Физиология — 1 Тема Возбуждение Законы раздражения возбудимых

Физиология - 1 Тема: «Возбуждение. Законы раздражения возбудимых тканей» Лектор: доцент Евневич А. М.

Цель } по окончании лекции будете иметь представление о возбудимых тканях и их физиологических свойствах, параметрах возбудимости и законах раздражения возбудимых тканей, а также о применении этих знаний в клинической практике

План 1. 2. 3. 4. 5. Раздражимость как общебиологическое свойство живых тканей. Возбудимость, возбудимые ткани. Основные физиологические свойства возбудимой ткани. Параметры возбудимости. Законы раздражения возбудимых тканей.

Основные понятия физиологии возбудимых тканей üраздражители и раздражение üраздражимость üвозбудимость и возбуждение üторможение

Возбудимые ткани

Возбудимость n способность живой ткани отвечать на действие достаточно сильного, быстрого и длительно действующего раздражителя изменением физиологических свойств и возникновением процесса возбуждения

Возбудимость n свойство возбудимых тканей отвечать на раздражение возбуждением, или генерацией потенциала действия (ПД)

Возбуждение волнообразный физиологический процесс, представляющий сложную биологическую реакцию на раздражение – «элементарные реакции» (Введенский) n неспецифические и специфические n

Параметры возбудимости n n n n порог раздражения реобаза полезное время хронаксия аккомодация лабильность рефрактерность

Классификация раздражителей n n n Физические – механические, температурные, электрические, световые, звуковые Физико-химические – изменения осмотического давления, р. Н, электролитного состава Химические – продукты обмена веществ, яды, лекарства, гормоны и т. д.

Классификация раздражителей по физиологическому значению n Адекватные – раздражители, которые действуют на данную биологическую структуру в естественных условиях. n Неадекватные – раздражители, для восприятия которых данная клетка или орган не приспособлены.

Параметры возбудимости n n n n порог раздражения реобаза полезное время хронаксия аккомодация лабильность рефрактерность

Законы раздражения возбудимых тканей n n закон силы раздражения закон «все или ничего» закон «силы-времени» закон градиента силы

Порог раздражения n наименьшая сила раздражителя, которая способна вызвать минимальное возбуждение ткани

Закон силы раздражения n чем больше сила раздражителя, тем до определенного предела больше возбуждение, т. е. ответная реакция ткани

Закон силы

Мера возбудимости n n Порог раздражения (возбудимости) – та минимальная сила раздражителя, которая впервые вызывает видимые ответные реакции. Подпороговое раздражение – раздражение меньшей интенсивности, не вызывающее ответные реакции.

Порог раздражения n n минимальное значение силы раздражителя, необходимое для снижения заряда мембраны от уровня покоя (Ео) до критического уровня (Ео), называется пороговым раздражителем. Подпороговый – раздражитель меньше по силе, чем пороговый. Сверхпороговый – раздражитель сильнее порогового. Порог раздражения – Еп = Ео - Ек

Порог раздражения

Закон «все или ничего» n подпороговые раздражения волокон не вызывают возбуждения ( «ничего» ), при пороговых стимулах возбуждение приобретает максимальную величину ( «все» ) (Боудич).

Формы электрических стимулов: прямоугольные n синусоидальные n линейно-нарастающие n экспоненциально-нарастающие n индукционные удары n конденсаторные разряды n

Применение электрического тока в клинике n наилучшее раздражающее действие вызывает постоянный ток прямоугольной формы

Применение электрического тока в клинике Электронные стимуляторы – импульсы любой формы, частоты и силы. n Диатермия – использование высокочастотного переменного тока от 0, 5 до 1 мгц для контролируемого местного прогревания ткани. n

Применение постоянного тока в медицине n Гальванизация – в лечебных целях используется ток низкого напряжения (30 -80 В) и небольшой силы (до 50 м. А) – способствует улучшению местного обмена веществ, регенерации эпителия.

