Se știe că sub influența stimulului celulele și țesuturile vii din starea de dormit fiziologic devin active. Cel mai mare răspuns între țesuturi la iritație este observat din partea țesuturilor nervoase și musculare. Principalele proprietăți ale țesuturilor nervoase și musculare sunt excitabilitatea, excitația, conducerea, refracția și contractilitatea.
Excitabilitate - capacitatea tesutului de a răspunde la stimuli modificărilor fiziologice la proprietățile și aspectul procesului de excitație. Excitația - este un proces fiziologic activ care are loc în țesutul sub influența stimulilor și se caracterizează prin modificări în nivelul proceselor metabolice în țesuturi, cu eliberare de energie, contracția musculară, de eliberare a secreției, generarea unui impuls nervos. Conductivitatea se referă la capacitatea țesuturilor vii de a realiza unde de excitație (biopotențiali). Refracția este o scădere temporară a excitabilității țesutului, care apare ca urmare a excitației. Labilitate - depinde de caracteristicile proceselor metabolice tisulare, care pot fi excitate de un anumit număr de ori pe unitatea de timp.
Există stimuli electrici, chimici, mecanici și de temperatură care sunt capabili să declanșeze un răspuns de la țesuturile excitabile. Conform semnalelor biologice, stimulii pot fi adecvați și inadecvați, și în forță - subthreshold, prag și supra-prag.
Forța stimulului (legea stimulării) este crucială pentru apariția excitației. Există o relație clară între puterea stimulului și răspunsul. Cu cât rezistența stimulului este mai mare, cu atât este mai mare, la nivelul adecvat, răspunsul din partea țesutului excitabil. O mare importanță este durata acțiunii stimulului. Relația dintre putere stimul și durata acțiunii necesare pentru apariția răspunsului minim este curba determinată putere - timp (Figura 140.). Concentrația minimă de curent (tensiune), care poate provoca emoție, numit rheobasis (segmentul de ordonata (OA). De asemenea rheobasis, un parametru important al curbei de forță este cronaxie. Acesta din urmă reflectă cel mai mic interval de timp în care un egal curent în puterea reobaza de două ori (abscisa segment de ) determină într-o excitație țesut cronaxie magnitudinea este evaluată pe rata de apariție a excitației în țesutul. cronaxie mai mică decât dispozitivul de excitație mai repede se produce țesut excitabil într-un proces lent puterea de acumulare a stimulului primit. titlu de cazare. Acestea din urmă se datorează faptului că, în timpul creșterii rezistenței stimul apar modificări ale țesutului activ, care ridică pragul de iritare și pentru a preveni dezvoltarea de excitație. Astfel, în timpul excitației numit slew rata gradient de stimulare.
Fig. 140. Curba forță-timp
iritație gradientului Act - o reacție la un stimul, care depinde de urgența sau prăvăliș stimul în timp: gradientul de stimulare mai mare, cu atât mai puternic (in anumite limite) un obiect excitabil răspuns.
Potențialul de repaus (potențialul membranei) este diferența de potențial dintre suprafața exterioară a celulei și conținutul său intern; este de aproximativ 60-90 mV, în funcție de celulă particulară.
Potențialul de acțiune (potențial de excitație) apare atunci când stimulul este expus unei porțiuni a nervului sau a fibrei musculare cu o rezistență și durată suficientă. Manifestarea excitației este o oscilare rapidă a potențialului membranei (vezi Figura 99). În acest caz, regiunea excitat are o sarcină electronegativă în raport cu cea neexecutată. În potențialul de acțiune există fluctuații distincte în potențialul membranei, vârful potențialului de acțiune și potențialele de urmărire - negative și pozitive. Vârful potențialului de acțiune este o schimbare pe termen scurt a potențialului intern și are o fază ascendentă foarte rapidă și o decădere oarecum înceată. În urma vârfului potențialului de acțiune, înregistrăm potențiale negative mai slabe și mai lungi și apoi pozitive. Durata potențialului de acțiune în fibrele nervoase și musculare este de 0,1-5,0 msec. În dezvoltarea rolului potențial și a potențialului de acțiune de odihnă jucat de sistemul de penetrare canale pentru ionii de Na +, K +, C1, Ca2 +. În membrana nervoasă există canale specifice de sodiu, potasiu, clorură și calciu, care trec numai ionii menționați mai sus. Aceste canale au mecanisme de poartă și pot fi deschise și închise. Determinarea stării canalelor ionice ale membranei sunt foarte importante pentru formarea potențialului de repaus, în care rolul principal aparține distribuției neuniforme a ionilor de potasiu. În formarea potențialului de acțiune, rolul principal este jucat de ionii de sodiu. Excizia este o funcție specializată a fibrelor nervoase. Rata excitației asupra acestora depinde în principal de diametrul și trăsăturile histologice ale structurii fibrelor nervoase. Cu cât diametrul fibrei nervoase este mai mare, cu atât viteza de propagare a excitației este mai mare în ea. De exemplu, diametrul fibrelor nervoase de 12- 22 microni viteza de propagare excitație este 70-120 m / s, iar diametrul fibrelor nervoase de 8-12 microni - numai 40-70 m / s.
