Способность живых клеток нервных мышечных и т п передавать возбуждение
Лит.: Физиология человека, под ред. Е. Б. Бабского, 2 изд., М., 1936; Экклс Дж., Физиология нервных клеток, пер. с англ., М., 1959; Ходжкин А., Нервный импульс, пер. с англ., М., 1965; Катц Б., Нерв, мышца, синапс, пер. с англ., М., 1968; Ходоров Б. И., Проблема возбудимости, Л., 1969.
- ВОЗБУЖДЕНИЕ — ВОЗБУЖДЕНИЕ — в биологии — реакция живых клеток на воздействие различных факторов внешней и внутренней среды. При возбуждении живая система переходит из состояния относительного физиологического покоя к деятельности. Большой энциклопедический словарь
- возбуждение — См. возбуждать Толковый словарь Даля
- возбуждение — ВОЗБУЖДЕНИЕ -я; ср. 1. к Возбудить — возбуждать и Возбудиться — возбуждаться. В. любопытства. В. тока в проводнике. В. преследования. 2. Нервный подъём, волнение. Испытать в. 3. Биол. Толковый словарь Кузнецова
- Возбуждение — (лат. excitatio). Психопатологическое состояние, характеризующееся усилением и ускорением различных проявлений психической деятельности – мышления, речи, моторики. Особенности проявлений. Толковый словарь психиатрических терминов
- возбуждение — ВОЗБУЖДЕНИЕ 1. В психологии — психопатологическое состояние с выраженным усилением психической и двигательной активности. 2. В физиологии — активный физиологический процесс, которым некоторые живые клетки (нервные, мышечные и др. Словарь спортивных терминов
- возбуждение — Реакция живой клетки на раздражение, характеризующаяся совокупностью физич., физико-химич. и функциональных изменений в ней. Во время В. живая система переходит из состояния относит, физиол. покоя к деятельности, свойственной данной клетке или ткани. Биологический энциклопедический словарь
- возбуждение — возбуждение ср. 1. Процесс действия по гл. возбуждать, возбуждаться 1. || Результат такого действия. 2. Состояние недовольства, возмущения какими-либо порядками, социальными установлениями и т.п. Толковый словарь Ефремовой
- возбуждение — ВОЗБУЖД’ЕНИЕ, возбуждения, мн. нет, ср. 1. Действие по гл. возбуждать-возбудить (·книж. ). Возбуждение интереса. Камфора — средство для возбуждения деятельности сердца. 2. Состояние по гл. возбуждаться-возбудиться. Толковый словарь Ушакова
- ВОЗБУЖДЕНИЕ — Атома или молекулы, переход атома или молекулы из основного состояния в состояние с большей энергией (на один из вышележащих уровней энергии). В. происходит при столкновениях ч-ц (см. СТОЛКНОВЕНИЯ АТОМНЫЕ) или при вз-ствии ч-цы с квантами эл.-магн. Физический энциклопедический словарь
- возбуждение — орф. возбуждение, -я Орфографический словарь Лопатина
- Возбуждение — I Возбуждение активный физиологический процесс, которым некоторые виды клеток отвечают на внешнее воздействие. Способность клеток к возникновению В. называется возбудимостью. К возбудимым клеткам относятся нервные, мышечные и железистые. Медицинская энциклопедия
- возбуждение — ВОЗБУЖДЕНИЕ, совокупность физич., физико-химич. и функциональных изменений, возникающих в возбудимых тканях (нервной, мышечной) под влиянием раздражения. Способность клеток и тканей реагировать на раздражение процессом В. наз. возбудимостью. При. Ветеринарный энциклопедический словарь
- Возбуждение — Психическое состояние, характеризующееся усилением и ускорением различных проявлений психической деятельности — мышления, речи, моторики. В. может возникнуть как эмоциональная реакция на к.-л. событие, известие, поступки других людей и т.п. Педагогический терминологический словарь
- возбуждение — Возбуждение, возбуждения, возбуждения, возбуждений, возбуждению, возбуждениям, возбуждение, возбуждения, возбуждением, возбуждениями, возбуждении, возбуждениях Грамматический словарь Зализняка
- Возбуждение — См. Раздражение. Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона
- возбуждение — Воз/бужд/е́ни/е [й/э]. Морфемно-орфографический словарь
- возбуждение — • большое
Словарь русской идиоматики
ВОЗБУЖДЕНИЕ — ответ живой протоплазмы на внешнее воздействие изменением характера или интенсивности протекающих в ней процессов; в более узком смысле — это физиологический процесс, к-рым нек-рые живые клетки (нервные, мышечные, железистые) отвечают на внешнее воздействие. Способность ткани к ответной реакции называется возбудимостью (см.). В. обусловливается активным изменением жизнедеятельности клетки, использующей для его осуществления внутренние запасы энергии; раздражители (см.) являются лишь фактором, запускающим эти изменения.
