что такое полезное время
ФИЗИОЛОГИЯ И Б И О Ф И 3 И К А В О 3 Б У Д И М Ы X
КЛЕТОК
Понятие о раздражимости, возбудимости и возбуждении. Классификация раздражителей
Процесс воздействия раздражителя на клетку, ткань, организм называется раздражением.
Все раздражители делятся на следующие группы: 1.По природе
А) физические (электричество, свет, звук, механические воздействия и т.д.)
Б) химические (кислоты, щелочи, гормоны и т.д.)
В) физико-химические (осмотическое давление, парциальное давление газов и т.д.)
Г) биологические (пища для животного, особь другого пола)
д) социальные (слово для человека). 2.По месту воздействия:
А) внешние (экзогенные)
б) внутренние (эндогенные) З.По силе:
А) подпороговые (не вызывающие ответной реакции)
Б) пороговые (раздражители минимальной силы, при которой возникает возбуждение)
в) сверхпороговые (силой выше пороговой) 4.По физиологическому характеру:
а) адекватные (физиологичные для данной клетки или рецептора, которые приспособились к нему в |процессе эволюции, например, свет для фоторецепторов глаза).
Б) неадекватные
Если реакция на раздражитель является рефлекторной, то выделяют также:
А) безусловно-рефлекторные раздражители
Б) условно-рефлекторные
Законы раздражения. Параметры возбудимости.
Реакция клеток, тканей на раздражитель определяется законами раздражения
Акон силы: Чем больше сила раздражителя, тем сильнее ответная реакция Однако выраженностъ ответной реакции растет лишь до определенного максимума. Закону силы подчиняется целостная скелетная, гладкая мышца, так как они состоят из многочисленных мышечных клеток, умеющих различную возбудимость.
Что такое полезное время
Все возбудимые клетки (ткани) обладают рядом общих физиологических свойств (законы раздражения), краткая характеристика которых приводится ниже. Универсальным раздражителем для возбудимых клеток является электрический ток.
Закон силы для простых возбудимых систем
(закон «все или ничего»)
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.
Рис. 1. Зависимость силы реакции простой возбудимой системы (клетки) от силы раздражителя.
ПВ – порог возбуждения
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.
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
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)
Рис. 4. Изменение мембранного потенциала и критического уровня деполяризации при медленном ( А ) и быстром ( Б ) нарастании силы раздражающего тока.
Полярный закон
При внеклеточном раздражении возбуждение возникает в области катода (–). При внутриклеточном раздражении для возникновения возбуждения необходимо, чтобы внутриклеточный электрод имел положительный знак (рис. 5).
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.
полезное время в физиологии
Смотреть что такое «полезное время в физиологии» в других словарях:
ЭЛЕКТРОВОЗБУДШОСТЬ — ЭЛЕКТРОВОЗБУДШОСТЬ, свойство живой ткани подвергаться изменениям под влиянием электрического тока. Уже низшие организмы обнаруживают чувствительность к гальваническому току. У высокоорганизованных животных наиболее чувствительна к электротоку… … Большая медицинская энциклопедия
Порог раздражения — (в физиологии нервных и мышечных клеток) наименьшая сила раздражителя (обычно электрического тока), способная вызвать распространяющийся Потенциал действия; мера возбудимости (См. Возбудимость) клетки. В определённых пределах П. р.… … Большая советская энциклопедия
Медицина — I Медицина Медицина система научных знаний и практической деятельности, целями которой являются укрепление и сохранение здоровья, продление жизни людей, предупреждение и лечение болезней человека. Для выполнения этих задач М. изучает строение и… … Медицинская энциклопедия
Тимирязев, Климент Аркадьевич — профессор Московского университета; род. в Петербурге в 1843 г. Первоначальное образование получил дома. В 1861 г. поступил в Петербургский унив. на камеральный факультет, потом перешел на физико математический, курс которого окончил в 1866 г. со … Большая биографическая энциклопедия
Эстетика — составляет особую отрасль философии, занимающуюся красотой и искусством. Самый термин Э. происходит от греческого αίσθετικός, что значит чувственный, и в таком смысле встречается еще у самого основателя науки о прекрасном, Канта, в Критике… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
БОЛЕЗНЬ — БОЛЕЗНЬ, понятие, трудно поддающееся определению. Трудность заключается, главным образом, в том, что невозможно делить людей на абсолютно здоровых и абсолютно больных, т. к., во первых, абсолютно, при всех условиях, здоровых людей не существует… … Большая медицинская энциклопедия
Библиография — Содержание статьи: Понятие библиографии. I. Библиография всеобщая. II. Обозрение би6лиографии по государствам и национальностям. Франция. Италия. Испания и Португалия. Германия. Австро Венгрия. Швейцария. Бельгия и Голландия. Англия. Дания,… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Залманов — Залманов, Абрам Соломонович Абрам (Александр) Соломонович Залманов (20 июня 1875, Гомель 24 января 1965, Париж) знаменитый российский врач, создатель современного варианта методики скипидарных ванн и учения о капилляротерапии. После… … Википедия
2. Полезное время.