Conform structurii histologice, fibrele nervoase sunt împărțite în mielină și demielinată. Fibra de mielină constă dintr-un cilindru axial și o acoperă cu o membrană asemănătoare cu mielina sau Schwannian. Se compune din substanțe asemănătoare gi care au o rezistivitate ridicată și efectuează un rol de izolare. La intervale regulate, manta de mielină este întreruptă și lasă porțiuni deschise ale cilindrului axial cu lățimea de aproximativ 1 μm (interceptul Ranvier). Suprafața cilindrului axial este reprezentată de o membrană plasmatică, iar conținutul său - prin axoplasmă. Bessmielin fibrele nu au o teacă de mielină, dar sunt acoperite numai cu celule Schwann. Spațiul dintre celulele Schwann și cilindrul axial este umplut cu fluid intercelular, care permite membranei de suprafață a cilindrului axial să comunice cu mediul din fibre nervoase din jur.
Transmiterea excitației prin fibre mielină și bezmielinovim are propriile caracteristici. Astfel, transmiterea potențialului de acțiune de fibre de mielina are loc brusc de la un nod Ranvier la altul, permițând excitarea distribuit fără decolorare. Viteza propagării de-a lungul fibrelor de mielină este mult mai mare decât în cazul fibrelor fără mielină. Dacă rata de excitație a fibrelor nervoase motorii (acoperite cu teaca de mielină) este 80-120 m / s, atunci fibrele care nu sunt fibre mielinizate - numai 0,5-2,0 m / s. Propagarea excitației de-a lungul fibrei nervoase în timpul excitației este supusă legilor corespunzătoare.
Legea integrității fiziologice - excitația fibrei nervoase este posibilă numai dacă își păstrează nu numai integritatea anatomică, ci și fiziologică (continuitatea).
Legea excitării bidirecționale - transmiterea excitației are loc în două direcții - centripetală și centrifugală.
Legea excitației izolate - când stimularea este aplicată, excitația se realizează numai printr-o fibră nervoasă și nu acoperă fibrele adiacente, ceea ce determină o coordonare strictă a activității reflexice. Fibrele nervoase nu sunt suficiente. Acest lucru se datorează costurilor scăzute ale energiei și proceselor de recuperare rapidă.
Sinapse este o structură specializată care asigură transferul unui impuls nervos din fibra nervoasă către o celulă efectoare - o fibră musculară, un neuron sau o celulă secretoare.
Sinapsele sunt clasificate în funcție de principiu anatomice și histologice (neurosecretor, neuromusculare, interneuronale); principiul neurochimic (mediator adrenergic - neurotransmițător și acetilcolină mediator colinergic); funcțional (excitant și inhibitor). sinapsă neuromusculară este format din trei structuri principale: membrana presinaptică, diferența de sinapti-cal și membrana postsinaptică. Membrana presinaptică acoperă capătul nervos, iar membrana postsynaptică - celula efectoare. Între ele există o cleftă sinaptică. membrană postsinaptică diferă de presinaptic în care proteina are Chemoreceptors sunt sensibile nu numai la mediatorii, hormoni, dar, de asemenea, la medicamente și substanțe toxice. Structura sinapsei neuromusculare determină proprietățile sale fiziologice: 1) de conducere unică de excitație (de la pre- la membrana postsinaptică) în prezența receptorilor pentru neurotransmițători sensibile numai membrana postsinaptică; 2) excitarea sinaptic de întârziere asociată cu rata scăzută de difuzie a mediatorului, în comparație cu viteza impulsului nervos; 3) labilitate scăzută și capacitate sinaptică ridicată; 4) sensibilitate ridicată selectivă a sinapsei la substanțe chimice.
Transmiterea excitației în sinapse este un proces fiziologic complex care are loc în mai multe etape: 1) sinteza mediatorului; 2) secreția mediatorului; 3) interacțiunea mediatorului cu receptorii membranei postsynaptice; 4) inactivarea (pierderea completă a activității) a mediatorului. Se știe că anumite substanțe chimice, inclusiv substanțele medicinale, pot afecta în mod semnificativ excitația în sinapse. Acest fenomen a fost aplicat în practica clinică.
Unitate neuromotor - această unitate anatomice și funcționale ale musculaturii scheletice, care constă dintr-un axon (brațul lung al cordonului neuron cu motor spinarii) si le inervate o anumită cantitate de fibre musculare. Unitatea neuromotor poate include un număr diferit de fibre musculare (de la una la mai multe mii), care depinde de specializarea mușchiului. Unitatea motorului funcționează ca unitate. Impulsurile produse de motoneuron, activează toate fibrele musculare care o formează.
Funcția principală a mușchilor scheletici este contracția, care este exprimată de diverse mișcări ale unei persoane. Mușchii scheletici îndeplinesc funcții receptor, metabolice și termoregulatori. Acestea sunt formate dintr-un număr mare de fibre musculare multinucleate. fibrele musculare Partea contractile sunt șuvițe lungi musculare - myofibrils, care se extind în interiorul fibrei de la un capăt la altul și au o tăietură transversală. Aceasta din urmă este formată prin alternarea întuneric (anizotrope) A-disc și lumină (izotrop), 1 disc (vezi. Fig. 53). O linie Z trece prin mijlocul 1-discului; două linii Z adiacente limitează sarcomerul, o unitate funcțională structurală. Prin microscopia electronică a fibrelor se observă că există o parte mai ușoară (zona H) în discul A, iar în centru acest disc este traversat de o bandă întunecată - linia M. Discul întunecat este format din fire groase ale proteinei myosin, iar 1-discul ușor este format din fire subțiri ale proteinei actinice. Fibrele musculare conțin, de asemenea, proteine fibrilare în formă de tijă - tropomiozină și proteină globulară - troponină. Mecanismul de reducere se deplasează (glisarea) groase de filamente subțiri de-a lungul centrului sarcomere datorită transversale aktinomiozinovyh ᴍoςtikov. Principala sursă de energie necesară pentru contracția musculară este adenozin trifosfatul (ATP) și prezența ionilor de Ca2 + și Mg2 +. Transformarea energiei chimice în mecanică are loc în mușchi, atât fără oxigen, cât și cu participarea sa. Faza anaerobă (anoxică) se caracterizează printr-o serie de reacții consecutive care duc la dezintegrarea ATP și a fosfatului de creatină și la reducerea acestora. Energia eliberată în acest caz este utilizată pentru contracția musculară și restaurarea (resinteza) a acestor substanțe. Faza aerobă (oxigen) a transformărilor chimice este asociată cu procesele de oxidare a acidului lactic la dioxid de carbon și apă. Energia rezultată este utilizată pentru a transforma resturile de acid lactic în glucoză și apoi în glicogen.
Activitatea musculaturii scheletice este reglementată de CNS - cortexul cerebral, prin fibrele nervoase sensibile, motorii și simpatic. Mușchii scheletici au următoarele proprietăți fiziologice: excitabilitatea, conductivitatea, refracția, labilitatea și contracția. Excitabilitatea, viteza excitației, labilitatea țesutului muscular sunt mai mici decât în cazul nervilor, iar perioada refractară este mai lungă decât cea nervoasă. Mușchii scheletici pot efectua lucrări în modul de reducere izotonică, izometrică și auxotonică. Prima reducere are loc în principal scurtarea musculare a fibrei, dar tensiunea rămâne constantă, iar la al doilea - lungimea fibrelor musculare rămâne neschimbat, dar schimbarea lungimii și tensiunii. Natura contracției muschilor scheletici depinde de frecvența stimulării (frecvența apariției impulsurilor nervoase).
Iritarea cu un singur impuls duce la o singură contracție a mușchilor, urmând una după alta impulsuri nervoase - la contracția tetanică sau tetanosul.
Proprietățile fiziologice ale musculaturii netede sunt specifice structurii lor, nivelul metabolismului și semnificativ diferit de caracteristicile musculaturii scheletice. Muschii netede sunt mai puțin excitabili decât banda transversală. Contracția musculaturii netede este mai lentă și mai prelungită. Perioada refractară a mușchilor netezi este mai alungită decât cea a mușchilor scheletici (până la câteva secunde). O caracteristică caracteristică a mușchilor netede este capacitatea lor de activitate automată, care este asigurată de elemente nervoase. Mușchi neted Xia inervează nervilorautonomi simpatici și parasimpatici au o sensibilitate ridicată la anumite substanțe biologic active (acetilcolina, adrenalina, noradrenalina, serotonina si altele.).
Prelegere, abstract. Fiziologia sistemului neuromuscular este un concept și o specie. Clasificare, esență și caracteristici.