Раздражимость и возбудимость. Раздражение и возбуждение. Признаки возбуждения.

Раздражи­мость - способность живых организмов и образующих их систем (органов, тканей, кле­ток) реагировать на внешнее воздействие изменением своих физи­ко-химических и физиологических свойств.
Раздражимость проявляется в изменениях текущих значений физиологических параметров, величина которых превышает их сдви­ги при покое. Раздражимость является универсальным проявлением жизнедеятельности всех без исключения биологических систем.

Возбудимость - способность организма, органа, ткани или клетки отвечать на раздражение активной специфической реакцией — возбуждением (генерацией нервного импульса, сокращением, секре­цией и др.)

Раздражимость и возбудимость характеризуют в сущности одно и то же свойство биологической системы — способность отвечать на внеш­ние воздействия. Однако термин возбудимость используется для оп­ределения специфических реакций, имеющих более позднее филогене­тическое происхождение. Возбудимость является, следовательно, вы­сшим проявлением более общего свойства раздражимости тканей.

Возбуждение - это активный физиологический процесс, который возникает в ткани под действием раздражителя, при этом изменяются физиологические свойства ткани, и наблюдается функциональное отправление ткани. Возбуждение характеризуется рядом признаков:

- специфическими признаками, характерными для определенного вида тканей;

- неспецифическими признаками, характерными для всех видов тканей (изменяются проницаемость клеточных мембран, соотношение ионных потоков, заряд клеточной мембраны, возникает потенциал действия, изменяющий уровень метаболизма, повышается потребление кислорода и увеличивается выделение углекислого газа).

По характеру электрического ответа существует две формы возбуждения:

- местное, нераспространяющееся возбуждение (локальный ответ). Оно характеризуется тем, что:

Отсутствует скрытый период возбуждения;

Возникает при действии любого раздражителя, т. е. нет порога раздражения, имеет градуальный характер;

Отсутствует рефрактерность, т. е. в процессе возникновения возбуждения возбудимость ткани возрастает;

Затухает в пространстве и распространяется на короткие расстояния, т. е. характерен декремент;

- импульсное, распространяющееся возбуждение. Оно характеризуется:

Наличием скрытого периода возбуждения;

Наличием порога раздражения;

Отсутствием градуального характера (возникает скачкообразно);

Распространением без декремента;

Рефрактерностью (возбудимость ткани уменьшается).

Раз­дражение — процесс воздействия на живой объект внешних по отношению к нему факторов.

Потенциа́л поко́я — мембранный потенциал возбудимой клетки (нейрона, кардиомиоцита) в невозбужденном состоянии. Он представляет собой разность электрических потенциалов, имеющихся на внутренней и наружной сторонах мембраны и составляет у теплокровных от -55 до -100 мВ[1]. У нейронов и нервных волокон обычно составляет -70 мВ.

Возникает вследствие диффузии отрицательно заряженных ионов хлора из окружающей среды в цитоплазму клетки в процессе установления осмотическогоравновесия. Анионы органических кислот, нейтрализующие заряд ионов калия в цитоплазме, не могут выйти из клетки, однако ионы хлора, концентрация которых в цитоплазме мала по сравнению с окружающей средой, диффундируют в цитоплазму до тех пор, пока создаваемый ими электрический заряд не начнёт уравновешивать их градиент концентрации на клеточной мембране.

 

 

ПП формируется в два этапа.

Первый этап: создание незначительной (-10 мВ) отрицательности внутри клетки за счёт неравного асимметричного обмена Na+ на K+ в соотношении 3: 2. В результате этого клетку покидает больше положительных зарядов с натрием, чем возвращается в неё с калием. Такая особенность работы натрий

Калиевого насоса, осуществляющего взаимообмен этих ионов через мембрану с затратами энергии АТФ, обеспечивает его электрогенность.

 

Результаты деятельности мембранных ионных насосов-обменников на первом этапе формирования ПП таковы:

 

1. Дефицит ионов натрия (Na+) в клетке.

 

2. Избыток ионов калия (K+) в клетке.

 

3. Появление на мембране слабого электрического потенциала (-10 мВ).

 

Второй этап: создание значительной (-60 мВ) отрицательности внутри клетки за счёт утечки из неё через мембрану ионов K+. Ионы калия K+ покидают клетку и уносят с собой из неё положительные заряды, доводя отрицательность до −70 мВ.

 

Итак, мембранный потенциал покоя — это дефицит положительных электрических зарядов внутри клетки, возникающий за счёт утечки из неё положительных ионов калия и электрогенного действия натрий-калиевого насоса.