Normalnaya_fiziologia_V_P_Degtyarev

каналов, поэтому сила раздражителя, необходимая для доведения процесса до критического уровня деполяризации, меньше, чем в исходном состоянии.

Впериод развития спайкового потенциала натриевые каналы открыты полностью, в результате чего мембрана утрачивает способность отвечать на действие любого раздражителя; эта фаза называется фазой абсолютной рефрактерности (абсолютной невозбудимости).

Впериод уменьшения спайкового потенциала натриевая проницаемость мембраны постепенно восстанавливается, так как состояние части натриевых каналов возвращается к исходному; это сопровождается сменой абсолютной рефрактерности мембраны на относительную рефрактерность. В этот период ответная реакция может быть вызвана, но для ее возникновения необходимо использовать сверхпороговые раздражители.

Периоду следовой деполяризации соответствует повышенный уровень возбудимости — фаза вторичной экзальтации. Так как мембранный потенциал в эту фазу ближе к критическому уровню деполяризации по сравнению с состоянием покоя (исходной поляризацией), то порог раздражения снижен, и новое возбуждение в эту фазу может возникнуть при действии раздражителей подпороговой силы.

В период развития следовой гиперполяризации возбудимость ткани понижена — фаза субнормальной возбудимости (вторичной рефрактерности). В эту фазу мембранный потенциал увеличивается относительно МПП, удаляясь от критического уровня деполяризации. Следовательно, порог раздражения повышается и новое возбуждение может возникнуть только при действии раздражителей сверхпороговой величины.

Гиперполяризация мембраны обусловлена, во-первых, продолжающимся выходом К1; во-вторых, возможно, открытием каналов СГ и поступлением этих ионов в цитоплазму клетки; в-третьих, усиленной работой Na+-, К+-насоса. Снижение возбудимости в этот период связано с увеличением прочности закрытия активационных ворот натриевых каналов, которая возрастает при увеличении поляризации мембраны.

При действии раздражителя на возбудимую структуру сначала возникает локальный ответ (местная деполяризация), который при достижении критического уровня деполяризации переходит в распространяющуюся форму — потенциал действия (пиковый потенциал). Оба процесса отражают переход структуры от состояния относительного покоя к состоянию активной деятельности, т.е. процесс возбуждения. Но каждый из этих процессов обладает характерными свойствами (табл. 2.2).

42

2.2.5. Электрические явления в полости рта

У здоровых людей в разных точках полости рта регистрируют электрохимические потенциалы (ЭХП), возникновение которых связано с наличием различных сред, между которыми осуществляется контакт. Одной из них является слюна, насыщенная солями, белками, ионами HCOj и Н+, создающая возможность электрохимического взаимодействия ионов со структурами рта. Зубы, а также пломбы, вставки, зубные протезы, несущие электрический заряд, образующийся вследствие их взаимодействия со слюной, выполняют роль электродов. Мягкие ткани рта — десна, слизистая оболочка — обладают хорошей электропроводностью. Это обусловлено их обильным кровоснабжением, отсутствием рогового слоя эпителия и большой гидрофильностью тканей.

Измеряют ЭХП потенциометрическим методом. Различные поверхности разных зубов имеют неодинаковый потенциал. Он наиболее высок на режущем крае резцов, а менее всего выражен в пришеечной области. У здоровых кариесрезистентных людей этот потенциал колеблется от 5 до 160 мВ.

43

Нормальной считается разность ЭХП 1—12 мВ. Наличие неодинаковых ЭХП в разных точках полости рта обусловливает возникновение между ними электрического тока. Эти токи в нормальных условиях способствуют самоочищению полости рта. Изменения величины ЭХП могут служить диагностическим признаком состояния зуба, рассасывания цемента, необходимости замены протеза.

Слизистая оболочка рта высокочувствительна к электрическому току. Из первого опыта JI. Гальвани известно, что разноименные металлы являются источником так называемого гальванического тока, который может раздражающе действовать на живые ткани. Это должен учитывать врач-стоматолог при протезировании и пломбировании зубов разнородными металлами (золото, нержавеющая сталь, амальгамы), которые действуют как электроды; при этом слюна является электролитом. Выделение ионов металлов в слюну создает условия для возникновения в полости рта микротоков различной величины. Величина возникающего тока зависит от следующих факторов:

•рН слюны — ток увеличивается, если рН отклоняется в

любую сторону от нейтрального; в нейтральной среде (рН 7,0) в слюне создается избыток Н+; в кислой среде происходит процесс растворения металлического протеза с возникновением анодных участков коррозии;

•изменений, возникающих при обработке поверхности различных металлов — шлифовке поверхности, полировании;

•качества имеющихся в полости рта металлов и степени их близости в периодической системе Д.И. Менделеева.

