Iritabilitate și mișcarea celulelor. Ce este iritabilitatea? Biologia iritabilității

Conceptul de iritabilitate. Microorganismele, plantele și animalele răspund la o mare varietate de influențe ale mediului: influențe mecanice (puncție, presiune, șoc etc.), schimbări de temperatură, intensitate și direcție razelor luminoase, sunet, stimulare electrică, modificări ale compoziției chimice a aerului. , apă sau sol etc. Acest lucru duce la anumite fluctuații în organism între o stare stabilă și cea instabilă. Organismele vii sunt capabile, pe măsură ce se dezvoltă, să analizeze aceste stări și să reacționeze la ele în consecință. Proprietățile similare ale tuturor organismelor sunt numite iritabilitate și excitabilitate.

Iritabilitate- aceasta este capacitatea corpului de a răspunde la influențele externe sau interne.

Iritabilitatea a apărut la organismele vii ca o adaptare care asigură un metabolism mai bun și o protecție împotriva efectelor condițiilor de mediu.

Excitabilitate- aceasta este capacitatea organismelor vii de a percepe efectele stimulilor și de a răspunde la acestea printr-o reacție de excitație.

Influențele mediului afectează starea celulei și a organelelor, țesuturilor, organelor și a corpului în ansamblu. Organismul răspunde la aceasta cu reacții adecvate.

Cea mai simplă manifestare a iritabilității este circulaţie. Este tipic chiar și pentru cele mai simple organisme. Acest lucru poate fi observat într-un experiment pe o amibe la microscop. Dacă bulgări mici de alimente sau cristale de zahăr sunt plasate lângă amibe, aceasta începe să se miște activ către nutrient. Cu ajutorul pseudopodelor, amiba învăluie nodul, trasându-l în interiorul celulei. Acolo se formează imediat o vacuolă digestivă, în care alimentele sunt digerate.

Pe măsură ce structura corpului devine mai complexă, atât metabolismul, cât și manifestările de iritabilitate devin mai complexe. Organismele și plantele unicelulare nu au organe speciale care asigură percepția și transmiterea iritațiilor provenite din mediul înconjurător. Animalele multicelulare au organe senzoriale și un sistem nervos, datorită cărora percep iritații, iar răspunsurile la acestea ating o mare acuratețe și oportunitate.

Iritabilitate la organismele unicelulare. Taxiuri.

Cele mai simple forme de iritabilitate se observă la microorganisme (bacterii, ciuperci unicelulare, alge, protozoare).

În exemplul cu ameba, am observat mișcarea amibei către stimul (hrană). Această reacție motorie a organismelor unicelulare ca răspuns la iritația din mediul extern se numește Taxiuri. Taxiurile sunt cauzate de iritația chimică, motiv pentru care se mai numește chimiotaxie(Fig. 51).

Orez. 51. Chemotaxie în ciliați

Taxiurile pot fi pozitive și negative. Să punem o eprubetă cu o cultură de ciliați-papuci într-o cutie de carton închisă cu o singură gaură situată vizavi de partea de mijloc a eprubetei și să o expunem la lumină.

După câteva ore, toți ciliatii se vor concentra în partea iluminată a eprubetei. Acest lucru este pozitiv fototaxis.

Taxiurile sunt caracteristice animalelor multicelulare. De exemplu, leucocitele din sânge prezintă chemotaxie pozitivă față de substanțele secretate de bacterii, se concentrează în locurile în care aceste bacterii se acumulează, le captează și le digeră.

Iritabilitate la plantele multicelulare. Tropisme. Deși plantele pluricelulare nu au organe senzoriale sau sistem nervos, ele prezintă totuși în mod clar diferite forme de iritabilitate. Ele presupun schimbarea direcției de creștere a unei plante sau a organelor acesteia (rădăcină, tulpină, frunze). Astfel de manifestări de iritabilitate la plantele multicelulare sunt numite tropisme.

Tulpina cu frunze arată fototropism pozitivși cresc spre lumină și rădăcină - fototropism negativ(Fig. 52). Plantele răspund la câmpul gravitațional al Pământului. Acordați atenție copacilor care cresc de-a lungul coastei muntelui. Deși suprafața solului are o pantă, copacii cresc pe verticală. Răspunsul plantelor la gravitație se numește geotropism(Fig. 53). Rădăcina care iese dintr-o sămânță în germinare este întotdeauna îndreptată în jos spre pământ - geotropism pozitiv. Un lăstar cu frunze care se dezvoltă dintr-o sămânță este întotdeauna îndreptat în sus de la sol - geotropism negativ.