В процессе эволюции у нек-рых живых клеток появилась способность отвечать на раздражение активными реакциями, основным компонентом к-рых является специфическое изменение физ.-хим. и биохим, свойств поверхностной мембраны клетки. У многоклеточных животных В. является основной функцией клеток нервной ткани.
Нервная клетка (см.) обладает свойством проведения В. из того участка, где оно впервые возникло, в другие участки, а также передачи В. на другие клетки, т. е. может передавать сигналы от одних структур животного организма к другим.
Нервные клетки, генерирующие В., имеются уже у низших кишечнополостных животных (напр., у гидр). Усложнение нервной системы в процессе эволюции происходило за счет изменения строения и функции нервных клеток, появления множества отростков, по к-рым В. может распространяться на значительные расстояния и вовлекать в деятельность большое количество других клеток, ускорения развития В. и совершенствования механизма его проведения гл. обр. за счет многократного увеличения количества нервных клеток и усложнения связей между ними. Возбуждение и генетически связанное с ним торможение (см.) являются при этом основой всех видов нервной деятельности, в т. ч. и психической. В. является носителем информации о свойствах раздражителей и средством регуляции функций органов и систем организма. В. мышечных и железистых клеток является фактором, запускающим специфическую деятельность этих клеток — сокращение, секрецию.
Впервые теория В. была предложена Э. Дюбуа-Реймоном. В ее основу он положил гипотезу о наличии в живых образованиях особых молекул, к-рые он назвал электромоторными; каждая такая молекула, по мнению автора, состоит из двух половин: одна имеет положительный заряд, а другая — отрицательный. В покое молекулы располагаются на поверхности клетки так, что положительные заряды направлены наружу, а отрицательные — внутрь. При раздражении молекулы поворачиваются вокруг своей поперечной оси, и отрицательные заряды оказываются снаружи, что и создает потенциал действия.
Германн (L. Hermann, 1879) выдвинул так наз. ал итерационную теорию, согласно к-рой электрический потенциал возникает лишь в момент повреждения ткани; до этого никаких электрических потенциалов живые тканине имеют. Теория Германна так же, как и теория Дюбуа-Реймона, не имела каких-либо физ.-хим. обоснований.
В. Ю. Чаговец (1896) впервые воспользовался теорией электролитической диссоциации для объяснения электрических потенциалов в живых тканях. Он предположил, что В. связано с усилением обмена веществ и образованием диссоциирующих на ионы кислот, диффузия к-рых из возбужденного участка клетки ведет к появлению разности потенциалов между возбужденным и невозбужденным участком. Однако величины потенциалов, полученные в опытах, оказались значительно больше тех, к-рые должны быть согласно предположениям Чаговца. П. П. Лазарев (1916) предложил так наз. ионную теорию; он рассматривал в качестве механизма В. изменение соотношения в цитоплазме одно- и двухвалентных катионов. В наст, время эти теории представляют лишь исторический интерес.
