Общая физиология

МИТРОХИНА КМ .

АСТРАХАНЬ 2000

ОСНОВНЫЕ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОНЯТИЯ НАУКИ О ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОРГАНИЗМА

ды, способное вызвать ответную реакцию. В классификй* ции раздражителей по силе воздействия выделяют: подло» роговые, пороговые, сверхгюроговые. Пороговый раэдря* житель - это раздражитель наименьшей силы, способный вызвать ответную реакцию. Пороговый раздражитель ■ порог раздражения является мерой возбудимости. ЧЯМ меньше порог раздражения, тем большей возбудимостью обладает данная ткань. К примеру, на основании того, ЧТО порог раздражения у нервной ткани ниже, чем мышечной, можно заключить: возбудимость нервной ткани больше, чем возбудимость мышечной.

В соответствии с физической природой воздействия раздражители делят на механические, электрические, химичеекие, температурные, звуковые и т.д. По биологиче­ ской природе раздражители подразделяются на адекват­ ные и неадекватные. Адекватный раздражитель тот, дей­ ствие которого биологическая система специально в про­ цессе эволюции приспособлена воспринимать. Например, источник света - адекватный раздражитель для сетчатки глаза. Механическое воздействие на глаз тоже может вы­ звать ощущение цветовой гаммы, но оно не будет адек­ ватным. Сверхпороговые по силе раздражители зачастую являются неадекватными, т.к. могут оказывать повреж­ дающий и болевой эффекты.

Под влиянием различных раздражителей в организме проявляются два глобальных процесса: возбуждение и торможение, ^Возбуждение ~ это активный физиологиче­ ский процесс, характеризующийся изменением ионной проницаемости поверхностной мембраны клетки и акти­ вацией обменных процессов^ Результатом возбуждения является возникновение деятельности организма или его составляющих, jТорможение - также активный физиоло­ гический процесс, проявляющийся подавлением или угне­ тением деятельности клеток, тканей и органов, тоесть, процесс, приводящий к уменьшению или предупрежде­

4

ОСНОВНЫЕ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОНЯТИЯ НАУКИ О ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОРГАНИЗМА

переход ткани в активное состояние идет по особым фи­ зиологическим законам, получившим название: "Законы раздражения возбудимых тканей".

Законы раздраж'вния возбудимых тканей

1. Закон силы (Чем больше сила раздражения, тем больше, до извест­

ных пределов, величина ответной реакции^ Нервный ствол, скелетные мышцы подчиняются этому

закону. В состав скелетной мышцы входит большее или меньшее число различных по длине и толщине мышечных волокон, обладающих различной возбудимостью. Раздра­ житель подпороговой величины не вызывает видимой от­ ветной реакции (рис. 1). При действии пороговым раздра­ жителем в процесс возбуждения и сокращения вовлекает­ ся не вся толща мышечных волокон, а лишь наиболее воз­ будимые из них. Возникает ответная реакция в виде со­ кращения минимальной величины.

Ъщпхяка впйтиоя реакции

Рис.1 Зависимость величины ответной реакции тка­ ни от силы раздражения

6

ОБЩАЯ ФИЗИОЛОГИЯ. РЕГУЛЯЦИЯ ФУНКЦИЙ

По мере увеличения силы раздражителя, все большее число мышечных волокон достигает своего порога раз­ дражения и вовлекается в процесс сокращения. Амплитуда ответной реакции с увеличением силы раздражения уве­ личивается до тех пор, пока все мышечные волокна, вхо­ дящие в состав данной мышцы, не придут в состояние возбуждения и сокращения.

Одиночные структурные образования (нейрон, отдель­ ное мышечное волокно) подчинены закону «все-жньниче^- гр>>:|_подпороговый раздражитель не вызывает ответной

. реакции, на пороговый раздражитель возникает макси­ мальная по амплитуде ответная реакция^ Согласно этому закону функционирует также сердечная мышца (миокард). Миокард представляет собой функциональный синцитий, состоит из кардиомиоцигов, плотно контактирующих друг с другом. Если достигается порог раздражения, волна воз­ буждения охватывает кардиомиоциты всех отделов серд­ ца.

2. Закон силы - времени Вскрывает зависимость силы раздражения от времени

его воздействия. (Чем больше сила раздражителя, тем меньше по времени может действовать данный раздражи­ тель для получения ответной реакции^ Эта зависимость выражается в виде гиперболы (рис. 2).

(Минимальная сила тока, способная вызвать ответную

Рис. 2. Кривая силы - времени.

7

ОСНОВНЫЕ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОНЯТИЯ НАУКИ О ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОРГАНИЗМА

(Хронаксия (рис.2б) - время, в течение которого должен действовать ток равный по силе удвоенной реобазе/ (рис.2Б). В физиологии и клинической практике применя­ ется прибор хронаксиметр, позволяющий определить хро- наксию и реобазу нервов, мышц, Вестибулярного аппарата

ит.д.

3.Закон градиента (закон Дюбуа-Реймона)

'Нем быстрее нарастает сила раздражителя до порого­ вой величины, тем быстрее появляется ответная р еак ц и ^

Если взять несколько электрических импульсов посто­ янного тока равных по величине, но разных по форме,

Рис. 3. Зависимость между временем достижения критического уровня деполяризации (Е0) и скоростью нарастания силы раздражения, (а, б, в, г, д - импульсы постоянного тока).

при действии на ткань электрическим импульсом прямо­ угольной формы (рис.3а), быстрее всего достигается ли­ ния Ео, и возникает ответная реакция. Линия Ео определяет уровень пороговой величины. Треугольный по форме им­ пульс имеет более пологую кривизну нарастания раздра­ жителя, следовательно, пороговая величина будет достиг­ нута позднее. Электрический импульс в виде синусоиды еще позднее вызывает ответную реакцию (рис.Зв). При слишком медленном нарастании силы раздражителя (рис.З г) в тканях развивается явление аккомодации или привыкания к действию раздражителя. В этом случае за­ медленное нарастание силы раздражителя до пороговой

8

ОБЩАЯ ФИЗИОЛОГИЯ.РЕГУЛЯЦИЯ ФУНКЦИЙ

величины вызывает смещение линии Ео, тоесть, падение возбудимости. Данной силы раздражитель становится не­ эффективным. Только повышение силы раздражителя (рис.Зд) может привести ткань в состояние возбуждения и вызвать ответную реакцию.

Физиология - наука экспериментальная. Она основы­ вается на применении таких методов исследования, как эксперимент, наблюдение, моделирование. Эксперимент - это опыт, проводимый на изолированной клетке, на тка­ нях, органах, целом организме. Он может быть острым и хроническим. Метод хронического эксперимента ввел в

практику великий русский физиолог И.П.Павлов, создавая свои лаборатории по изучению физиологии пищеварения, высшей нервной деятельности. Наблюдения проводятся на человеке. Методом наблюдения, к примеру, вскрыты многие механизмы адаптации, тоесть процессы приспо­ собления человека к меняющимся условиям окружающей среды. Физиология тесно связана с анатомией, гистологи­ ей, биохимией, фармакологией, патофизиологией. Дости­ жения электроники, информатики, кибернетики позволи­ ли расширить границы физиологической науки. В двадца­ том столетии выделилась электрофизиология, позволяю­ щая изучать процессы возбуждения на клеточном и суб­ клеточном уровнях.

9