Tropismele sunt foarte diverse și joacă un rol important în viața plantelor. Ele sunt exprimate clar în direcția de creștere în diferite plante cățărătoare și cățărătoare, cum ar fi strugurii și hameiul.

Orez. 52. Fototropism

Orez. 53. Geotropism: 1 - un ghiveci de flori cu răsaduri de ridichi cu creștere dreaptă; 2 - un ghiveci de flori asezat pe lateral si tinut la intuneric pentru a elimina fototropismul; 3 - răsadurile din ghiveciul de flori se îndoaie în direcția opusă acțiunii gravitației (tulpinile au geotropism negativ)

Pe lângă tropisme, plantele prezintă alte tipuri de mișcări - Nastia. Ele diferă de tropisme prin absența unei orientări specifice față de stimulul care le-a provocat. De exemplu, dacă atingeți frunzele unei mimoze sfioase, acestea se pliază rapid longitudinal și cad în jos. După ceva timp, frunzele revin la poziția anterioară (Fig. 54).

Orez. 54. Nastia la mimoza timida: 1 - instare buna; 2 - când este iritat

Florile multor plante răspund la lumină și umiditate. De exemplu, florile unei lalele se deschid la lumină și se închid în întuneric. Inflorescența păpădiei se închide pe vreme înnorată și se deschide pe vreme senină.

Iritabilitate la animalele multicelulare. Reflexe. Datorită dezvoltării sistemului nervos, a organelor senzoriale și a organelor de mișcare la animalele pluricelulare, formele de iritabilitate devin mai complexe și depind de interacțiunea strânsă a acestor organe.

În forma sa cea mai simplă, o astfel de iritare apare la celenterate. Dacă înțepați o hidră de apă dulce cu un ac, aceasta se va micșora într-o minge. Iritația externă este percepută de o celulă sensibilă. Excitația care apare în el este transmisă celulei nervoase. Celula nervoasă transmite excitația celulei pielii-mușchi, care reacționează la iritație prin contracție. Acest proces se numește reflex (reflexie).

Reflex- Acesta este răspunsul organismului la iritația efectuată de sistemul nervos.

Ideea unui reflex a fost exprimată de Descartes. Mai târziu a fost dezvoltat în lucrările lui I. M. Sechenov și I. P. Pavlov.

Calea parcursă de excitația nervoasă de la organul care percepe iritația către organul care efectuează răspunsul se numește arc reflex.

În organismele cu sistem nervos, există două tipuri de reflexe: necondiționate (înnăscute) și condiționate (dobândite). Reflexele condiționate se formează pe baza celor necondiționate.

Orice iritație provoacă o schimbare a metabolismului în celule, ceea ce duce la excitare și apare un răspuns.

| |
§ 46. Tipuri de metabolism la organisme§ 48. Ciclul de viață al unei celule

Cele mai simple forme de iritabilitate se observă la microorganisme (bacterii, ciuperci unicelulare, alge, protozoare).

În exemplul cu ameba, am observat mișcarea amibei către stimul (hrană). Această reacție motorie a organismelor unicelulare ca răspuns la iritația din mediul extern se numește Taxiuri. Taxiurile sunt cauzate de iritația chimică, motiv pentru care se mai numește chimiotaxie(Fig. 51).

Orez. 51. Chemotaxie în ciliați

Taxiurile pot fi pozitive și negative. Să punem o eprubetă cu o cultură de ciliați-papuci într-o cutie de carton închisă cu o singură gaură situată vizavi de partea de mijloc a eprubetei și să o expunem la lumină.

După câteva ore, toți ciliatii se vor concentra în partea iluminată a eprubetei. Acest lucru este pozitiv fototaxis.

Taxiurile sunt caracteristice animalelor multicelulare. De exemplu, leucocitele din sânge prezintă chemotaxie pozitivă față de substanțele secretate de bacterii, se concentrează în locurile în care aceste bacterii se acumulează, le captează și le digeră.

Iritabilitate la plantele multicelulare. Tropisme. Deși plantele pluricelulare nu au organe senzoriale sau sistem nervos, ele prezintă totuși în mod clar diferite forme de iritabilitate. Ele presupun schimbarea direcției de creștere a unei plante sau a organelor acesteia (rădăcină, tulpină, frunze). Astfel de manifestări de iritabilitate la plantele multicelulare sunt numite tropisme.