Чрезвычайно важное значение для понимания сущности В. имела разработка Оствальдом (W. Ostwald, 1890), Овертоном (Е. Overton, 1902) представлений о наличии на поверхности клетки полупроницаемой мембраны, способной задерживать одни ионы и пропускать другие. На основе этих представлений Бернштейн (J. Bernstein, 1912) разработал мембранную теорию возникновения электрических потенциалов в живых образованиях, согласно к-рой на мембране клетки существует постоянная разность потенциалов (мембранный потенциал, или потенциал покоя). Бернштейн предположил, что при В. мембрана теряет свои полупроницаемые свойства, вследствие чего в возбужденном участке происходит исчезновение потенциала покоя. Положение теории Бернштейна о наличии па поверхности живых клеток полупроницаемых мембран, несущих на себе постоянную величину разности потенциалов, является основой современных представлений о сущности В.
Однако взгляды на характер ионных процессов на этой мембране существенно изменились, что связано с получением данных о том, что покоящаяся мембрана проницаема не только для ионов калия, как считал Бернштейн, но и для ионов натрия, к-рые должны были бы постоянно поступать через мембрану внутрь клетки (см. Мембранное равновесие). Ди-ном (В. Dean, 1941) и А. Ходжкином (1951) было выдвинуто предположение о том, что мембрана клетки обладает транспортной системой, способной переносить ионы натрия из клетки против электрохим. градиента за счет энергии обмена веществ (см. Транспорт ионов). При этом было показано, что в процессе В. разность потенциалов по обе стороны мембраны не исчезает, а меняется лишь полярность заряда мембраны, т. е. наружная поверхность мембраны становится отрицательно заряженной по отношению к внутренней.
Объяснение этого явления было предложено А. Ходжкином, Катцем (В. Katz) и А. Хаксли (1952). При возбуждении происходит не общее повышение проницаемости мембраны, а избирательное увеличение проницаемости только для ионов натрия (в нек-рых мембранах — для ионов кальция). Эти ионы, концентрация к-рых вне клетки значительно выше, чем внутри, начинают с большой скоростью диффундировать внутрь, перенося через мембрану положительные заряды и перезаряжая ее. Правильность такого предположения была подтверждена рядом экспериментов, и в частности прямым измерением ионных токов мембраны клетки во время В.
Наиболее точные данные о ионных токах мембраны во время В. получены методом так наз. фиксации напряжения на мембране. При помощи этого метода показано, что первоначально при В. возникает кратковременный, направленный внутрь клетки входящий ток. Затем его сменяет более длительный выходящий ток. Именно начальный, входящий, ток, связанный с движением через мембрану ионов натрия, вызывает перезарядку мембраны. Он исчезает, если клетка находится в безнатриевой среде. В нек-рых клетках в создании входящего тока участвуют также ионы кальция. Выходящий ток является результатом движения из клетки ионов калия. Он способствует быстрому восстановлению исходной электрической поляризации клеточной мембраны.
Существо перестроек в мембране, к-рые создают возможности для появления описанных выше ионных токов, является еще не ясным звеном в механизме В. По-видимому, движение ионов через мембрану происходит по системе каналов (пор) диаметром в несколько ангстрем, к-рые в покоящемся состоянии закрыты, но открываются в момент, по времени совпадающий с изменением электрического поля в мембране до определенной критической величины — порога (см. Проницаемость).
Изменение электрического поля в мембране можно получить пропусканием через нее электрического тока соответствующего направления. Поэтому именно электрический ток является универсальным раздражителем для возбудимых тканей. В. при этом возникает в области катода раздражающей цепи, где раздражающий ток направлен изнутри клетки наружу и поэтому снижает величину мембранного потенциала. Изменение поляризации клеточной мембраны при пропускании внешнего электрического тока получило название физического электро-тона. Возникающая в области приложения катода деполяризация мембраны обозначена как катэлектротон, а противоположный процесс, т. е. увеличение мембранного потенциала в области приложения анода,— как анэлектротон. Электротонические изменения на поверхности клетки сопровождаются соответствующими изменениями ее возбудимости (см.).
