тканей новорожденных

2.Величина потенциала покоя в раннем постнатальном онтогенезе.

Возбуждение без преувеличения можно назвать основным физиологическим процессом. Вы уже познакомились с функциональной организацией рефлекторной дуги, а теперь обратим внимание на те процессы, которые возникают во всех звеньях этой дуги при осуществлении рефлекса. Попытаемся понять, каким образом ожог пальца приводит к сокращению мышц и одергиванию руки, каким образом положенная в рот конфета вызывает секрецию желудочного сока, и как чтение вопросов экзаменационного билета приводит к увеличению частоты сердечных сокращений, повышению артериального давления, а нередко и к неадекватной реакции желудочно-кишечного тракта?

Во всех этих примерах схема процесса универсальна: возбуждение рецепторов, проведение возбуждения на двигательный нейрон, возбуждение этого нейрона, проведение возбуждения к мышце или железе, возбуждение их и ответ, который зависит от структуры конкретного органа. Завершив изучение этого раздела, вы должны хорошо понять, что происходит с клеткой, когда она возбуждается.

Для понимания данной темы нужно хорошо знать строение клеточной мембраны, механизмы трансмембранного транспорта ионов и концентрацию ионов внутри и вне клетки. Знание ионных механизмов, лежащих в основе процессов возбуждения, служит основой для понимания нарушения деятельности возбудимых тканей и механизмов лечебного воздействия многих физических факторов и фармакологических препаратов, таких, например, как блокаторы ионных каналов. Кроме того, мембранная теория возбуждения лежит в основе понимания методов регистрации биопотенциалов мозга.

С л о в а р ь т е м ы:

Возбудимость

Возбудимые ткани

Возбуждение

Раздражитель подпороговый, пороговый, сверхпороговый

Ионные каналы, ионные насосы

Транспорт трансмембранный активный, пассивный

Мембранный потенциал покоя, потенциал действия, локальный ответ

Критический уровень деполяризации

Поляризация мембраны Деполяризация Реполяризация Гиперполяризация

Рефрактерность относительная, абсолютная

Способность органов, тканей, клеток реагировать на внешнее воздействие изменением своих свойств называется РАЗДРАЖИМОСТЬЮ. Раздражимость свойственна всем без исключения клеткам и биологическим системам. В процессе эволюции некоторые ткани приобрели способность отвечать на раздражитель всегда одинаково, стереотипно. Такие ткани называются возбудимыми. В отличие от раздражимости ВОЗБУДИМОСТЬЮ называется способность организма, органа, ткани или клетки отвечать на раздражение стандартной специфической реакцией: генерацией нервного импульса, сокращением, секрецией. Поэтому к возбудимым относим три типа тканей: нервную, мышечную и железистую.

Тип ответа мышечной клетки понятен - это сокращение, у железистой – секреция. Стандартный ответ нервной клетки - нервный импульс, который называется потенциал действия.

Что же лежит в основе возбудимости? Попробуем провести простой эксперимент: если ввести внутрь клетки микроэлектрод, соединенный с регистрирующим устройством, он мгновенно приобретает некоторый постоянный электроотрицательный потенциал по отношению к микроэлектроду, расположенному в окружающей клетку жидкости.

Рисунок 6. Разность потенциалов между цитоплазмой клетки