Tulpina cu frunze arată fototropism pozitivși cresc spre lumină și rădăcină - fototropism negativ(Fig. 52). Plantele răspund la câmpul gravitațional al Pământului. Acordați atenție copacilor care cresc de-a lungul coastei muntelui. Deși suprafața solului are o pantă, copacii cresc pe verticală. Răspunsul plantelor la gravitație se numește geotropism(Fig. 53). Rădăcina care iese dintr-o sămânță în germinare este întotdeauna îndreptată în jos spre pământ - geotropism pozitiv. Un lăstar cu frunze care se dezvoltă dintr-o sămânță este întotdeauna îndreptat în sus de la sol - geotropism negativ.

Tropismele sunt foarte diverse și joacă un rol important în viața plantelor. Ele sunt exprimate clar în direcția de creștere în diferite plante cățărătoare și cățărătoare, cum ar fi strugurii și hameiul.

Orez. 52. Fototropism

Orez. 53. Geotropism: 1 – un ghiveci cu răsaduri de ridichi cu creștere dreaptă; 2 – un ghiveci de flori așezat pe lateral și ținut la întuneric pentru a elimina fototropismul; 3 – răsadurile din ghiveciul de flori s-au îndoit în direcția opusă acțiunii gravitației (tulpinile au geotropism negativ)

Pe lângă tropisme, plantele prezintă alte tipuri de mișcări - Nastia. Ele diferă de tropisme prin absența unei orientări specifice față de stimulul care le-a provocat. De exemplu, dacă atingeți frunzele unei mimoze sfioase, acestea se pliază rapid longitudinal și cad în jos. După ceva timp, frunzele revin la poziția anterioară (Fig. 54).

Orez. 54. Nastia la mimoza timida: 1 - in stare normala; 2 - când este iritat

Florile multor plante răspund la lumină și umiditate. De exemplu, florile unei lalele se deschid la lumină și se închid în întuneric. Inflorescența păpădiei se închide pe vreme înnorată și se deschide pe vreme senină.

Iritabilitate la animalele multicelulare. Reflexe. Datorită dezvoltării sistemului nervos, a organelor senzoriale și a organelor de mișcare la animalele pluricelulare, formele de iritabilitate devin mai complexe și depind de interacțiunea strânsă a acestor organe.

În forma sa cea mai simplă, o astfel de iritare apare la celenterate. Dacă înțepați o hidră de apă dulce cu un ac, aceasta se va micșora într-o minge. Iritația externă este percepută de o celulă sensibilă. Excitația care apare în el este transmisă celulei nervoase. Celula nervoasă transmite excitația celulei pielii-mușchi, care reacționează la iritație prin contracție. Acest proces se numește reflex (reflexie).

Reflex- Acesta este răspunsul organismului la iritația produsă de sistemul nervos.

Ideea unui reflex a fost exprimată de Descartes. Mai târziu a fost dezvoltat în lucrările lui I. M. Sechenov și I. P. Pavlov.

Calea parcursă de excitația nervoasă de la organul care percepe iritația către organul care efectuează răspunsul se numește arc reflex.

În organismele cu sistem nervos, există două tipuri de reflexe: necondiționate (înnăscute) și condiționate (dobândite). Reflexele condiționate se formează pe baza celor necondiționate.

Orice iritație provoacă o schimbare a metabolismului în celule, ceea ce duce la excitare și apare un răspuns.

Iritabilitatea este capacitatea corpului sau a țesuturilor individuale de a răspunde la mediu. Este, de asemenea, capacitatea unui mușchi de a se contracta ca răspuns la întindere. Excitabilitatea este ceea ce permite unei celule să răspundă la stimulare sau stimulare, cum ar fi capacitatea celulelor nervoase sau musculare de a răspunde la un stimul electric.

Cea mai importantă proprietate biologică

În biologie, iritabilitatea este o proprietate a țesuturilor care poate percepe interferența internă sau externă și poate răspunde la aceasta trecând într-o stare excitată. Astfel de țesuturi sunt numite excitabile și au un anumit număr de calități caracteristice. Acestea includ următoarele:

1. Iritabilitate. Acesta este momentul în care celulele, țesuturile și organele sunt capabile să răspundă la intervenția anumitor stimuli - atât externi, cât și interni.