В ряде случаев разность потенциалов возникает между амальгамовыми сплавами различного состава или между коронками, изготовленными из тождественного металла, если под ними имеется металлическая пломба.

Возникающие микротоки могут служить причиной явления, которое в стоматологии получило название гальванизма. В развитии клинических симптомов гальванизма значительную роль играет фактор времени, связанный с индивидуальной реактивностью больного. Часто проходят годы, пока в результате циркуляции микротоков между разнородными металлами возникнет патологическое состояние. Клинические проявления гальванизма очень разнообразны. На них могут указывать жалобы больных:

•возникающие непосредственно после фиксации в полости рта металлических пломб и коронок на субъективные ощущения «металлического» вкуса, «металлического» чувства жжения; жалобы, в большинстве случаев прекращаются в ближайшие дни;

44

•возникающие через продолжительное время, иногда через несколько лет на сухость в полости рта, реже слюнотечение, «металлический» вкус во рту, боль.

Выраженность субъективных жалоб коррелирует с величиной тока, возникающего между различными материалами. При токе выше 80 мкА явления гальванизма выражены сильно; при токе, равном 25—80 мкА, возникают слабые ощущения, а при токе в 5 мкА жалоб практически нет. Иногда данная корреляция отсутствует, что можно объяснить наличием короткого замыкания гальванических элементов через мягкие ткани полости рта и слюну.

В результате электрохимических процессов в слюну из пломбировочных и восстановительных материалов, особенно из припоя, попадает большое количество микроэлементов. При исследовании слюны определяется достоверное увеличение в ней количества ионов металлов: железа, меди, марганца, хрома, никеля, свинца и др. Как следствие их токсического действия на рецепторный аппарат слизистой оболочки рта понижается и извращается вкусовая чувствительность на сладкое, соленое, кислое. Может развиваться хроническое воспаление слизистой оболочки рта: она становится красной, сосочки языка набухают, возникают эрозии и язвы. Это может привести к нарушению механической и химической обработки пищи в полости рта и нарушению речеобразования. Кроме того, при действии микроэлементов слюны на слизистую оболочку желудка и кишки могут возникать обострения хронических желудочно-кишечных заболеваний.

После замены разнородных металлов на однородные через определенное время жалобы прекращаются.

В стоматологии с лечебными целями применяют постоянный электрический ток низкого напряжения (30—80 В) и небольшой величины (до 50 мА). Такой метод лечения называется гальванизацией. Под действием постоянного тока в слизистой оболочке рта расширяются сосуды, ускоряется кровоток, увеличивается проницаемость сосудистой стенки, что сопровождается повышением температуры и гиперемией. Последняя после окончания воздействия держится до 60 мин и более. Сосудистые реакции способствуют активации местного обмена веществ, регенерации эпителия и соединительной ткани. Раздражение рецепторов, расположенных в зоне воздействия, приводит к изменению их возбудимости. При этом афферентная импульсация в ЦНС вызывает рефлекторные реакции местного, сегментарного и генерализованного типа, что приводит к изменению функций внутренних органов. Так, иногда отмечается изменение показателей общей гемодинамики: АД, частоты сердечных сокращений (ЧСС) и др.

45

С помощью электрического тока можно вводить лекарственные вещества в ткани. Сочетанное воздействие постоянного электрического тока и лекарственного вещества, введенного с его помощью, называется лекарственным электрофорезом. Электрофорез позволяет свести к минимуму побочное действие лекарственного препарата, так как в ткани вводятся только необходимые его составляющие. В стоматологии можно проводить электрофорез в ткани зуба (эмаль, дентин, пульпу), периодонта и слизистую оболочку. Электрофорез применяют и для местного введения анестетиков.

2.3. Законы раздражения возбудимых тканей

Законы раздражения отражают определенную зависимость между действием раздражителя и ответной реакцией возбудимой ткани. К законам раздражения относятся закон силы, закон «все или ничего», закон аккомодации (Дюбуа—Реймона), закон силы — времени (силы — длительности), закон полярного действия постоянного тока, закон физиологического электротона. Законы, кроме двух последних, универсальны для всех раздражителей, но наиболее отчетливо они реализуются при применении в качестве раздражителя электрического тока.