Полезное время это минимальное время, в течение которого должна действовать сила тока в 1 реобазу, чтобы вызвать ответную реакцию.
Эта мера возбудимости учитывает и силу раздражителя, и время его действия.
Эта мера возбудимости не нашла своего применения в медицинской практике, так как небольшое отклонение одного из параметров приводило к большой ошибке в конечном показателе.
3. Применение в медицинской практике нашла другая мера возбудимости – хронаксия.
Хронаксия это минимальное время, в течение которого должна действовать сила тока в 2 (две) реобазы, чтобы вызвать ответную реакцию.
Посредством хронаксии определяют возбудимость нервов, мышц, синапсов. Этим методом можно определить, где же наступило поражение нервно-мышечной системы: на уровне мышцы, нервов, синапсов или центральных образований.
Рефрактерность (невозбудимость) это способность клетки, ткани резко снижать свою возбудимость (т.е. способность к возбуждению) при формировании возбуждения (потенциала действия).
Возбудимость характеризуется разностью между величиной потенциала мембраны (ПМ) и критическим уровнем деполяризации (КУД).
Периоду рефрактерности предшествет период супернормальной возбудимости, связанный с уменьшением разности между ПМ и КУД в начальном периоде формирования возбуждения.
При достижении ПМ критического уровня деполяризации (КУД) наступает максимальная проницаемость мембраны для натрия.
Если в момент формирования пика ПД (входящий натриевый ток) нанести новое раздражение на клетку, то клетка на него не ответит, каким бы сильным раздражителем не пользовались.
Отсутствие ответной реакции на повторное раздражение (рефрактерность, невозбудимость) связано с тем, что для формирования нового ПД необходимо за сверхкороткий период удалить поступивший натрий из клетки и вновь активировать входящий натриевый ток. Это практически невозможно.
В этот момент возбудимость у клетки будет равна нолю (период абсолютной рефрактерности). По мере реполяризации будет происходить процесс восстановления возбудимости. Это называется периодом относительной рефрактерности (клетку могут возбудить только чрезвычайно сильные раздражители).
За периодом относительной рефрактерности следует период субнормальной возбудимости. Ее возникновение связано с гиперполяризацией мембраны, которая возникает вследствие инертности ионных процессов реполяризации.
В отсутствии действия раздражителя клетка, ткань находится в состоянии покоя. В этом состоянии биологические структуры не проявляют своих специфических функций.
При действии раздражителей необходимой силы биологические структуры (клетки, ткани) переходят из состояния покоя в активное состояние.
Существуют две формы активного состояния:
Возбуждение – ответная рекция биологических структур (клеток, тканей) на действие раздражителя, для которой характерна функциональная активность этих структур.
Возбуждение биологических структур имеет:
Специфические признаки возбуждения.
Специфические признаки возбуждения это характерные черты проявления функций, присущих данной биологической структуре, (для секреторных клеток-секреция, для мышечных клеток-сокращение и т.д).