2. Excitabilitate. Aceasta este o calitate a celulelor animale sau vegetale în care devine posibilă schimbarea stării de repaus într-o stare de activitate fiziologică a corpului.

3. Conductivitate. Aceasta este capacitatea de a răspândi reacții excitatorii. Depinde de structura țesutului și de caracteristicile sale funcționale.

4. Memoria este responsabilă pentru înregistrarea modificărilor care apar la nivel molecular cu înregistrarea modificărilor acestei calități. Această calitate face posibilă prezicerea comportamentului organismului ca răspuns la intervenții repetate.

Iritabilitate: definiție și descriere

Ce este iritabilitatea? Este această proprietate a corpului normală sau este, mai degrabă, o stare de excitabilitate dureroasă și sensibilitate excesivă a unui organ sau a unei părți a corpului? Susceptibilitatea naturală este caracteristică tuturor organismelor vii, țesuturilor și celulelor, care, sub influența anumitor stimuli, reacționează într-un anumit mod. În fiziologie, iritabilitatea este proprietatea țesutului nervos, muscular sau a altor țesuturi de a răspunde la stimuli. Capacitatea de a răspunde la schimbările din mediul fizic sau biologic este o proprietate a întregii vieți de pe Pământ. Exemplele includ următoarele: spre lumină, constricția și dilatarea pupilei din cauza modificării și așa mai departe.

Etimologia conceptului

Termenul provine din latinescul irritabilitas. Iritabilitatea este o reacție de excitare la anumiți factori externi. Acest termen este folosit pentru a descrie răspunsurile fiziologice la stimuli, precum și manifestările patologice asociate cu sensibilitatea excesivă. Acest concept nu trebuie confundat cu iritabilitate.

Această proprietate poate fi demonstrată în reacții comportamentale la stimuli de mediu, situaționali, sociologici și emoționali și se manifestă prin furie, furie și sentimente de frustrare incontrolabile. De regulă, această calitate este inerentă numai oamenilor. Iritabilitatea este o proprietate a tuturor viețuitoarelor, inclusiv a animalelor și a plantelor.

Iritabilitate și adaptare

Toată lumea are o proprietate ca iritabilitatea. Aceasta este capacitatea organismului de a percepe și de a răspunde anumitor stimuli, care pot avea atât efecte pozitive, cât și negative. Planta se înclină de obicei în direcția în care există mai multă lumină solară. Simțind căldura, o persoană își poate scoate mâna de pe aragazul fierbinte.

Strâns legată de conceptul de „iritabilitate” este adaptarea, care este responsabilă pentru schimbările din organism ca răspuns la influențele externe. De exemplu, pielea umană se întunecă atunci când este expusă la lumina intensă a soarelui. Termenul „adaptare” este adesea folosit pentru a descrie anumite schimbări ale populațiilor care, în general, nu pot fi transmise descendenților și, prin urmare, nu sunt semnificative din punct de vedere evolutiv. În plus, aceste modificări sunt de obicei reversibile. De exemplu, bronzul se va estompa treptat dacă o persoană încetează să fie la soare. Condițiile de mediu pot provoca, de asemenea, modificări pe termen lung în compoziția genetică a unei populații, care sunt ireversibile în organismele individuale.

Noțiuni de bază

Iritabilitatea este capacitatea organismelor vii de a răspunde într-un anumit mod la influențele externe prin schimbarea formei și a anumitor funcții. Rolul iritanților este acei factori de mediu care pot provoca un răspuns. În timpul dezvoltării evolutive, s-au format țesuturi care au un nivel crescut de sensibilitate datorită prezenței unor receptori speciali în celule. Astfel de țesuturi susceptibile includ țesutul nervos, muscular și glandular.

Relația dintre iritabilitate și excitabilitate

Iritabilitatea și excitabilitatea sunt indisolubil legate. Excitabilitatea este o proprietate a țesuturilor foarte organizate care reacționează la influențele externe prin modificarea calităților fiziologice. Sistemul nervos va fi pe primul loc în ceea ce privește excitabilitatea, urmat de mușchi și glande.