Закон силы: чем больше сила раздражителя, тем больше величина ответной реакции. В соответствии с этим законом функционируют сложные структуры, например скелетная мышца. Амплитуда ее сокращений от минимальных (пороговых) величин постепенно увеличивается с увеличением силы раздражителя до субмаксимальных и максимальных значений. Это обусловлено тем, что скелетная мышца состоит из множества мышечных волокон, имеющих разную возбудимость, поэтому на пороговый раздражитель отвечают только те мышечные волокна, которые имеют самую высокую возбудимость — амплитуда мышечного сокращения при этом минимальна. С увеличением силы раздражителя в реакцию вовлекается большее количество мышечных волокон. Для группы наиболее возбудимых волокон это раздражение уже является сверхпороговым, но для группы менее возбудимых — пороговым. Сокращение волокон обеих групп суммируется, и амплитуда сокращения мышцы увеличивается. Когда в реакцию вовлечены все мышечные волокна, составляющие данную мышцу, дальнейшее увеличение силы раздражителя не приводит к увеличению амплитуды сокращения, т.е. мышца ответила на действие раздражителя максимальным сокращением (максимальной ответной реакцией).

Закон «все или ничего»: подпороговые раздражители не вызывают ответной реакции («ничего»), а пороговый — макси-

46

мальную («все»). По закону «все или ничего» сокращается сердечная мышца, отвечают одиночные нервные и мышечные волокна. Закон «все или ничего» не абсолютен. Во-пер- вых, на раздражители подпороговой силы не возникает видимой ответной реакции, но в ткани происходят невидимые изменения, получившие название местного возбуждения (локального ответа), которые проявляются прежде всего в изменении мембранного потенциала покоя. Во-вторых, сердечная мышца, растянутая кровью, заполнившей полости сердца, реагирует также по закону «все или ничего», но амплитуда ее сокращения будет большей по сравнению с сокращением сердечной мышцы, не растянутой кровью.

Закон аккомодации (градиента, Дюбуа—Реймона): действие раздражителя зависит не только от его абсолютной величины, но и от скорости его нарастания до порогового значения. Так, если действует раздражитель, сила которого увеличивается от нулевого значения до порогового не быстро (не мгновенно), а медленно (с градиентом), то ответная реакция возбудимого объекта не возникает. Чтобы она возникала, необходимо продолжить наращивание силы действующего раздражителя. При снижении скорости нарастания силы раздражителя до некоторого минимального значения ответная реакция вообще не возникает, даже при неограниченном увеличении силы раздражителя. Это явление получило название аккомодации.

При быстром нарастании силы стимула повышение натриевой проницаемости мембраны успевает достичь значительной величины, достаточной для достижения процессом деполяризации ее критического уровня (КУД) прежде, чем наступит инактивация натриевой проницаемости. При медленном нарастании силы на первый план выступают процессы инактивации, приводящие к повышению порога раздражения (к снижению возбудимости) или полной ликвидации возможности генерировать ПД (рис. 2.4). Способность к аккомодации различных структур неодинакова. Наиболее высокая она у двигательных нервных волокон, а наиболее низкая у сердечной мышцы, гладких мышц кишечника и желудка.

Закон силы — длительности (силы — времени): раздражающее действие раздражителя зависит не только от его абсолютной величины, но и от времени, в течение которого он действует на ткань. Чем больше величина раздражителя, тем меньше времени он должен действовать для возникновения возбуждения.

Исследования зависимости силы — длительности с использованием в качестве раздражителя постоянного электрического тока показали, что последняя имеет гиперболический характер (рис. 2.5). Из этого следует, что, во-первых, ток меньше некоторой минимальной величины не вызовет возбуж-

47

дение, как бы длительно он ни действовал. И, во-вторых, чем короче импульс тока, тем меньшую раздражающую способность он имеет. Причиной такой зависимости является неспособность раздражителя осуществить сдвиг мембранного потенциала до КУД или из-за кратковременности его действия, или из-за недостаточности силы раздражителя.

Минимальная величина тока, способная вызвать возбуждение при неограниченно длительном его действии, называется реобазой. Минимальное время, в течение которого действует ток, равный реобазе, и вызывает возбуждение, называется полезным временем. В связи с тем что определение этого времени затруднено, было введено понятие хронаксии. Хронаксия — минимальное время, в течение которого должен действовать ток, равный двум реобазам, чтобы вызвать ответную реакцию. Определение хронаксии методом хронаксиметрии находит применение в клинике. Электрический ток, приложенный к мышце, проходит как через мышечные, так и через нервные волокна, находящиеся в этой мышце. Так как хронаксия нервных волокон значительно меньше хронаксии мышечных волокон, то при исследовании хронаксии мышцы практически определяют хронаксию нервных волокон. Если нерв поврежден или произошла гибель соответствующих мотонейронов спинного мозга (например, при полиомиелите и некоторых других заболеваниях), то происходит разрушение нервных волокон, и тогда определяется хронаксия уже мышечных волокон, которая имеет большую величину.