Т. к. мембрана клетки обладает электрической емкостью, к-рую должен зарядить раздражающий ток, то эффективность последнего зависит не только от величины, но и от длительности его пропускания. Кривая зависимости раздражающего действия тока от его длительности (кривая Вейсса) имеет характерный для данной ткани вид и может быть использована для более подробной характеристики ее возбудимости. Л. Лапик предложил определять лишь нек-рые характерные точки этой кривой. Он обозначил пороговую силу длительного раздражающего тока как реобазу, а минимальное время действия тока в 2 реобазы, необходимое для возникновения В.,— как хронаксию (см. Хронаксиметрия).
При околопороговом раздражении В. может быть градуальным и нераспространяющимся. Однако при более сильных раздражениях процесс в мембране становится самоподдерживающимся, и возникающий потенциал действия имеет постоянную величину (см. „Все или ничего“, закон). При этом В. начинает распространяться по клетке с постоянной скоростью за счет раздражающего действия местных электрических токов, возникающих между невозбужденным и возбужденным ее участком. Скорость распространения В. в поперечнополосатых мышечных волокнах составляет от 1 до 4 м/сек, а в нервных волокнах колеблется от 1 до 130 м/сек, находясь в пропорциональной зависимости от диаметра волокна или его миелинизации (см. Нервные волокна). Длительность В. в различных клетках также значительно варьирует, изменяясь от 1—2 до десятков мсек.
Постоянство амплитуды потенциала действия является важным фактором, обеспечивающим высокую надежность передачи сигналов в нервных клетках. Кодирование информации об этих сигналах происходит посредством изменения частоты и последовательности распространения импульсов, а также их пространственного распределения в системе нервных клеток.
Появление В. в тканях сопровождается кратковременной фазой полной потери возбудимости (абсолютная рефрактерностью Длительность абсолютной рефрактерной фазы примерно совпадает с длительностью потенциала действия и составляет для поперечнополосатого мышечного волокна 2,5—4 мсек, для толстых нервных волокон 0,4 мсек, для сомы нервной клетки 2,5—4 мсек. Затем возбудимость постепенно восстанавливается (относительная рефрактерности) до исходного уровня и может превысить этот уровень (экзальтационная фаза).
Вслед за этими быстрыми изменениями в нек-рых клетках наблюдается дополнительный длительный период снижения возбудимости, совпадающий со следовой гиперполяризацией мембраны. Указанные циклические изменения возбудимости приводят к тому, что частота В. не может увеличиваться беспредельно; при высоких частотах раздражения наступает трансформация ритма возникающего В. (см. Лабильность).
При длительном действии раздражающего агента возникает противодействие возбудимой ткани в виде снижения возбудимости, к-рое получило название физиол, адаптации (см. Адаптация, физиологическая адаптация). В частности, при постепенном нарастании раздражающего тока он может не вызывать В., несмотря на достижение значительной интенсивности,— так наз. вкрадывание, или аккомодация (см.).
Возбудимость может быть снижена или полностью устранена действием ряда факторов. Одни из них блокируют систему каналов, обеспечивающих ионные токи в мембране (нейротоксины, нек-рые наркотики, двух- и трехвалентные катионы), другие вызывают стойкую деполяризацию мембраны, которая, как это было показано впервые Б. Ф. Вериго (1888), также подавляет возбудимость.
