- •Фізіологія м'язів
- •Теорія скорочення м'язів
- •Діяння постійного струму на живу тканину
- •Рецептори
- •Передавання збудження з нерва на працюючий орган
- •Розділ 12. Фізіологія м'язів та нервів загальні властивості тканин - подразливість, збудливість і збудження
- •Біоелектричні явища
- •Механізм виникнення збудження
- •Фази збудливості
- •Функціональна рухливість (лабільність)
- •Парабіоз та його фази
- •Фізіологія м'язів
- •Властивості скелетних м'язів
- •Механізм м'язового скорочення
- •X. Хакслі пояснює скорочення м'язів ковзанням молекул актину уздовж молекул міозину.
- •Сила і робота м'язів
- •Втома м'язів
- •Властивості гладеньких м'язів
- •Фізіологія нервів
- •Властивості нервових волокон
- •Синапси
- •Вплив постійного струму на живі тканини
Розділ 12. Фізіологія м'язів та нервів загальні властивості тканин - подразливість, збудливість і збудження
Тканини й органи тварини у відповідь на подразнення, тобто дію зовнішніх або внутрішніх факторів, відповідають певною реакцією. У результаті такої дії подразників відбуваються кількісні і якісні зміни обміну речовин. Реакція на подразнення називається подразливістю. Вона властива всім клітинам і тканинам рослинного і тваринного походження. З подразливістю тісно пов'язані процеси росту, розвитку та розмноження.
Нервова, м'язова та залозиста тканини, крім подразливості, володіють якісно новою, вищою властивістю — збудливістю. Збудливість — це властивість тканини відповідати на подразнення хвилеподібним поширенням імпульсів збудження. У результаті цього тканина чи орган переходять від видимого спокою до діяльного стану, що називається збудженням. Отже, збудження — це діяльний стан тканини у відповідь на дію подразника.
Залежно від середовища, де знаходяться подразники, вони діляться на з о в н і ш н і (звукові, світлові, ароматичні, механічні та ін.) і внутрішні (гормони, імпульси, продукти обміну).
За походженням подразники ділять на механічні, термічні, електричні, звукові, світлові, хімічні, радіоактивні та біологічні. З фізіологічної точки зору подразники можуть бути адекватними та неадекватними.
Адекватними називаються такі подразники, до яких тканина чи орган пристосувалися у процесі еволюції. Для сітківки ока адекватним подразником є світло, для вуха — звук, для смакових луковиць ротової порожнини — розчинні у воді або слині хімічні речовини, для м'язів — нервові імпульси. Окремі органи можуть мати декілька адекватних подразників. Підшлункова залоза збуджується нервовими імпульсами і секретином — гуморальною речовиною; серце — нервовими імпульсами і адреналіном, симпатином, іонами кальцію, які є у крові.
До неадекватних належать подразники, до яких орган не пристосувався і в нормальних умовах звичайно не піддається їх дії. Так, м'яз скорочується не лише під впливом імпульсів, що надходять до нього по нерву, а й у результаті удару, уколу; розтягнення, швидкого нагрівання тощо.
У процесі експерименту найкраще користуватись, електричним подразником, який легко можна дозувати. Він мало пошкоджує тканину та має багато спільного з механізмом виникнення збудження.
За силою подразники бувають допорогові, порогові та надпорогові. Найменша сила подразника, здатна викликати мінімальне збудження, називається пороговою. Подразник, сила якого менша від порогової, називається підпороговим. У надпорогових подразників сила вища від порогової.
Ознаки збудження. Збудження — складна біологічна реакція, що характеризується специфічними і неспецифічними ознаками. Специфічні ознаки збудження виявляються у певній діяльності: нервова тканина проводить імпульси, м'яз скорочується, залоза виділяє секрет. До неспецифічних ознак збудження належать посилений обмін речовин, зміни хімічного складу клітин, виникнення різних видів енергії — механічної, теплової, електричної, променевої.
У лабораторних умовах закономірності збудження вивчають на нервово-м'язовому препараті жаби, який складається з литкового м'яза, сідничного нерва та залишку стегнової кістки (рис. 118).
Умови виникнення збудження. Перехід тканини, із стану фізіологічного спокою до діяльного пов'язаний з деякими умовами. Щоб м'яз скоротився, подразник повинен бути
не нижчим дар-огов-оЦаиці-Цим менша збудливість тканини, тим більша сила подразника, яка викликає збудження, і навпаки. Збудливість тієї чи іншої тканини змінюється залежно від її функціонального стану.
Із( збільшенням сили подразника величина відповіді тканини зростає, але до певної межі, після чого дальше збільшення сили подразника не супроводжується наростанням діяльності тканини. Мінімальна за величиною сила подразника, що дає найбільший ефект, називається максимальною силою подразнення.
Наступною умовою виникнення збудження є час дії подразника. Установлено, що навіть струм великої сили, але короткотривалий, не викликає відповіді. Для появи збудження подразник повинен діяти певний час. Найменший час, протягом якого подразник порогової сили здатний викликати збудження, було названо корисним часом.
Між силою подразнення та тривалістю його дії існує залежність. Збудження виникає тим швидше, чим сильніший подразник. Це наочно можна простежити на гіперболічній кривій (рис. 119). Відклавши на осі ординат силу, або напруження струму, а по осі абсцис — час його дії, отримаємо криву, яка характеризує співвідношення сили і тривалості подразнення. Точка Б позначає час появи збудження у тканині при дії на неї порогової сили. Ця сила струму одержала назву реобази. З рис. 119 видно, що величина реобази не залежить від часу тому, що, починаючи з точки Б, крива паралельна осі абсцис. Точка А відповідає 'виникненню збудження при дії подвійної реобази. Ця точка знаходиться на місці вигину кривої, завдяки чому тривалість подразнення визначається з великою точністю.
Проаналізувавши гіперболічну криву “сила—тривалість”, французький учений Лапик (1908) для виміру збудливості запропонував користуватись не корисним часом, а іншою одиницею —хронаксією (у перекладі означає “цінність часу”). Хронаксія — мінімальний час, необхідний для виникнення збудження тканини при дії подвійної реобази (подвійної порогової сили). Вона вимірюється приладом — хронаксиметром. Величина її залежить від структури і стану тканини. Найменша хронаксія в соматичних нервах тварин (у коней та жуйних 0,09—0,2 мс), а найбільша (декілька секунд і навіть хвилин) — у гладеньких м'язах безхребетних. Хронаксія вказує на швидкість виникнення збудження і тому певною)мірою може бути показником функціональної рухливості тканин. Чим швидше виникає збудження, тим швидше відбувається і весь процес активності в тканинах чи органі.
У виникненні збудження істотне значення має швидкість наростання сили подразнення. Так, краплини киплячого фізіологічного розчину, потрапивши на м'яз, викликають його збудження і скорочення. Якщо ж м'яз помістити у холодний фізіологічний розчин і поступово його підігрівати, то він звариться без збудження.
Швидкість наростання сили подразнення називається градієнтом подразнення. Зміст закону градієнта подразнення зводиться до того, що відповідь живої тканини тим більша, чим вищий градієнт (крутість) подразнення.