Физиология. Возбудимые ткани, мембраны, мышцы

Возбудимые ткани

Возбудимые ткани в ответ на действие раздражителей способны переходить из состояния покоя в состояние возбуждения, а их клетки генерируют при этом электрический импульс, который называется потенциалом действия. Свойство возбудимых тканей приходить в возбуждение при изменениях факторов внешней или внутренней среды организма называется возбудимостью. Возбудимые ткани способны распространять возбуждение, т. е. обладают свойством проводимости. Поскольку мышечные волокна способны сокращаться в ответ на раздражение, то они обладают свойством сократимости.
Возбуждение – физиологический процесс временной деполяризации мембраны клеток, который проявляется специализированной реакцией ткани.

[pic 1]

Раздражимость - способность системы реагировать на факторы внешней среды переходом из состояния покоя в состояние активности либо изменением уровня функциональной активности.

Раздражитель - фактор внешней среды, вызывающий переход системы из состояния функционального покоя в состояние функциональной активности. Воздействие раздражителя на возбудимые ткани называется раздражением.

По биологической значимости раздражители классифицируют на адекватные и неадекватные. Адекватным считается раздражитель, к восприятию которого данная живая ткань приспособилась в процессе эволюции. Неадекватным является раздражитель, который в естественных условиях жизнедеятельности организма не вызывает возбуждение живой ткани.

Адекватные раздражители по силе их действия на ткани классифицируют на пороговые, подпороговые, сверхпороговые. Минимальная сила раздражителя, необходимая для возникновения возбуждения, называется порогом раздражения.

Мембранная теория возбуждения - при раздражении клетки возбудимой ткани проницаемость ее мембраны меняется, что ведет к возникновению трансмембранных ионных токов. МП покоя обусловлен неодинаковой концентрацией ионов натрия, калия, кальция, хлора внутри клетки и во внеклеточной жидкости, а также неодинаковой проницаемостью для этих ионов поверхностной мембраны клетки. Следовательно, в состоянии покоя существует асимметрия концентрации ионов внутри клетки и в окружающей среде.

Первый опыт Гальвани: разместил на железной решетке балкона лапки лягушки, закрепленные медными крючками. При соприкосновении лапок с решетками наблюдалось сокращение мышц. «Животное электричество».

Второй опыт Гальвани: без металла. Приподнимая нерв нервно-мышечного препарата крючком, набрасывал его на поврежденный участок мышцы и наблюдал ее сокращение.

Наружная поверхность мышцы заряжена положительно по отношению к ее внутреннему содержимому. Следовательно, в состоянии покоя между наружной и внутренней поверхностями мембраны клетки существует разность потенциалов.

Опыт Маттеучи: Готовят два нервно-мышечных препарата. Нерв одного препарата оставляют с кусочком позвоночника, а у другого кусочек позвоночника удаляют. Нерв первого препарата (с кусочком позвоночника) с помощью стеклянного крючка помещают на электроды, которые соединены со стимулятором. На мышцы этого препарата в продольном направлении набрасывают нерв второго препарата. Нерв первого подвергают ритмичному раздражению, потенциалы действия, возникающие в мышце при ее сокращении, вызывают возбуждение наложенного на неё нерва другого нервно-мышечного препарата и сокращение его мышцы.

Два метода регистрации биопотенциалов:

• Внеклеточный. Разность потенциалов между 2мя точками ткани. Монополярное отведение – один электрод заземлен, биполярное – оба активны.
• Внутриклеточный. Внешняя и внутренняя среда клетки.

МП – разность потенциалов между наружной и внутренней поверхностями мембраны в условиях покоя. Среднее значение – 50-80 мВ, со знаком «-» внутри клетки. Обусловлен ионами калия (в клетке концентрация бо/льшая). По градиенту концентрации калий может выходить из клетки - это происходит с участием калиевых каналов (они открыты в состоянии покоя). В результате из-за того, что мембрана непроницаема для анионов клетки, на внутренней поверхности образуется избыток отрицательно заряженных частиц, она наружной положительно. Возникает разность потенциалов.