H. Е. Введенский рассматривал такую стойкую деполяризацию как особую форму нераспространяющегося В. (см. Парабиоз).
Т. к. обязательным условием возникновения В. является изменение исходной поляризации мембраны (мембранного потенциала), то в естественных условиях происходит активация особых механизмов, преобразующих внешнее раздражение в электрический ток. В рецепторных структурах проявлением такого преобразования является так наз. генераторный потенциал, к-рый представляет собой локальную деполяризацию клеточной мембраны. В синаптических соединениях между нервными клетками выделяемое окончаниями аксона одной клетки хим. вещество (медиатор) взаимодействует с рецепторными группировками постсинаптической мембраны другой клетки, что также приводит к местной деполяризации мембраны (возбуждающий постсинаптический потенциал). При достижении пороговой величины деполяризации создается распространяющийся импульс. В нервно-мышечном соединении местная реакция мембраны мышечного волокна, создаваемая медиатором, получила название потенциала концевой пластинки.
Возникновение В. связано с появлением не только электрической реакции, но также с развитием сложных структурных и биохим, изменений. Происходит нарушение ионного равновесия между цитоплазмой и средой: клетка приобретает нек-рое количество ионов натрия и теряет соответствующее количество ионов калия. Это нарушение активирует ферментные системы транспорта ионов через мембрану, восстанавливающие нарушенное равновесие. Происходит изменение теплопродукции и потребления кислорода, что также является характерным признаком возбужденного состояния.
Исследования на изолированных нервах показали, что поглощение кислорода, составляющее в покое от 30 до 100 мм 3 на 1 г ткани, при раздражении увеличивается в среднем на 24%. Теплопродукция при В. разделяется на две фазы — начальную и задержанную (длящуюся несколько минут после окончания раздражения). Во время начального теплообразования выделяется ок. 8×10 -6 кал на 1 г нервной ткани; общее же теплообразование значительно больше (7×10 -5 кал), так что непосредственно во время В. выделяется всего ок. 10% тепла.
Хим. анализ показал, что в нервных клетках содержится ряд ферментов, участвующих в процессах аэробного и анаэробного обмена и процессах фосфорилирования; активность этих ферментов изменяется при В.
На расход энергии при проведении В. указывает падение содержания АТФ и изменение уровня АТФ-азной активности в нерве во время работы. Получены данные о том, что проведение В. сопровождается хим. реакциями, в ходе к-рых возникают свободные радикалы (см.), и что интенсивность этих реакций регулируется природными ингибиторами — антиокислителями (см.). Показано также, что образование свободных радикалов происходит гл. обр. в фосфоинозитидах, а фосфотидилхолиновая фракция фосфолипидов обладает антиокислительной активностью.
Об ультраструктурных перестройках в нервном волокне при В. известно мало; в частности, проведение В. сопровождается конформационными изменениями в белковых молекулах, изменением двойного лучепреломления и др.
Изучение процессов В. проводят с помощью различных физиол., биохим., биофиз, и других методов. Широкое применение имеет метод меченых атомов.
Библиогр.: Бериташвили И. С. Общая физиология мышечной и нервной системы, т. 1—2, М., 1959 —1966; Воронцов Д. С. Общая электрофизиология, М., 1961, библиогр.; Жуков Е. К. Очерки по нервно-мышечной физиологии, Л., 1969; Катц Б. Нерв, мышца и синапс, пер. с англ., М., 1968, библиогр.; Насонов Д. Н. Местная реакция протоплазмы и распространяющееся возбуждение, М.—Л., 1962, библиогр.; Tасаки И. Проведение нервного импульса, пер. с англ., М., 1957, библиогр.; Ходжкин А. Нервный импульс, пер. с англ., М., 1965, библиогр.; Xодоров Б. И. Общая физиология возбудимых мембран, М., 19 75, библиогр.; Экклс Дж. Физиология нервных клеток, пер. с англ., М., 1959, библиогр.