Закон полярного действия постоянного тока: при замыкании тока возбуждение возникает под катодом, а при размыкании — под анодом. Это связано с тем, что прохождение постоянного электрического тока через возбудимую ткань вызывает изменение мембранного потенциала покоя ее клеток. Так, в области приложения к возбудимой ткани катода положительный потенциал на наружной поверхности клеточной мембраны уменьшается. За счет этого возникает начальная деполяризация мембраны, которая затем под влиянием проходящего электрического тока быстро достигает критического уровня и вызывает распространяющееся возбуждение. В области приложения анода положительный потенциал на наружной поверхности мембраны возрастает, т.е. происходит гиперполяризация мембраны, но при этом критический уровень деполяризации смещается к уровню потенциала покоя. При размыкании цепи тока гиперполяризация мембраны исчезает, ее потенциал возвращается к исходной величине и достигает смещенного критического уровня деполяризации — возникает возбуждение.

Закон физиологического электротона: действие постоянного тока на ткань сопровождается изменением ее возбудимости. Начальное прохождение постоянного тока через нерв или

49

мышцу в участке ткани, расположенном под катодом, повышает возбудимость (катэлектротон), а под анодом — понижает (анэлектротон). Изменения возбудимости обусловливаются частичной деполяризацией клеточной мембраны под катодом и гиперполяризацией под анодом (рис. 2.6). Эти изменения возбудимости называются электротоном (электротонического изменения возбудимости).

При дальнейшем действии постоянного тока первоначальное повышение возбудимости под катодом сменяется ее понижением (катодическая депрессия). Первоначальное же снижение возбудимости под анодом сменяется ее повышением (анодная экзальтация). Развитие католической депрессии связанно с инактивацией натриевой проницаемости мембраны, а анодной экзальтации — с уменьшением калиевой проницаемости и ослаблением исходной инактивации натриевой.

2.3.1. Электродиагностика в стоматологии

В стоматологической практике широко применяется определение возбудимости нервов и мышц челюстно-лицевой области. Его можно проводить методом хронаксиметрии. Путем измерения хронаксии мышц врач может установить наличие повреждения волокон двигательного нерва. Это возможно потому, что при нанесении электрического стимула на мышцу ток проходит и через находящиеся в ней нервные волокна. Порог раздражения — реобаза, а также хронаксия нервных волокон ниже, чем мышечных, поэтому при раздражении мышцы возбуждение сначала возникает в нервных волокнах,

50

а от них передается мышце. Из этого следует, что при определении хронаксии нормальной мышцы фактически измеряется хронаксия иннервирующих ее нервных волокон. Если же нерв поврежден или произошла гибель иннервирующих мышцу мотонейронов спинного мозга, то нервные волокна перерождаются, и тогда приложенный к мышце электрический стимул выявляет хронаксию мышечных волокон, которая имеет большую продолжительность.

Показатели хронаксии и реобазы находятся в обратной зависимости от уровня возбудимости ткани. Они могут значительно изменяться при невритах и невралгиях тройничного и лицевого нервов, при миозитах мимической и жевательной мускулатуры. Кроме того, при невритах и полиневритах различной этиологии скорость проведения возбуждения по периферическим нервам значительно снижается, что позволяет определить тяжесть и уровень поражения нервов.

Для определения возбудимости пульпы зуба используют электрический ток, который позволяет воздействовать на пульпу через эмаль и дентин, легко и точно дозируется, не повреждает пульпу зуба, поэтому может применяться многократно.

Применение тока для определения возбудимости нервных тканей зубов с диагностической целью называется электроодонтодиагностикой.

Реакция зуба на электрическое раздражение позволяет выявить специфическую картину изменения его электровозбудимости при различных патологических процессах. Установлено, что здоровые зубы независимо от групповой принадлежности имеют одинаковую возбудимость, реагируя на одну и ту же величину тока от 2 до 6 мкА. Снижение порога раздражения зуба до 2 мкА свидетельствует о повышении возбудимости, что может наблюдаться, например, при парадонтозе. При пульпитах, наоборот, порог раздражения повышается более 6 мкА. Снижение возбудимости до 100—200 мкА является признаком гибели пульпы. В этом случае на раздражение током реагируют рецепторы периодонта.

При большинстве патологических состояний зубов электроодонтодиагностика является ведущим методом, так как позволяет не только судить о степени поражения пульпы, но и следить за динамикой патологического процесса, контролировать эффективность лечения и прогнозировать исход заболевания.

Постоянный электрический ток используют и для предотвращения болевых ощущений при различных стоматологических вмешательствах. Обезболивающее действие постоянного тока связано с развитием в тканях явлений электротона, вызывающих изменение их возбудимости при прохождении тока. Принцип элекгрообезболивания сводится к тому, что анодная поляризация тканей полости рта от источника тока

51