А) Классификация по природе
• Физические (механические, звуковые, световые, температурные, электрический и др.);
• Химические (кислоты, щелочи, соли);
• Физико-химические (изменение осмот. давления, рН);
• Биологические (яды, токсины и др);
• Социальные (напр., словесный)
Б) По физиологической значимости:
адекватные
– естественные, к восприятию которых данная ткань приспособлена в процессе эволюционного развития (например, свет – для сетчатки глаза)
Неадекватные
– искусственные, к восприятию которых ткань не приспособлена.
В) По силе:
Пороговый
– наименьший по силе раздражитель, который вызывает возбуждение ткани
Подпороговый
– раздражитель, сила которого меньше пороговой, т.е. он не вызывает возбуждения (генерации потенциала действия)
сверхпороговый
– раздражитель, сила которого больше пороговой
Показатели возбудимости
• Для оценки степени возбудимости используются силовые и временные показатели.
• К силовым показателям возбудимости относят:
А) Пороговую силу – это наименьшая сила раздражителя, которая вызывает возбуждение ткани (т.е., генерацию ПД);
Б) Реобазу – этот термин введен для электрического тока (как раздражителя, который чаще всего используется учеными в эксперименте, т.к. имеет ряд преимуществ перед другими). Реобаза - это пороговая сила эл. тока, то есть – наименьшая сила электрического тока, которая вызывает возбуждение ткани.
Показатели возбудимости
• К временным показателям возбудимости относят:
А) Пороговое или полезное время раздражения – это наименьшее время, в течение которого эл. ток силой в одну реобазу вызывает возбуждение ткани;
Б) Хронаксию – это наименьшее время, в течение которого эл. ток силой в две реобазы вызывает возбуждение ткани. На оценке этого показателя основана методика хронаксиметрии, кот. в медицинской практике позволяет диагностировать повреждения нерва при различных травмах;
В) Лабильность – это функциональная подвижность возбудимой ткани, скорость протекания в ней элементарных реакций. Мера лабильности – это максимальное число импульсов, которое может возникать в ткани в единицу времени. Так, нервное волокно способно воспроизводить до 1000 импульсов в сек., поперечно-полосатая мышца только 200-250 имп/сек.
Кривая «силы - времени»
Выражает обратную зависимость: чем больше сила раздражения, тем меньше времени требуется, чтобы вызвать возбуждение ткани и наоборот.
Биологические мембраны
Возбудимость и возбуждение тесно связаны с особенностями мембран клетки.
Биологические мембраны – это функционально активные структуры клеток, ограничивающие цитоплазму и большинство внутриклеточных структур.
Функции мембран:
ü формирование клеточных структур;
ü барьерная (защитная);
ü транспортная;
ü поддержание внутриклеточного гомеостазиса;
ü создание электрического заряда клетки;
ü рецепторная (восприятие сигналов);
ü выработка биологически активных веществ (простагландины, тромбоксаны, лейкотриены)
ü Большинство известных заболеваний человека является прямым следствием нарушений клеточных мембран либо связанными с ними процессами.;
ü Структурная основа мембраны — двойной слой фосфолипидов, в который встроены мембранные белки. Молекулы липидов амфотерны, своими гидрофильными частями они обращены в сторону водной среды (межклеточная жидкость и цитоплазма), гидрофобные части молекул направлены внутрь липидного бислоя.
Белковые молекулы образуют каналы, ионные насосы, рецепторы. Один и тот же белок может быть рецептором, ферментом и насосом.
Транспорт веществ через мембраны
- Пассивный транспорт - без затраты энергии АТФ.
а) диффузия - совершается по концентрационному градиенту: частицы (ионы) движутся из области с высокой концентрацией в область с низкой концентрацией;
б) осмос - движение молекул по осмотическому градиенту;
в) фильтрация - движение воды и растворенных в ней веществ из области с высоким гидростатическим давлением в область с более низким давлением.
- Активныйтранспорт - осуществляется с затратой энергии, против концентрационного, электрического и др. градиентов. Активный транспорт ионов (Na, К, Са и др.) насосами клеточных мембран обеспечивает поддержание ионных градиентов по обе стороны мембраны.
История открытия «животного электричества»
• Началом экспериментального изучения электрических явлений в животных тканях следует считать опыты итальянского врача Луиджи Гальвани (1791). В опытах он использовал препараты задних лапок лягушки, соединенных с позвоночником. Подвешивая эти препараты на медном крючке к железным перилам балкона, он обратил внимание, что, когда лапки лягушки раскачивались ветром, их мышцы сокращались при каждом прикосновении к перилам. На основании этого Гальвани пришел к выводу, что подергивания лапок были вызваны "животным электричеством", зарождающимся в спинном мозге лягушки и передаваемым по металлическим проводникам (крючку и перилам балкона) к мышцам задних лапок.
• Против этого положения выступил физик Алессандро Вольта. Он повторил опыты Гальвани и установил, что источником тока служил не спинной мозг лягушки, а цепь, образованная из разнородных металлов - меди и железа.