Возбуждение — это очень сложный биологический процесс, который лежит в основе деятельности органов, тканей и клеток организм.а. Возбуждаясь, каждый орган выполняет свою специфическую функцию: например, железы пищеварительного тракта вырабатывают ферменты, железы внутренней секреции-—гормоны, мышцы производят сократительный акт. Наряду с такими совершенно различными специфическими реакциями имеются и общие черты в возбуждении различных органов. Это относится прежде всего к электрическим явлениям — первым и основным процессам, в которых проявляется возбуждение.
Электрические свойства нервных и мышечных клеток в состоянии покоя. Мембранный потенциал. В покое клетка имеет определенный электрический заряд. Снаружи сарколемма заряжена положительно, а изнутри — отрицательно. Возникновение этого двойного электрического заряда связано с особыми свойствами мембраны. Она обладает избирательной проницаемостью для различных ионов. Так, она относительно легко пропускает положительно заряженные ионы (катионы) калия (К+) и почти не пропускает катионы натрия (Nа+). Не могут пройти через мембрану и крупные молекулы белковых анионов. Если бы она была проницаема для всех этих веществ, то содержание их внутри и вне клетки стало бы одинаковым. В связи с избирательной и ограниченной проницаемостью мембраны поддерживается разная концентрация различных ионов внутри клетки и в окружающей ее среде — в межтканевой жидкости. Калия внутри клетки содержится в 30—40 раз больше, чем снаружи, а натрия —в 10—12 раз меньше. В силу разности концентраций катионы К + выходят из клетки наружу (мембрана для них проницаема), ионы же Nа + проникнуть внутрь не могут (мембрана в состоянии покоя для них почти непроницаема). Не могут выйти наружу через мембрану и анионы. В связи с диффузией К+ наружу и под влиянием электростатических сил притяжения между противоположно заряженными ионами анионы концентрируются у поверхности мембраны изнутри, а катионы — снаружи, образуя, таким образом, на мембране двойной электрический слой, т. е. поляризуя ее. Разность потенциалов между наружной и внутренней поверхностями мембраны, называемая потенциалом покоя (ПП), или мембранным потенциалом (МП), равна 70—90 мв.
Изменения электрического состояния клетки при возбуждении. Потенциал действия. При раздражении клетки происходит изменение мембранного потенциала покоя. Возбужденный участок мембраны оказывается снаружи заряженным отрицательно по отношению к своей внутренней поверхности. Иными словами, происходит перезарядка мембраны, смена знаков зарядов — инверсия потенциала покоя. Этот процесс обусловлен изменениями проницаемости мембраны под влиянием раздражения. Она на какое-то короткое время становится значительно более проницаемой для ионов Na+, чем для ионов К + . Ионы Na + , которых в межтканевой жидкости, как уже указывалось, в 10—12 раз больше, чем внутри клетки, начинают проникать внутрь. Нейтрализуя отрицательный заряд внутренней поверхно-сти мембраны в раздражаемом участке, они снижают тем самым существовавшую в покое разность потенциалов, т. е. приводят к деполяризации мембраны. Интересно, что этот процесс сам себя подкрепляет: начинающаяся деполяризация повышает проницаемость мембраны для ионов Nа + ; диффузия катионов Na + углубляет деполяризацию; в связи с этим проницаемость для этих ионов становится еще более значительной и т. д. В результате этого процесса происходит не только деполяризация мембраны, но и ее перезарядка: внутренняя поверхность ее в раздражаемом участке становится заряженной положительно, а наружная по отношению к ней — отрицательно. При измерении разности потенциалов между наружной и внутренней поверхностями клетки оказывается, что вместо заряда — 90 мв внутри, который отмечался в состоянии покоя, там обнаруживается заряд + 30— 40 мв. Проникновение положительно заряженных ионов Na + внутрь клетки привело к развитию электрического процесса, характеризующегося напряжением 120—130 мв <от—90 до +30 мв). Этот процесс — колебание потенциала покоя — получил название потенциала действия (ПД). Он характеризует возникновение возбуждения в нервной или мышечной клетке.