Неспецифические признаки возбуждения.
Неспецифические признаки возбуждения это процессы, которые протекают во всех биологических структурах при действии раздражителей.
К таким признакам относятся:
— изменение проницаемости клеточных мембран для ионов;
— формирование потенциалов действия;
— формирование токов действия;
Возбуждение может быть двух видов:
— местное возбуждение (локальный ответ);
— импульсное возбуждение (ток действия, распространяющееся возбуждение).
Местное возбуждение (локальный ответ) возникает либо под действием подпороговых раздражителей, либо как начальный компонент потенциала действия.
Характерные признаки локального ответа:
— отсутствует латентный (скрытый) период;
— возникает сразу после действия раздражителя;
— отсутствует порог раздражения;
— величина локального ответа пропорциональна силе раздражителя;
— отсутствует рефрактерный период;
— локальный ответ не распространяется;
Импульсное возбуждение (ток действия, распространяющееся возбуждение).
Характерные признаки импульсного возбуждения (тока действия, распространяющегося возбуждения):
— наличие латентного периода;
— наличие порога раздражения;
— наличие рефрактерного периода;
— величина возбуждения не зависит от силы раздражения;
— распространение без декремента (ослабления).
Своеобразной формой возбуждения является автоматия.
Автоматия это способность клетки самопроизвольно (спонтанно) возбуждаться через определенные интервалы времени.
Возникновнение автоматии обусловлено циклическими изменениями обмена веществ в клетке, приводящими к активации процессов, ответственных за возбуждение клетки.
Торможение возникает при действии раздражителя и проявляется в угнетении функций биологических структур.
Первичное торможения возникает без предварительного возбуждения. Вторичное торможение инициировано предшествующим возбуждением.
Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.
Полезное время раздражения
Минимальное время, в течение которого электрический ток должен действовать на ткань, чтобы вызвать распространяющееся возбуждение, находится в обратной зависимости от напряжения и силы тока.
Если по оси абсцисс отложить минимально необходимое время действия электрического стимула (например, толчка постоянного тока) в миллисекундах, а по оси ординат — напряжение или силу тока, то мы получим кривую силы — времени. Эта кривая была подробно изучена в опытах на различных нервах и мышцах Л. Гоорвегом, Г. Вейссом, Л. Лапиком, а в недавнее время Д. Н. Насоновым с сотрудниками.
Из рассмотрения этой кривой прежде всего следует, что ток ниже некоторой минимальной силы или напряжения не вызывает возбуждения, как бы длительно он не действовал. Минимальная сила тока (или напряжение), способная вызвать возбуждение, названа Л. Лапиком реобазой. Наименьшее время, в течение которого должен действовать ток, равный реобазе, чтобы вызывать потенциал действия, обозначают термином полезное время. Слово «полезное» здесь применено для того, чтобы подчеркнуть, что дальнейшее увеличение длительности действия тока не имеет значения (бесполезно) для возникновения потенциала действия.
Эти факты привели исследователей к выводу, что возбудимые ткани отличаются друг от друга временной константой.
Определение хронаксии — хронаксиметрия — получило распространение не только в эксперименте, но и в клинической практике (А. Бургиньон, Ю. М. Уфлянд и др.). В частности, путем измерения хронаксии мышцы невропатолог может установить наличие повреждения волокон двигательного нерва. Дело в том, что при приложении электрического стимула к мышце ток проходит и через находящиеся в ней нервные волокна и их окончания. Порог раздражения и хронаксия нервных волокон ниже, чем мышечных волокон. Поэтому при раздражении мышцы возбуждение прежде возникает в нервных волокнах и от них уже передается мышечным волокнам. Из этого следует, что при определении хронаксии нормальной мышцы человека фактически измеряется хронаксия иннервирующих ее нервных волокон. Если же нерв поврежден или произошла гибель иннервирующих мышцу клеток в спинном мозгу, то нервные волокна перерождаются, и тогда приложенный к мышце стимул выявляет хронаксию мышечных волокон, которая имеет большую продолжительность.