Передача нервных импульсов по возбудимым тканям

Размещено на http://www.allbest.ru/

Передача нервных импульсов по возбудимым тканям

Чупахина А.В.

В статье ставится задача рассмотреть передачу нервных импульсов по возбудимым тканям. Узнать про потенциал покоя и потенциал действия, а также рассмотреть фазы потенциала действия.

Ключевые слова: потенциал покоя, потенциал действия, следовые потенциалы, деполяризация, реполяризация.

Annotation: the article aims to consider the transmission of nerve impulses through excitable tissues. Learn about the resting potential and the action potential, and consider the phases of the action potential.

Keywords: resting potential, action potential, trace potentials, depolarization, repolarization.

В живых системах огромное количество процессов определяется электрическими явлениями. Ещё в 1786г. профессор Л. Гальвани проводил опыты на препаратах задних лапок лягушек. После длительных научных исследований Луиджи предположил, что мышца является своеобразной батареей лейденских банок, непрерывно возбуждаемой действием мозга, которое передаётся по нервам. Так он доказал существование "животного электричества", которое позднее было зафиксировано К. Маттеучи при помощи гальванометра.

Возбудимые ткани организма человека в ответ на раздражитель могут переходить из состояния покоя в состояние возбуждения. Таким образом, достигнув нужного уровня раздражения, живая ткань способна генерировать нервный импульс. Клетки нервной, мышечной и железистой тканей (по мнению Брина) специально приспособлены к осуществлению быстрых реакций на раздражение. Клетки данных тканей называются возбудимыми, а их свойство отвечать на различные раздражения - возбудимостью. В качестве внешних факторов, вызывающих возбуждение, могут выступать раздражители: это любые воздействия, способные изменить её структуры и функции. По биологической значимости раздражители подразделяют на адекватные и неадекватные. Адекватный раздражитель может привести к возбуждение даже при очень малой энергии воздействия. Например, для органа слуха адекватным раздражителем являются упругие механические колебания среды. Если источник возбуждения живой ткани не является естественным фактором жизнедеятельности организма, то такой раздражитель называют неадекватным. Возбудимые ткани способны распространять возникшее в них возбуждение (например, по нервным волокнам нейронов или по поверхности мембран мышечных клеток). Это взаимосвязано с электрическим ответом и играет большую роль в деятельности ЦНС и в частности ее проводящих путей (нервная сигнализация). Для создания возбуждения в мышечной или нервной ткани необходимо, чтобы сила внешнего раздражения менялась с удовлетворительной скоростью в единицу времени. Также необходимо, чтобы время действия внешнего раздражителя было больше пороговой величины.

Изменение электрического состояния поверхностной клеточной мембраной является непременным признаком возбуждения (изменение ее мембранного потенциала и генерация распространяющегося потенциала действия).

Потенциал покоя (ПП)- это разность электрических потенциалов между наружной и внутренней средой клетки в состоянии покоя. Величина ПП обычно варьируется в пределах 30-90 мВ (60-90 мВ - в волокнах скелетной мышцы, 50-80 Мв - в нервных клетках). Основой возникновения возбуждения потенциала действия является ПП.С помощью потенциала покоя нервная система получает и перерабатывает информацию, регулирует деятельность внутренних органов путём запуска процесса возбуждения и сокращения мышечных клеток. Причиной существования ПП является поддержание ионного гетсрогенитета - ионной асимметрии. Для этого служит калий- натриевый насос, который восстанавливает ионную асимметрию. Доказательством калиевой природы ПП является наличие зависимости: чем выше концентрация калия в среде, тем меньше величина ПП.

Потенциалы действия могут возникать только в возбудимых клетках. С помощью ПД в организме человека передаётся информация от рецепторов к нейронам мозга и от нейронов мозга к мышцам. Потенциал действия возбудимых клеток представляет собой маленькое фазное изменение знака потенциала на внутренней поверхности мембраны и проницаемости мембраны для ионов, вызванное внешним раздражением мембраны возбудимых клеток. ПД состоит из фаз деполяризации, реполяризации и следовых потенциалов.

Потенциал действия делает возможным передачу сигналов между нервными клетками, нервными центрами и рабочими органами; в мышцах обеспечивает процесс электромеханического сопряжения.

Наиболее часто встречающийся вариант возникновения ПД - это быстрое движения калия из клетки, а натрия в клетку, вследствие фазовых изменений проницаемости клеточной мембраны, под влиянием ПД, если раздражитель вызвал его начало. При этом величина мембранного потенциала вначале быстро уменьшается, а затем быстро восстанавливается до исходного уровня.

В этой фазе открываются все натриевые каналы и ионы натрия лавинно устремляются в клетку. Согласно закону "все или ничего" величина потенциала действия остается постоянной, независимо от силы вызвавшего его стимула. Продолжительность этой фазы в нервном волокне составляет около 0.2-0.5 мс.

Фаза реполяризации. (Рис. 1)

В данной фазе большая часть каналов закрывается, но они могут вновь открываться при действии сверхпорогового раздражителя. То есть возбудимость начинает вновь повышаться. Здесь идёт восстановление исходной величины поляризации. Продолжительность - 0.5-0.8 мс.

В возбудимых клетках фаза реполяризации переходит в следовые потенциалы, которые подразделяются на следовую деполяризацию и следовую гиперполяризацию.

Амплитуда потенциала действия скелетных мышц в среднем 120-130 мВ, нейронов 80-90 мВ, гладкомышечных клеток 40-50 мВ. При возбуждении нейронов потенциал действия возникает в начальном сегменте аксона - аксонном холмике. клеточный раздражитель мембрана

1. Агаджанян Н.А. Основы физиологии человека / Торшин В.И., Власова В.М; 2-е издание, исправленное.- М.: РУДН, 2001.- 408с.- 1ББК 5-209-010406,- 1000,-иллюстрации

2. Антонов В.Ф., Черныш А.М., Козлова Е.К., Коржуев А.В. Физика и биофизика: учебник / Под ред. В.Ф. Антонова. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2009. - 480с. : ил.

3. Городецкая И.В. Общая физиология в схемах и таблицах: пособие / ВГМУ, 2013. - 418 с.

1. Дудель Й., Рюэгг Й., Шмидт Р. Физиология человека: в 3-х томах. Т.Пер. с англ./Под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. - М.: Мир, 2013. - 323 с., ил.

Размещено на Allbest.ru