Проведение возбуждения по нервным и мышечным волокнам. С потенциалом действия связано проведение возбуждения по нервным и мышечным волокнам. При возникновении потенциала действия между возбужденным участком и соседними, находящимися в состоянии покоя, возникает разность потенциалов. Наружная поверхность возбужденного участка мембраны, как отмечалось выше, оказывается отрицательно заряженной, а соседнего с ним — находящегося в состоянии покоя — положительно заряженной. В связи с разностью потенциалов между этими соседними участками возникает электрический ток — так называемый местный ток действия. Этот ток является раздражителем участка волокна, находившегося до этого времени в состоянии покоя. Под влиянием раздражения в этом участке начинаются описанные выше процессы — деполяризация, повышение натриевой проницаемости и т. д., т. е. возникает потенциал действия. Затем возбуждается следующий участок волокна и т. д. Таким образом, проведение импульса заключается, по существу, в последовательном, один за другим, возбуждении участков волокна.
Передача возбуждения через синапсы происходит, как уже говорилось выше, через посредство химических веществ — медиаторов, вырабатываемых концевыми веточками аксонов. Химическим путем передается возбуждение как в синапсах центральной нервной системы, где разветвления одних аксонов образуют синапсы на теле и дендритах других, так и в нервномышечном, или мионевральном, синапсе. Медиатором окончаний мотонейрона в мышечных волокнах является ацетилхолин. При возбуждении нервных окончаний синаптические пузырьки, в которых содержится медиатор, лопаются, ацетилхолин проникает через пресинаптическую мембрану в синаптическую. щель и вызывает возбуждение постсинаптической мембраны. Последняя обладает высокой чувствительностью к этому воздействию. Под влиянием ацетилхолина повышается ее проницаемость для ионов Na+ и К + , происходит деполяризация и возникает постсинаптический потенциал. С постсинаптической мембраны возбуждение передается на другие (внесинаптические) участки мембраны мышечного волокна снова электрическим путем (см. рис. 4).
6. Значение функционального состояния нервно-мышечного аппарата для развития процесса возбуждения. Возбудимость. Способность живой ткани развивать возбуждение в ответ на раздражение называется возбудимостью. Таким образом, возбудимость является одним из основных свойств живой ткани, обеспечивающих взаимодействие организма со средой. Разные ткани обладают различной возбудимостью. Уровень возбудимости одной и той же ткани тоже изменчив. Умеренные воздействия на ткань повышают ее возбудимость, чрезмерные по силе или длительности понижают. Так, под влиянием разминки возбудимость центральной нервной, системы и нервно-мышечного аппарата повышается, при утомительной работе понижается.
Изменение возбудимости происходит закономерно во время протекания каждой волны возбуждения. Когда возникает потенциал действия (в течение фазы деполяризации), ткань становится невозбудимой: она не способна ответить на новое раздражение. Это так называемая абсолютная рефракторная фаза. Постепенно возбудимость ткани восстанавливается до исходного уровня, а затем становится на некоторое время даже выше его.
Возбудимость можно измерять. Чем выше возбудимость ткани, тем легче вызвать ее возбуждение — ответную реакцию. Минимальная сила раздражения, которая нужна, чтобы вызвать возбуждение ткани, характеризует так называемый порог возбудимости данной ткани и называется пороговой силой. Уровень возбудимости служит важным показателем функционального состояния ткани.
Функциональная подвижность (лабильность). Одним из важных факторов, от которых зависит деятельность возбудимых тканей (таких, как нервные клетки, синапсы, нервно-мышечный аппарат), является скорость протекания возбуждения, получившая название лабильности (Н. Е. Введенский). В одних образованиях волна возбуждения развивается и затухает с большой скоростью, в других значительно медленнее. От скорости возбуждения зависит частота импульсов, которую ткань может развить в единицу времени. Наиболее высока лабильность нервных волокон, значительно ниже лабильность мышечных волокон, нервных клеток и особенно синапсов.