Применение постоянного тока в медицине Лекарственный электрофорез – эффективное введение лекарственных веществ. n Электрообезболивание – в основе лежит явление электротона. n Используется для питания электродиагностических аппаратов. n

Параметры возбудимости Реобаза – минимальная сила постоянного тока, способная вызвать возбуждение (Лапик). n «Полезное время» – наименьшее время, в течение которого должен действовать ток, равный одной реобазе, чтобы вызвать возбуждение. n

Кривая «силы – времени» (Гоорвег-Вейс-Лапик) 1 – реобаза 2 – удвоенная реобаза а – полезное время действия тока б – хронаксия

Хронаксия n n n наименьшее время, в течение которого электрический ток, равный удвоенной реобазе, должен действовать на ткань, чтобы вызвать возбуждение характеризует скорость возникновения возбуждения при действии раздражителя чем больше скорость распространения возбуждения, тем меньше хронаксия

Хронаксия Ø Ø Субординационная (соподчиненная) – характерна для целого организма при сохраненной иннервации, при прохождении нервного импульса к мышце. Конституционная (изолированная) – в изолированном нервно-мышечном препарате.

Кривая «силы – времени» (Гоорвег-Вейс- Лапик) n n n ОА – реобаза (пороговое напряжение электрического тока, в) ОС - полезное время, mc OF - хронаксия, mс.

Закон «силы - времени» n чем сильнее ток, тем меньше продолжительность его действия, необходимая для получения возбуждения

ЗАКОН «СИЛЫ - ВРЕМЕНИ»

Хронаксиметрия n n n метод определения возбудимости тканей или органов на основе выявления зависимости между пороговой силой раздражения, вызывающей процесс возбуждения и длительностью его действия. Фактически определяется субординационная хронаксия. При повреждении нерва или гибели мотонейронов спинного мозга выявляется конституционная хронаксия.

Применение хронаксиметрии n n n диагностика поражений центральной и периферической нервной систем, опорнодвигательного аппарата определение границ патологического очага и функционального состояния отдельных структур головного мозга в процессе проведения хирургических операций спортивная медицина, физиология труда, промышленная и санитарная гигиена

Параметры возбудимости n n Аккомодация – приспособление, адаптация к медленно нарастающему действию раздражителя, при которой возбудимость ткани снижается. Закон градиента силы – чем меньше крутизна нарастания раздражителя, тем выше порог возбудимости, а возбудимость ниже (Дюбуа - Реймон).

Пороговый градиент аккомодации n n Мера скорости аккомодации – наименьшая крутизна нарастания силы раздражения, при которой ткань еще способна ответить возбуждением на данный раздражитель. Механизм аккомодации – инактивация натриевой и повышение калиевой проницаемости во время медленно нарастающей деполяризации мембраны.

Проводимость n способность ткани передавать возникшее возбуждение за счет электрического сигнала от места раздражения по длине возбудимой ткани

Рефрактерность n n n невозбудимость ткани при возбуждении время, за которое ткань способна вернуться в свое первоначальное состояние физиологического покоя временное снижение возбудимости одновременно с возникшим в ткани возбуждением

Рефрактерность n n Абсолютная – нет ответа ни на какой раздражитель. Относительная – ткань отвечает на сверхпороговый раздражитель.

Изменение возбудимости при возбуждении

Лабильность (функциональная подвижность) (Н. Е. Введенский) n n способность возбудимой ткани реагировать на раздражение с определенной скоростью характеризуется максимальным числом волн возбуждения, возникающих в ткани в единицу времени (1 с) в точном соответствии с ритмом наносимых раздражений без явления трансформации

Лабильность (функциональная подвижность) (Н. Е. Введенский) максимальное число импульсов, которое может проводить ткань за 1 секунду n нервная ткань – 500 -1000 имп/с. n мышечная ткань – 150 -300 имп/с. n мионевральный синапс – 75 -150 имп/с. n

Лабильность отражает работоспособность возбудимых тканей n Снижение лабильности – утомление, холод, нагревание, сильный ток, механическое давление, наркотики, солевые растворы. n

Повышение лабильности способность воспроизводить более высокий ритм раздражения n Процесс усвоения ритма (Ухтомский) – опыт Г. Мевеса на изолированном нервном волокне лягушки – укорачивается время абсолютной рефрактерности. n

Вывод чем меньше рефрактерность, тем ткань более лабильна, а значит более возбудима n имеет короткую хронаксию, низкий порог раздражения и обладает быстрой аккомодацией n

Свойства возбудимых тканей Возбудимость n Проводимость n Лабильность n Рефрактерность n Сократимость (для мышечной ткани) n

Особенности действия постоянного тока на ткани I. Полярный закон раздражения. II. Закон физиологического электротона. ІІІ. Сокращение мышцы в зависимости от силы постоянного тока и его направления.

