Какая ткань имеет более высокую возбудимость мышечная или нервная

Какая ткань имеет более высокую возбудимость мышечная или нервная

В возбудимой ткани невозможно вызвать новый потенциал действия, пока мембрана возбужденного волокна остается деполяризованной в связи с развитием предыдущего потенциала действия. Это связано с тем, что вскоре после возникновения потенциала действия натриевые каналы (или кальциевые каналы, или оба типа каналов) инактивируются, и возбуждающий сигнал любой силы, действующий на ткань в этот момент, не может открыть инактивационные ворота. Единственным условием для их повторного открытия является возврат мембранного потенциала к исходному или близкому к исходному уровню. Затем в течение небольшой доли секунды инактивационные ворота каналов открываются, и становится возможным развитие нового потенциала действия.

Период, в течение которого нельзя вызвать второй потенциал действия даже сильным стимулом, называют абсолютным рефрактерным периодом. Для крупных миелинизированных нервных волокон этот период составляет примерно 1/2500 сек. Легко рассчитать, что такое волокно может максимально передавать около 2500 имп/сек.

Кроме факторов, повышающих возбудимость нервного волокна, существуют так называемые мембраностабилизирующие факторы, способные снижать возбудимость. Например, высокая концентрация ионов кальция во внеклеточной жидкости уменьшает проницаемость мембраны для ионов натрия, снижая возбудимость. В связи с этим ионы кальция называют стабилизатором.

Местные анестетики. К наиболее важным стабилизаторам относят многие вещества, используемые в клинике в качестве местных анестетиков, в состав которых входят прокаин и тетракаин. Большинство из них действуют непосредственно на активационные ворота натриевых каналов, затрудняя их открытие, что сопровождается снижением возбудимости мембран. После снижения возбудимости до уровня, при котором отношение амплитуды потенциала действия к порогу возбуждения (называемое фактором надежности) опускается ниже 1,0, импульсы по анестезированному нерву не проходят.

Катодно-лучевой осциллоскоп для регистрации быстрых потенциалов действия.

Катодный осциллограф. Ранее в этой главе мы отмечали, что изменения мембранного потенциала во время генерации потенциала действия происходят чрезвычайно быстро. Действительно, развитие большей части комплекса потенциала действия в крупных нервных волокнах занимает менее 1/1000 сек. На некоторых рисунках данной главы показан электроизмерительный прибор, регистрирующий эти изменения потенциалов. Однако ясно, что реакции любого прибора, способного регистрировать потенциалы действия, должны быть чрезвычайно быстрыми. Для практических целей единственным широко используемым прибором, способным точно реагировать на быстрые изменения мембранного потенциала, является катодно-лучевой осциллоскоп.

На рисунке показаны основные компоненты катодно-лучевого осциллоскопа. Катодно-лучевая трубка состоит из электронной пушки и флюоресцентного экрана, который «бомбардируется» электронами. При ударе электронов о поверхность экрана флюоресцентный материал светится. Если луч электронов перемещается по экрану, вместе с ним движется яркое пятно света, оставляя на экране флюоресцирующую линию.

Кроме электронной пушки и флюоресцентной поверхности, катодно-лучевая трубка снабжена двумя парами электрически заряженных пластин. Одна пара расположена с обеих сторон от электронного луча, а другая — сверху и снизу. Соответствующие электронные усилители изменяют напряжение на этих пластинах таким образом, что электронный луч отклоняется вверх или вниз в ответ на электрические сигналы, приходящие от регистрирующих электродов. Под влиянием внутреннего электронного блока осциллоскопа луч электронов перемещается по экрану горизонтально с постоянной скоростью. При этом регистрируется кривая, которую видно на экране катодно-лучевой трубки рисунка, с временной разверткой по горизонтали и изменениями потенциалов, регистрируемых отводящими электродами, по вертикали.

На левом конце кривой виден небольшой артефакт стимула, связанный с электрическим стимулом, который используется для вызова потенциала действия, справа на кривой — сам потенциал действия.

Видео физиология возбуждения тканей (потенциал покоя, потенциал действия) — профессор, д.м.н. П.Е. Умрюхин

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021

Читайте также: Какую функцию выполняет покровная ткань у человека

Работа 1. 2 Сравнение возбудимости нерва и мышцы

Возбуждение — это процесс, характеризующийся изменением заряда мембраны при действии определённой силы раздражения. Возбудимость — это свойство возбудимой ткани возбуждаться при действии раздражения. Мерой возбудимости является порог раздражения. Порог раздражения — это минимальная сила раздражения, которая вызывает распространяющееся возбуждение, характеризующееся потенциалом действия. Величина порога раздражения для каждой клетки индивидуальна и зависит от разности между уровнем заряда мембраны и уровнем критической деполяризации. Возбудимость и порог раздражения находятся в обратно пропорциональной зависимости. Чем больше порог, тем меньше возбудимость и наоборот. Так, например, нервная ткань обладает высокой возбудимостью и низким порогом, а мышечная ткань — низкой возбудимостью и высоким порогом.

Для того, чтобы исследовать, что происходит с возбудимостью при возбуждении, необходимо после первого раздражения, вызывающего возбуждение, многократно повторно раздражать возбудимую ткань в различные фазы потенциала действия. Необходимо для каждой фазы потенциала действия найти порог раздражения, то есть минимальную силу раздражения, которая вызовет второе возбуждение. График изменения возбудимости во время потенциала действия строится экспериментально по точкам, в отличие от графика потенциала действия, который регистрируется на осциллографе при раздражении возбудимой ткани (рис. 2).

В — возбудимость. СП — суперномальная возбудимость. АР — абсолютная рефрактерность. ОР — относительная рефрактерность. ЭК — экзальтация. СБ — субнормальная возбудимость.

Рис. 2. Изменения возбудимости при возбуждении.

Во время предспайка разница между уровнем заряда мембраны и уровнем критической деполяризации уменьшается. Появляется возможность дополнительным пороговым раздражением меньшей величины быстрее открыть поры для ионов Na + и достичь уровня критической деполяризации мембраны и быстрее вызвать потенциал действия. Возбудимость как обратная величина порога при этом увеличивается и становится супернормальной.

При спайке открываются все поры для ионов Na + , и натрий поступает снаружи внутрь клетки. Поэтому никакая величина раздражения не способна усилить процесс возбуждения. Порог раздражения увеличивается до бесконечности, а возбудимость, как обратная величина, падает до нуля. Падение происходит мгновенно при достижении заряда мембраны уровня её критической деполяризации. Наступает период абсолютной рефрактерности или полной невозбудимости. Свойство возбуждаться исчезает, так как мембрана уже возбуждена.

Во время реполяризации поры для ионов Na + постепенно закрываются, поэтому появляется возможность их заново открыть дополнительным раздражением. Однако сила раздражения должна быть выше, чем величина исходного порогового раздражения. Наступает период относительной рефрактерности, когда возбудимость постепенно восстанавливается до исходного уровня. Фазы абсолютной и относительной рефрактерности имеют важное физиологическое значение для понимания механизмов многих функциональных процессов в возбудимых тканях.

Во время отрицательного следового потенциала разница между уровнем заряда мембраны и уровнем критической деполяризации меньше, чем в состоянии покоя. Порог раздражения также меньше, а возбудимость больше. Наступает стадия экзальтации, имеющая самостоятельное значение в ряде физиологических процессов,

Во время положительного следового потенциала разница между уровнем заряда мембраны и уровнем критической деполяризации увеличивается, порог раздражения увеличивается, и возбудимость уменьшается. Наступает период субнормальной возбудимости или вторичной относительной рефрактерности.

Читайте также: Ооо торговая компания спектр ткань

Цель работы.Научиться измерять возбудимость нерва и мышцы. Сравнить возбудимость нерва и мышцы по величине порога раздражения.

Оснащениекимограф, универсальный штатив с вертикальным миографом, пластина с раздражающими электродами для нерва, электрический стимулятор, двухполюсный ключ, чернила, бумага, физиологический раствор для холоднокровных животных. Эксперимент выполняют на лягушке.

Содержание работы. Собирают установку по схеме, представленной на рис. 3.

Рис. 3 Установка для графической регистрации мышечных сокращений.

1 — электрический стимулятор.

4 — икроножная мышца лягушки, фиксированная за коленный сустав к верхнему крючку и

за пяточное сухожилие к нижнему крючку.

5 — регистрирующий рычажок.

7 — барабан кимографа с закрепленной на нём бумагой.

10 — столик с электродами для раздражения нерва.

Приготовленный нервно-мышечный препарат закрепляют за два крючка миографа, накалывая на верхний крючок коленный сустав и на нижний крючок сухожилие с пяточными костями. Седалищный нерв располагают горизонтально так, чтобы он контактировал с раздражающими электродами, вмонтированными в пластиковый столик-ванночку. Под нерв и на него помещают тонкий слой ваты, обильно смоченной физиологическим раствором. Включают стимулятор. Ручку плавной регулировки напряжения устанавливают в положение «О В», а переключатель частоты — в положение «1 Гц». Двухполюсный ключ устанавливают в положение «Нерв» и, постепенно вращая ручку плавной регулировки силы тока, находят его минимальную силу (порог раздражения), вызывающую сокращение мышцы. Подводят к ленте кимографа рычажок миографа с писчиком, наполненным чернилами, и записывают мышечное сокращение при непрямом раздражении мышцы. Затем переводят ключ в положение «Мышца» и аналогичным способом определяют порог раздражения мышцы при ее прямом раздражении. Запись производят на ленте кимографа (рис. 4).

Стрелками показаны моменты нанесения раздражения, цифрами — сила раздражения в Вольтах.

Рис. 4 Миограмма икроножной мышцы лягушки при непрямом (А) и прямом (Б) раздражении с помощью одиночных ударов тока.

Анализ результатов и выводы.

В выводе дать обоснованную сравнительную оценку возбудимости нерва и мышцы в соответствии с величиной порогов их раздражения.

Рекомендации к оформлению протокола.

1. Зарисовать схему установки.

3. Вклеить полученную миограмму в тетрадь, сделать на ней обозначения.

Какая ткань имеет более высокую возбудимость мышечная или нервная

На долю мышечной ткани приходится до 40% массы тела млекопитающего. Она состоит из высокоспециализированных сократимых клеток или волокон, соединенных между собой соединительной тканью. В организме имеется три типа мыши: поперечнополосатые (произвольные или скелетные), гладкие (непроизвольные) и сердечная мышца. Более подробные сведения о поперечнополосатых мышцах можно найти в гл. 18, а о сердечной мышце — в гл. 14.

Нервная ткань

Нервная ткань состоит из плотно упакованных нервных клеток (или нейронов), которые специализируются на проведении нервных импульсов. Кроме того, имеются также рецепторные клетки и шванновские клетки (см. ниже). Нервная ткань часто бывает окружена соединительной тканью, содержащей кровеносные сосуды.

Нейроны

Функциональными единицами нервной системы служат нейроны. Они способны передавать нервные импульсы, что делает возможной коммуникацию между рецепторами (клетками или органами, воспринимающими раздражение) и эффекторами (тканями или органами, отвечающими на раздражение, например мышцы или железы). Нейроны, передающие импульсы в центральную нервную систему (головной и спинной мозг), называют сенсорными нейронами, тогда как моторные нейроны передают импульсы от центральной нервной системы. Нередко сенсорные нейроны бывают связаны с моторными при помощи вставочных (промежуточных) нейронов. Строение этих нейронов и их альтернативные названия представлены на рисунке.

Читайте также: Кислород проникает через ткани клеток

Каждый нейрон состоит из тела клетки, содержащего ядро и основную часть других органелл клетки, и из различного числа отходящих от него нервных отростков. В теле клетки находится также вещество (или тельца) Ниссля, состоящее из рибосом и гранулярного эндоплазматического ретикулума, связанных с белковым синтезом, и аппарат Гольджи.

Нервные отростки, проводящие импульсы к телу клетки, называют дендронами. Это небольшие, относительно короткие отростки, разветвляющиеся на концах на тонкие терминальные веточки — дендриты (от греч. dendron — дерево). Нервные отростки, проводящие импульсы от тела нейрона к другим клеткам или органам, называют аксонами; они тоньше дендритов и могут достигать нескольких метров в длину.

Дистальный участок аксона распадается на многочисленные тонкие веточки со вздутиями на концах, называемыми синаптическими бляшками. Эти бляшки непосредственно не контактируют с телом соседней нервной клетки. Между синаптической бляшкой и телом соседней клетки остается узкая щель, через которую должно пройти химическое вещество — нейромедиатор, чтобы стимулировать эту нервную клетку (или эффектор). Нейромедиатор выделяется из синаптической бляшки в ответ на нервный импульс, проходящий по аксону. Такой специализированный функциональный контакт между двумя возбудимыми клетками называется синапсом.

Некоторые нервные волокна целиком покрыты жироподобной миелиновой оболочкой, играющей роль изолятора. Она образуется особыми шванновскими клетками. Наружная оболочка этих клеток растягивается и многократно обертывает нервное волокно, подобно свернутому ковру, образуя миелиновую оболочку. Эта оболочка состоит в основном из липидов; белок, содержащийся обычно в мембранах, в ней отсутствует. Цитоплазма сохраняется в области, называемой неврилеммой, которая окружает миелиновую оболочку. Эта оболочка, будучи липидной, препятствует движению ионов Na+ и К+ из клетки и в клетку. Приток и отток этих ионов необходим для проведения нервных импульсов, так что если бы оболочка была непрерывной, передача нервных импульсов была бы невозможна. Однако миелиновая оболочка прерывается через регулярные промежутки (примерно через 1 мм) перехватами Ранвье (см. рис. 6.28). Эти перехваты расположены между шванновскими клетками, так что между каждыми двумя перехватами можно видеть одно ядро шванновской клетки.

Нервные волокна, окруженные миелиновой оболочкой (например, спинномозговые нервы), называют миелинизированными, а лишенные такой оболочки, — немиелинизированными. У последних нет перехватов Ранвье и они окружены шванновскими клетками лишь частично. При некоторых болезнях, например при болезни Тея-Сакса, происходит разрушение миелино-вых оболочек.

Нервы

Нервы состоят из пучков нервных волокон, окруженных соединительнотканной оболочкой — эпиневрием. Направленные внутрь выросты эпи-неврия, называемые периневрием, делят пучок нервных волокон на более мелкие пучки, а каждое отдельное волокно покрыто собственной соединительнотканной оболочкой — эндоневрием. Нервы делят на два типа в зависимости от того, в каком направлении они передают импульсы. Сенсорные, или афферентные, нервы, такие как обонятельный, зрительный, слуховой, передают импульсы в центральную нервную систему, а эфферентные, или моторные, нервы, такие как глазодвигательный, отводящий или блоковый, — от центральной нервной системы. Смешанные нервы передают импульсы в обоих направлениях (например, все спинномозговые, или спинальные, нервы).

Проведение нервных импульсов рассматривается в нашей статье.

• Свежие записи
  • Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
  • Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
  • Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
  • Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
  • Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом