Базовые состояния и универсальные свойства клеток
Любая биологическая система может находиться в одном из двух функциональных состояний:
- Физиологический покой. В этом случае на клетку не действуют специфические внешние раздражители. Внутренняя среда остается относительно постоянной, а специфические функции ткани никак не проявляются.
- Активное состояние. Возникает как ответная реакция на изменения во внешней или внутренней среде. Качество и свойства системы при этом меняются.
Переход между этими состояниями возможен благодаря раздражимости. Это абсолютно универсальное свойство, присущее всем без исключения живым клеткам. Если клетка способна реагировать на внешнее воздействие — она жива. Проявляется раздражимость в виде сдвигов физико-химических и физиологических параметров. Например, у клетки может измениться проницаемость мембраны, уровень кислотности (рН), вязкость цитоплазмы или скорость протекания метаболических реакций.
Возбудимые ткани и их главная особенность
Три типа тканей обладают дополнительным, более сложным свойством — возбудимостью. К ним относятся нервная, мышечная и железистая ткани. Возбудимость позволяет им отвечать на раздражение не просто сдвигом метаболизма, а активной специфической реакцией — возбуждением.
Возбуждение всегда включает в себя два компонента:
- Неспецифическая функция. Она одинакова для всех возбудимых тканей. Сюда входит генерация потенциала действия (ПД), локальное изменение температуры, сдвиги в обмене веществ и других физиологических функциях.
- Специфическая функция. Это главная задача ткани. Нервная ткань проводит возбуждение, мышечная — сокращается, а железистая — выделяет секрет.
Чтобы оценить возбудимость количественно, используют понятие пороговой силы раздражителя. Это та минимальная сила воздействия, которой достаточно для запуска потенциала действия. Важно помнить правило: возбудимость и порог находятся в обратной зависимости. Чем ниже порог, тем выше возбудимость. Если ранжировать ткани, то самой высокой возбудимостью обладает нервная ткань, за ней следует мышечная, а замыкает список железистая.
Проводимость, лабильность и автоматия
Помимо возбудимости, специализированные ткани обладают еще рядом важнейших физиологических характеристик.
Проводимость — это способность ткани не только генерировать потенциал действия, но и распространять его по всей своей длине. Эффективность этого процесса оценивают по скорости проведения. Лидером здесь является нервная ткань, способная передавать сигнал со скоростью до 120 м/с. Скелетные мышцы проводят возбуждение медленнее — от 6 до 13 м/с, а железистая ткань показывает результат всего в несколько сантиметров в секунду.
Лабильность (функциональная подвижность) отражает скорость протекания одного элементарного цикла возбуждения. На практике её измеряют максимальным количеством потенциалов действия, которое ткань способна воспроизвести за одну секунду, точно следуя ритму наносимых раздражений.
- Нервные волокна: 500–1000 импульсов в секунду.
- Мышечная ткань: 200–250 импульсов в секунду.
- Синапсы: 100–125 импульсов в секунду.
Некоторые клетки и органы обладают уникальным свойством — автоматией. Это способность к самопроизвольной ритмической (или апериодической) деятельности. Таким структурам не нужны внешние побудительные причины или раздражители извне, они генерируют импульсы самостоятельно.
Чтобы легко запомнить порядок тканей по убыванию их возбудимости, используйте фразу: «Не Мешай Жить» (Нервная → Мышечная → Железистая).
Вопросы с занятий и экзамена
В чем разница между раздражимостью и возбудимостью?
Раздражимость — это универсальное свойство любой живой клетки менять физико-химические параметры в ответ на воздействие. Возбудимость — это частный случай раздражимости, присущий только нервной, мышечной и железистой тканям, их способность отвечать генерацией потенциала действия.
Как связаны порог раздражения и возбудимость?
Между ними существует строгая обратная зависимость. Чем меньше минимальная сила раздражителя (порог), необходимая для вызова реакции, тем выше возбудимость ткани.
Что такое специфический ответ ткани на возбуждение?
Это уникальная функция, ради которой существует ткань. Для нервных волокон это проведение импульса, для мышц — сокращение, а для желез — выделение секрета.
Что ещё разобрать по теме
- Мембранный потенциал покоя и фазы потенциала действия
- Законы возбуждения и проведения
- Классификация раздражителей и стадии развития ответа
- Локальный ответ и его отличия от потенциала действия
- Хронаксиметрия и определение двигательной хронаксии
- Парабиоз и опыты Гальвани и Маттеучи
Разберите тему целиком в курсе «Физиология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Раздражение в физиологии» и ещё 4 128 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 114 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Дополнительные темы»
Бесплатные видеоуроки: физиологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.