Tipuri de iritanți

Există metode externe și interne de intervenție. Cele externe includ:

  1. Fizice (mecanice, termice, radiații și sonore). Exemplele includ sunetul, lumina, electricitatea.
  2. Produse chimice (acizi, alcaline, otrăvuri, medicamente).
  3. Biologic (bacterii, viruși etc.). Mâncarea și o persoană de sex opus pot fi, de asemenea, considerate iritante.
  4. Social (pentru oameni acestea pot fi cuvinte obișnuite).

Cât despre cele interne, vorbim de substanțe care sunt produse de organismul însuși. Aceștia pot fi hormoni și alte componente biologic active. În funcție de puterea impactului, se disting trei grupe: subprag - cele care pot să nu provoace un răspuns, prag - intervenții de intensitate moderată - și supraprag, care provoacă cea mai puternică reacție.

Capacitatea organismului de a răspunde la schimbările condițiilor de mediu. Plantele răspund la: lumină, gravitație, intensitate luminoasă. Direcția de creștere și amplasarea limbei frunzei către lumină este heloitropism sau fototropism, cu o scădere a nivelului de lumină - o creștere a numărului de cloroplaste, direcția de creștere a rădăcinii este exact spre centrul Pământului - geotropism ( reacția la gravitație Animalele reacționează la toți factorii fizici și chimici (mirosurile sau conținutul diferitelor substanțe din apă (locuitori ai mediului acvatic). La plante, mișcările se desfășoară numai în jurul axei lor, animalele reacționează cu mișcarea. Mișcările la animale sunt numite taxiuri: dacă stimulul este pozitiv (căldură, mâncare etc.) se îndreaptă spre stimul - taxiuri pozitive, dacă factorul este periculos - îndepărtați-vă de el - taxiuri negative.
Iritabilitate la organismele unicelulare. Taxiuri.
Cele mai simple forme de iritabilitate se observă la microorganisme (bacterii, ciuperci unicelulare, alge, protozoare).
Iritabilitate la plantele multicelulare. Tropisme. Deși plantele pluricelulare nu au organe senzoriale sau sistem nervos, ele prezintă totuși în mod clar diferite forme de iritabilitate. Ele presupun schimbarea direcției de creștere a unei plante sau a organelor acesteia (rădăcină, tulpină, frunze). Astfel de manifestări de iritabilitate la plantele multicelulare se numesc tropisme.
Tulpina și frunzele prezintă fototropism pozitiv și cresc spre lumină, în timp ce rădăcina prezintă fototropism negativ. Plantele răspund la câmpul gravitațional al Pământului. Acordați atenție copacilor care cresc de-a lungul coastei muntelui. Deși suprafața solului are o pantă, copacii cresc pe verticală. Răspunsul plantelor la gravitație se numește geotropism. Rădăcina care iese dintr-o sămânță în germinare este întotdeauna îndreptată în jos spre pământ - geotropism pozitiv. Un lăstar cu frunze care se dezvoltă dintr-o sămânță este întotdeauna îndreptat în sus de la sol - geotropism negativ.
Iritabilitate la animalele multicelulare. Reflexe. Datorită dezvoltării sistemului nervos, a organelor senzoriale și a organelor de mișcare la animalele pluricelulare, formele de iritabilitate devin mai complexe și depind de interacțiunea strânsă a acestor organe.
În forma sa cea mai simplă, o astfel de iritare apare la celenterate. Dacă înțepați o hidră de apă dulce cu un ac, aceasta se va micșora într-o minge. Iritația externă este percepută de o celulă sensibilă. Excitația care apare în el este transmisă celulei nervoase. Celula nervoasă transmite excitația celulei pielii-mușchi, care reacționează la iritație prin contractare. Acest proces se numește reflex (reflexie).
Toate animalele reacționează la mediul extern, adică la informații despre acesta: atât în ​​căutarea hranei și a indivizilor de celălalt sex, cât și în evitarea prădătorilor. Ei primesc cea mai mare parte a informației prin organe senzoriale specializate, folosind receptori pentru auz, vedere, gust, miros și atingere. În plus, există și receptori interni. Iritabilitatea se manifestă sub forma capacității de a răspunde la informații despre energia electromecanică (lumină) și termică (căldură-rece, proprietățile magnetice și electrice ale unui obiect), forțele mecanice (sunet, forță, vibrație, gravitație etc.) și agenți chimici (gust, umiditate, miros).
Organismele unicelulare sunt deja sensibile la lumină, iar dezvoltarea ochilor începe la organismele multicelulare - mai întâi cu pete de lumină, apoi cu fațete la insecte și, în sfârșit, cu o lentilă (lentila) la vertebrate. Albinele, peștii, caracatițele se orientează în planul luminii polarizate.
Gropile faciale ale șarpilor cu clopoței percep radiația infraroșie.
Peștii au electroreceptori care produc descărcări și percep informații în mediul acvatic (pești electrici, de exemplu, anghile, rechini).
Liliecii navighează folosind impulsuri sonore de înaltă frecvență. Același lucru se întâmplă și la scorpii și păsări...

Iritabilitate- aceasta este proprietatea tuturor viețuitoarelor de a răspunde la influențele externe prin schimbarea structurii și funcțiilor. Toate celulele și țesuturile sunt iritabile.

Iritanti– aceștia sunt factori de mediu care pot provoca un răspuns într-o formațiune vie.

Iritarea- Acesta este procesul de expunere a iritantului la organism. În procesul de evoluție s-au format țesuturi care au un nivel ridicat de iritabilitate și sunt implicate activ în reacții adaptative. Ele sunt numite țesuturi excitabile. Acestea includ țesutul nervos, muscular și glandular.

Excitabilitate– aceasta este capacitatea țesuturilor foarte organizate (nervose, musculare, glandulare) de a răspunde la iritație prin modificarea proprietăților fiziologice și generarea procesului de excitație. Sistemul nervos are cea mai mare excitabilitate, apoi tesutul muscular si in final celulele glandulare.

Stimulii pot fi externi și interni. Cele externe sunt împărțite în:

      fizice (mecanice, termice, cu radiații, stimulare sonoră)

      chimice (acizi, alcaline, otrăvuri, substanțe medicinale)

      biologic (virusuri, diverse microorganisme)

Stimulii interni includ substante formate chiar in organism (hormoni, substante biologic active).

În funcție de semnificația lor biologică, stimulii sunt împărțiți în adecvați și inadecvați. Stimulii adecvați îi includ pe cei care acționează în condiții naturale asupra sistemelor excitabile, de exemplu: lumina pentru organul vederii; sunet pentru organul auditiv; miros pentru simțul mirosului.

Timp nepotrivit. Pentru a provoca excitare, un răspuns inadecvat trebuie să fie de multe ori mai puternic decât un răspuns adecvat pentru aparatul perceptiv. Excitația este un set de procese fizice și chimice din țesut.

7. Potenţial de odihnă, potenţial de acţiune. Răspuns local.

Potenţial de odihnă.

Când o celulă sau o fibră este în repaus, potențialul său intern (potențialul de membrană) variază de la -50 la -90 milivolți și este setat în mod convențional la zero. Prezența acestui potențial se datorează inegalității în concentrațiile ionilor de Na +, K +, Cl -, Ca 2+ în interiorul și în exteriorul celulei, precum și permeabilitatea diferită a membranelor pentru acești ioni. Există de 30-50 de ori mai mult potasiu în interiorul celulei decât în ​​exterior. În același timp, permeabilitatea membranei unei celule neexcitate pentru ionii de potasiu este de 25 de ori mai mare decât pentru ionii de sodiu. Prin urmare, potasiul părăsește celula în exterior. În acest moment, anionii citoplasmei celulei, în special anionii externi, trec mai puțin bine prin membrană și sunt concentrați la suprafața acesteia, creând un potențial „―”. Ionii de potasiu eliberați din celulă sunt menținuți la suprafața exterioară a membranei printr-o sarcină electrostatică opusă.

Această diferență de potențial se numește potențial de membrană sau potențial de repaus. De-a lungul timpului, într-o astfel de situație, majoritatea ionilor de potasiu ar putea părăsi celula și diferența dintre concentrațiile lor în exterior și în interior s-ar echilibra, dar acest lucru nu se întâmplă, deoarece în celulă există o pompă de sodiu-potasiu. Din cauza căreia potasiul curge înapoi din fluidul tisular în celulă și ionii de sodiu sunt eliberați împotriva gradientului de concentrație (și există mai mult sodiu în afara celulei)

Potenţial de acţiune

Dacă o fibră nervoasă sau musculară este afectată de o modificare, atunci permeabilitatea membranei se schimbă imediat. Crește pentru ionii de sodiu, deoarece concentrația de sodiu în fluidul tisular este mai mare, ionii se repetă în acid, reducând potențialul membranei la zero. De ceva timp, apare o diferență de potențial cu semnul opus (inversarea potențialului membranar).

a) faza de depolarizare

b) faza de repolarizare

c) faza de repolarizare a urmei (potenţial)

Modificarea permeabilității membranei la Na+ nu durează mult. Începe să crească pentru K+ și scade pentru Na+. Aceasta corespunde fazei de repolarizare. Partea descendentă a curbei corespunde potențialului de urme și reflectă procesele de recuperare care apar după iritare.

Amplitudinea și natura modificărilor temporare ale potențialului de acțiune (PA) depind puțin de puterea acțiunii. Este important ca această forță să aibă o anumită valoare critică, care se numește iritație sau reobază. După ce a apărut la locul iritației, potențialul de acțiune se răspândește de-a lungul fibrei nervoase sau musculare fără a-și modifica amplitudinea. Prezența unui prag de iritare și independența amplitudinii potențialului de acțiune față de puterea stimulului se numește legea „toate” sau „niciuna”. Pe lângă puterea iritației, este importantă și durata acțiunii acesteia. Un timp prea scurt de acțiune nu duce la excitare. Este dificil de determinat metodic. Prin urmare, cercetătorul Lapin a introdus termenul de „cronopsie”. Acesta este timpul minim necesar pentru a provoca excitația tisulară la o forță egală cu două reobaze.

Apariția unui potențial de acțiune este precedată în punctul de stimulare a unui mușchi sau nerv care este activ sub modificările de prag ale potențialului de membrană. Ele apar sub formă local(local) Răspuns.

Un răspuns local este caracterizat prin:

    dependență de puterea iritației

    crescând treptat amploarea răspunsului.

    nepropagarea de-a lungul fibrei nervoase.

Primele semne ale unui răspuns local sunt detectate atunci când stimulii sunt de 50-70% din valoarea pragului. Răspunsul local, ca și potențialul de acțiune, se datorează unei creșteri a permeabilității la sodiu. Cu toate acestea, această creștere nu a fost suficientă pentru a declanșa un potențial de acțiune.

Un potențial de acțiune apare atunci când depolarizarea membranei atinge un nivel critic. Dar răspunsul local este important. Pregătește țesutul pentru expunerile ulterioare.

Conducerea excitației de-a lungul fibrelor nervoase și musculare. Natura de fază a modificărilor în excitabilitatea fibrelor nervoase.

Conducerea excitației

Excitația se răspândește de-a lungul fibrelor nervoase și musculare datorită formării potențialelor de acțiune și a curenților electrici locali în acestea. Dacă un potențial de acțiune apare în orice parte a fibrei nervoase datorită acțiunii unei acțiuni, atunci membrana din această parte va fi încărcată cu „+”. Zona adiacentă neexcitată este „―”.

Se naște un curent local, care depolarizează membrana și favorizează apariția unui potențial de acțiune în această zonă. Acea. excitația se propagă de-a lungul fibrei.

În condiții naturale, excitația se propagă de-a lungul fibrei sub formă de impulsuri intermitente de o anumită frecvență. Acest lucru se datorează faptului că, după fiecare impuls, fibra nervoasă devine inexcitabilă pentru o perioadă scurtă de timp. Modificările excitabilității sunt studiate folosind 2 stimuli care acționează la un anumit interval.

Au fost stabilite următoarele modificări ale excitabilității.

Desen În timpul unui răspuns local, excitabilitatea este crescută. În timpul fazei de depolarizare, se observă neexcitabilitatea completă a nervului. Aceasta este așa-numita fază refractară absolută. Durata acestei faze pentru fibrele nervoase este de 0,2-0,4 mls, pentru mușchi 2,5-4 mls. Aceasta este urmată de o fază de refractare relativă. Corespunde fazei de repolarizare.

Fibrele nervoase și musculare răspund cu entuziasm la iritațiile puternice. Faza durează mai mult decât faza de refracție relativă. și este de 1,2 ml.

În același țesut, durata refractarității variază, mai ales cu tulburări funcționale ale NS sau în timpul bolii.

În timpul fazei de potențial de urmă, se dezvoltă faza de exaltare sau faza supranormală, adică are loc un răspuns puternic la acțiunile de orice fel. Durează 12-30 de milisecunde în fibrele nervoase, 50 de milisecunde sau mai mult în mușchi.