Лабильность, как и возбудимость ткани, не постоянна. Умеренные воздействия увеличивают скорость протекания волны возбуждения, чрезмерные — ее уменьшают. Под влиянием разминки, например, лабильность центрально-нервных образований и нервно-мышечного аппарата повышается, при утомлении понижается.
Об уровне лабильности можно судить по разным показателям. Н.Е.Введенский предложил измерять ее максимальным числом волн возбуждения, которое может возникнуть в ткани в единицу времени (в 1 сек).
Работа мышц. В процессе мышечного сокращения потенциальная химическая энергия переходит в потенциальную механическую энергию напряжения и кинетическую энергию движения. Различают внутреннюю и внешнюю работу. Внутренняя работа связана с трением в мышечном волокне при его сокращении. Внешняя работа проявляется при перемещении собственного тела, груза, отдельных частей организма (динамическая работа) в пространстве. Она характеризуется коэффициентом полезного действия (КПД) мышечной системы, т.е. отношением производимой работы к общим энергетическим затратам (для мышц человека кпд составляет 15—20%, у физически развитых тренированных людей этот показатель несколько выше).
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Сходство нервной и мышечной тканей состоит в том, что они обладают свойством
Свойства нервной ткани — возбудимость и проводимость; мышечной ткани — возбудимость и сократимость мышц под действием возбуждения.
Возбудимость - это свойство ткани генерировать потенциал действия на раздражение. К возбудимым клеткам относятся только те, которые генерируют потенциал действия. Это мышечные и нервные клетки. Потенциал действия проводится по мембранам нервных и мышечных клеток, с его помощью передается информация и обеспечивается управление деятельностью клеток организма.
Раздражимостью называется способность живых организмов и образующих их систем (органов, тканей, клеток) реагировать на внешнее воздействие изменением своих физико-химических и физиологических свойств. Раздражимость является универсальным проявлением жизнедеятельности всех без исключения биологических систем.
Возбудимостью называется способность организма, органа, ткани или клетки отвечать на раздражение активной специфической реакцией — возбуждением (генерацией нервного импульса, сокращением, секрецией и др. ).
Раздражимость и возбудимость характеризуют в сущности одно и то же свойство биологической системы — способность отвечать на внешние воздействия. Однако термин возбудимость используется для определения специфических реакций, имеющих более позднее филогенетическое происхождение. Возбудимость является, следовательно, высшим проявлением более общего свойства раздражимости тканей.
Проводимость - это способность ткани и клетки проводить возбуждение. Процессы возбуждения и торможения нервных клеток (электрические явления) обеспечивают выполнение их функций. Особенностью нервной ткани является то, что возбуждение не остается на месте его возникновения, а передается по нервным волокнам.
Почему в этом вопросе нельзя ответить проводимость? Разве нервная и мышечная ткань не обладают проводимостью? Объясните, пожалуйста.
Согласна, т.к. возбуждение и проведение возбуждения "пограничные понятия".
Под проводимостью следует понимать способность ткани проводить возбуждение в виде потенциала действия. В основе проведения возбуждения по мышечной ткани лежат циркулярные или круговые токи, которые формируются в результате перезарядки мембраны. Однако, проведение возбуждения по мышечному волокну отличается от проведения возбуждения по нервной ткани тем, что потенциал действия в этом случае должен достигнуть мышечных сократительных элементов - актиновых и миозиновых нитей, которые находятся в глубине клетки. Проведение возбуждения к сократительным элементам мышечного волокна обеспечивается мембранно-миофибриллярной связью.
НО, всё же в школьных учебниках нам даются свойства тканей именно так:
Свойства нервной ткани — возбудимость и проводимость.
А физиологическими свойствами мышечной ткани являются возбудимость и сократимость. Сократимость можно определить как способность мышцы укорачиваться, уменьшая свою длину или напрягаться без ее изменения.
Читайте также:
