Что такое раздражители и их классификация
Факторы внешней среды, которые воздействуют на клеточные мембраны и вызывают ответную реакцию организма, называются раздражителями. В нормальной физиологии их принято делить на пять основных категорий:
- Физические. К ним относятся механическое воздействие, температурные перепады, электрический ток и другие физические явления.
- Химические. Включают воздействие различных химических веществ: кислот, щелочей, солей, а также эндогенных регуляторов — гормонов и медиаторов.
- Физико-химические. Связаны с изменением базовых параметров среды, таких как осмотическое давление, ионный состав и водородный показатель (pH).
- Биологические. Воздействие других живых организмов, преимущественно микроорганизмов (бактерии, вирусы).
- Информационные. Особый класс раздражителей, которые, помимо физико-химической природы, несут определенную смысловую нагрузку. Они обусловлены физиологическими процессами и социальным взаимодействием (например, эмоциональные состояния, крики об опасности или призывы у животных, человеческая речь).
Неспецифическая (триггерная) раздражимость
Ответная реакция организма начинается с изменения структуры компонентов клеточных мембран. Выделяют два главных вида раздражимости. Первый из них — неспецифическая.
Неспецифическая раздражимость совершенно не зависит от качества воздействующего внешнего агента. Главную роль в формировании ответа играют внутренние процессы, протекающие в живом объекте (в первую очередь в его мембранах).
Внешний раздражитель выполняет лишь функцию пускового механизма. Этот процесс в физиологии часто сравнивают с нажатием на курок ружья (отсюда и название: trigger в переводе с английского означает «курок»). Под действием стимула молекулы клеточной мембраны постепенно доводятся до определенного состояния, после чего автоматически запускается стандартная реакция клетки.
Специфическая (избирательная) раздражимость
Специфическая раздражимость проявляется преимущественно в ответ на действие биологически активных веществ (включая лекарственные препараты). Ее механизм значительно сложнее и строго избирателен.
Реализация специфического ответа включает несколько ключевых компонентов:
- Рецепторные зоны. На отдельных участках клеточной мембраны расположены специальные белковые молекулы — молекулярные рецепторы. Они взаимодействуют с химическими веществами по строгому пространственному принципу «ключ—замок».
- Лиганды. Это химические вещества, которые способны специфически связываться с рецептором. Образование комплекса рецептор-лиганд вызывает каскад биохимических реакций в самой мембране и протоплазме клетки.
- Ионные каналы. Избирательность также сильно зависит от физических параметров белковых ионных каналов в мембране. Их диаметр таков, что через поры могут проникнуть только молекулы строго определенного размера.
Итогом этого сложного взаимодействия является накопление молекулярных изменений в мембранах. Как только эти изменения достигают критического уровня, живой объект выдает специфический ответ на раздражитель.
Эволюционное развитие свойства
С точки зрения филогенеза, раздражимость — это самое первичное, фундаментальное проявление отношения любого живого существа к действию факторов внешней среды. Это свойство присуще всем без исключения живым клеткам.
В ходе длительного процесса эволюции происходила специализация тканей. В результате базовая раздражимость трансформировалась в новое, более высокоорганизованное свойство — возбудимость. В организме человека и высших животных возбудимость является характерной чертой специализированных тканей: нервной и мышечной.
Для запоминания 5 видов раздражителей используйте фразу: «Физики Химичат, Формируя Биологическую Информацию» (Физические, Химические, Физико-химические, Биологические, Информационные).
Вопросы с занятий и экзамена
В чем отличие раздражимости от возбудимости?
Раздражимость — это универсальное, первичное свойство всех живых клеток реагировать на среду. Возбудимость — это эволюционно продвинутая форма раздражимости, которая характерна только для специализированных тканей (нервной и мышечной).
Что означает принцип «ключ—замок» в мембранах?
Это принцип работы специфической раздражимости, при котором химическое вещество (лиганд) пространственно идеально совпадает со структурой белкового рецептора на мембране, как ключ подходит к замку.
Почему неспецифическую раздражимость называют триггерной?
Потому что внешний раздражитель работает только как «курок» (trigger). Он лишь запускает внутренние процессы в клетке, а сам характер реакции не зависит от качества этого внешнего раздражителя.
Что ещё разобрать по теме
- Динамика молекулярных изменений при триггерной раздражимости
- Виды и строение молекулярных мембранных рецепторов
- Принципы работы белковых ионных каналов
- Информационные раздражители: влияние эмоций и речи на физиологию
- Отличия возбудимых тканей от невозбудимых
Разберите тему целиком в курсе «Физиология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Раздражимость» и ещё 4 085 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 106 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Общие свойства, стр.13-16»
Весь раздел «Общие свойства, стр.13-16»Бесплатные видеоуроки: физиологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.