7. Фізіологія збудження

Мембранний потенціал (МП) – це різниця потенціалів між зовнішньою та внутрішньою поверхнями клітинної мембрани. В стані спокою він дорівнює 50-100мВ. Зовнішня поверхня мембрани заряджена позитивно відносно внутрішньої. Факторами які обумовлюють наявність, полярність і величину МП є:

• неоднакова концентрація катіонів (калій, натрій) та аніонів (хлор) по обидва боки клітинної мембрани;

• неоднакова проникність клітинної мембрани для різних іонів;

• активне транспортування іонів проти градієнту концентрації;

• електро-відштовхуюча та електро-притягуюча сили;

Потенціал дії (ПД) – це пікоподібна зміна МП з короткочасною інверсією заряду, яка відбувається після деполяризації мембрани до критичного рівня. Після виникнення ПД починає розповсюджуватися на сусідні ділянки клітинной мембрани хвильоподібно.

Потенціал дії (ПД) виникає тоді, коли подразник досягає певної сили і діє певний час. Мінімальна сила подразника яка необхідна, щоб викликати збудження тканини, характеризує рівень збудливості називається пороговою силою. Процес які передують виникненню ПД називається місцевий потенціал мембрани (МПМ).

Як тільки МПМ досягає певної величини виникає ПД. Величину МПМ, яка призводить до появи ПД називають пороговим потенціалом. А рівень деполяризації мембрани, що досягається при цьому, - критичним рівнем деполяризації.

Важливе значення для виникнення збудження в м‘язах і нервах має також швидкість зростання сили струму, тобто його градієнт. При дуже повільному зростанні сили струму потенціал дії не виникає.

Розповсюдження збудження починається з моменту інверсії заряду мембрани, коли виникає різниця потенціалів як на зовнішній так і на внутрішній поверхнях клітинної мембрани. Це спричинює виникнення місцевого струму і збудження ділянка подразнює сусідню не збуджену ділянку, збудження хвильоподібно переміщується по мембрані.

В процесі розвитку хвилі збудження у збудливих тканинах виникають закономірні зміни їх збудливості. У період дії подразника, коли на мембрані розвиваються локальні зміни мембранного потенціалу дії, збудливість підвищена. Під час розвитку піку потенціалу дії збудливість мембрани падає до нуля, тобто в цей час найсильніший подразник не здатний викликати нового збудження - фаза абсолютної незбудливості, або абсолютної рефрактерності (дорівнює тривалості піку потенціалу дії – 0,5 мс). Вона змінюється фазою відносної рефрактерності, де збудливість поступово відновлюється (4-8 мс). Після цього збудливість тканин на деякий час стає більшою вихідної – супернормальна фаза, що має в основі слідові деполяризацію мембрани (15-30 мс). Ця фаза змінюється невеликим зниженням збудливості – субнормальною фазою, виникнення якої пов’язане з гіперполяризацією мембрани (50 мс). По закінченні цієї фази встановлюється початкова збудливість тканин. У природних умовах у збудливих тканинах спостерігається не поодинокі імпульси, а серія їх з певним інтервалом між імпульсами.

Питання для самоконтролю:

1. Що вивчає наука фізіологія?

2. З якими науками фізіологія має тісний зв’зок?

3. Що дають майбутньому педагогу знання закономірностей протікання процесів в організмі дитини чи підлітка?

4. Які методи є основними у фізіологічних дослідженнях?

5. Що зробили І.М.Сєченов та І.П.Павлов для розуміння фізіологічних процесів?

6. Які рівні має функціональна організація організму?

7.Охарактеризуйте основні фізіологічні функції організму.

8. Які механізми здійснюють регуляцію функцій в організмі?

9. Що таке мембранний потенціал і як він змінюється при дії на клітину подразників різного характеру?

10. З якого моменту починається розповсюдження збудження по мембрані клітин?

Література для самостійного опрацювання:

1. Кучеров І.С., Шабатура М.Н., Давиденко І.М. Фізіологія людини: Навчальний посібник для студентів факультетів фіз. виховання пед. інститутів. – Київ: Вища школа, 1981. – 408 с.

2. Солодков А.С., Сологуб Е.Б. Физиология человека. Общая. Спортивная. Возрастная.: Уч.–М.:Терра-Спорт, Олимпия-Пресс, 2001.– 520 с.

3. Чайченко Г.М. та ін. Фізіологія людини і тварин: Підручник. – К.: Вища школа, 2003. – 463 с.

4. Плахтій П. Фізіологія людини. Обмін речовин і енергозабезпечення м’язової діяльності: Навчальний посібник.–К.:ВД “Професіонал”, 2006.–464с.

5. Плахтій П., Кучерук О. Фізіологія людини. Нейрогуморальна регуляція функцій: Навчальний посібник.–К.: ВД “Професіонал”, 2006.–336с.