I. Полярный закон раздражения Пфлюгера n Постоянный ток оказывает раздражающее действие на ткань только в момент замыкания под катодом и в момент размыкания под анодом.

I. Полярный закон раздражения Пфлюгера n В области приложения к поверхности ткани анода (+) – положительный потенциал на наружной стороне мембраны возрастает – происходит пассивная гиперполяризация, а прикладывании катода (-) положительный потенциал на наружной стороне мембраны снижается – возникает пассивная деполяризация.

I. Полярный закон раздражения Пфлюгера n n Увеличение мембранного потенциала под анодом (пассивная гиперполяризация) не сопровождается повышением ионной проницаемости мембраны даже при большой силе приложенного тока. Поэтому при замыкании постоянного тока возбуждение под анодом не возникает.

I. Полярный закон раздражения Пфлюгера n n Уменьшение мембранного потенциала под катодом (пассивная деполяризация) влечет за собой кратковременное повышение проницаемости мембраны для ионов натрия и медленно развивающееся стойкое повышение проницаемости ее для ионов калия. Поэтому при замыкании постоянного тока возбуждение возникает под катодом.

I. Полярный закон раздражения Пфлюгера n n Мгновенное замыкание приводит к постепенному возрастанию поляризации на аноде (гиперполяризации) и уменьшению поляризации на катоде (деполяризации). При размыкании происходит медленное возвращение мембранного потенциала к исходному уровню.

II. Закон физиологического электротона при длительном прохождении постоянного тока в ткани возбудимость меняется: Ø повышается на катоде – катэлектротон, порог раздражения понижается. Ø снижается на аноде – анэлектротон, порог раздражения повышается. n

II. Закон физиологического электротона n n при длительном действии постоянного тока под катодом начальное повышение возбудимости (катэлектротон) сменяется ее понижением – катодическая депрессия (Б. Ф. Вериго) под анодом сниженная возбудимость постепенно повышается – анодическая экзальтация

Физиологический электротон n n n Изменения мембранного потенциала и возбудимости ткани при действии постоянного тока а – изменения мембранного потенциала; б - изменения критического уровня деполяризации; в - изменения возбудимости. Примечание: стрелкой отмечено начало действия тока

ІІІ. Сокращение мышцы в зависимости от силы постоянного тока и его направления n n Если катод располагается дальше от мышцы, а анод ближе к мышце, то это восходящее направление тока. Если катод ближе к мышце, а анод дальше, то это направление – нисходящее. ↑ +а - к ↓ - к +а Восходящее Нисходящее По силе ток слабый – пороговый, средний – несколько выше порогового и сильный, вызывающий достаточно быстрое перемещение ионов к полюсам (физический электротон).

Действие постоянного тока различной силы и направления n n Слабый ток независимо от направления вызывает возбуждение нерва и сокращение мышцы только в момент замыкания. Средний ток независимо от направления вызывает возбуждение нерва и сокращение мышцы как при замыкании, так и при размыкании тока.

Действие постоянного тока различной силы и направления n n Сильный ток при нисходящем направлении, когда к мышце ближе катод вызывает сокращение мышцы при замыкании. Сильный ток при восходящем направлении, когда к мышце ближе анод вызывает сокращение мышцы при размыкании.

Контрольные вопросы (обратная связь) 1. Что такое пороговая сила? 2. Как зависит возбуждение от силы раздражителя? 3. Как соотносятся между собой сила раздражителя и время его действия? 4. Для каких тканей характерен закон «все или ничего» ? 5. Что происходит с возбудимыми тканями при медленном нарастании силы раздражителя?