Физиология сна Сон – физиологическое состояние, которое характеризуется потерей активных психических связей субъекта с окружающим его миром. Сон является жизненно необходимым для высших животных и человека. Длительное время считали, что сон представляет собой отдых,

Спокойный ум - залог того, что нормальная циркуляция биоэнергии по всему организму может происходить и без вмешательства медицины Итак, как мы уже выяснили, когда меридианы и коллатерали в теле человека «засорены», он заболевает. А коль скоро это так, то «энергетические

Климакс, даже нормально (физиологически) протекающий, вызывает в организме женщины сложную перестройку, которая требует известного напряжения (стресс) его органов и физиологических систем. В этом отношении климакс имеет много общего с беременностью и периодом полового созревания (менархе). Более того, соматические и нервно-психические изменения, наступающие в организме женщины в климаксе, нередко повторяют изменения, происходившие в ее организме в период полового созревания. Сюда относятся: раздражительность, легкая возбудимость, неустойчивость настроения, нарушения функции щитовидной железы (нередко гипертиреоз), желудочно-кишечные нарушения (запоры, тошнота), склонность к кожным высыпаниям и т. д.

По нашим наблюдениям, поздние психозы, развивающиеся в период климакса и менопаузы, чаще бывают у тех женщин, которые в пубертатном периоде имели нерезко выраженные нервно-психические нарушения. Наконец, маточные кровотечения, чаще ановуляторные, могут как бы повторять кровотечения, имевшие место в периоде полового созревания, до установления правильного менструального цикла. Наблюдения над взаимосвязью явлений периода полового созревания и климакса создают предпосылки для профилактики климакса в его патологическом проявлении.

Перестройка органов и систем женского организма в климактерическом периоде выражается в виде следующих анатомо-функциональных изменений и нарушений.

Функциональное состояние человека - это не что иное, как целый комплекс свойств, указывающих на уровень его жизнеспособности. Оно является основой для организма в тех или иных условиях, направлениях, с имеющимся запасом сил и энергии.

Кроме того, функциональное состояние служит основным критерием для характеристики возможностей человека и его поведения.

Составляющие уровня здоровья

Общее функциональное состояние организма человека складывается из тех или иных изменений. Они происходят во всех его физиологических системах, а именно в:

Центральной нервной;
- двигательной;
- эндокринной;
- дыхательной;
- сердечно-сосудистой и т. д.

Кроме того, на функциональное состояние человека немаловажное влияние оказывают сдвиги, возможные во время протекания психических процессов, таких как ощущение и восприятие, мышление и память, внимание и воображение. Зависит ваше здоровье и от субъективных переживаний.

Классификация состояний человека

Существует огромное количество факторов, влияющих на поведение и здоровье человека. Именно поэтому функциональное состояние организма в каждой конкретной ситуации является уникальным. Тем не менее из огромного количества частных случаев ученые выделили самые основные. Они-то и объединены в определенные классы. :

Нормальной жизнедеятельности;
- патологическое;
- пограничное.

Отнести функциональное состояние к тому или иному классу можно только при использовании определенных а именно - надежности и цены деятельности. Первый из них характеризует способность человека работать с заданным уровнем точности, безотказности и своевременности. Показатель же цены деятельности служит для характеристики функционального состояния с точки зрения истощения жизненных сил организма, что в конечном итоге оказывает непосредственное влияние на уровень его здоровья.

На основании данных критериев производится разграничение функционального состояния на допустимое и недопустимое. Такая классификация применяется при исследованиях на возможность ведения трудовой деятельности.

К какому классу отнести функциональное состояние пациента, решается медиками конкретно в зависимости от того или иного случая. Например, состояние утомления. Оно приводит к снижению показателей эффективности деятельности, но считать его недопустимым неверно. Однако если степень утомления переходит нижние границы определенной нормы, то в таком случае функциональное состояние является запрещенным. Такая оценка дается не случайно.

Чрезмерное напряжение психологических и физических ресурсов человека ухудшает его физическое состояние. В дальнейшем такого рода утомление является потенциальным источником появления различных недугов. На этом основании выделяют нормальное и патологическое функциональное состояние здоровья. Последний из указанных двух классов служит предметом исследований медиков. Например, после длительных переживаний или стрессов нередко возникают болезни сосудов и сердца, пищеварительной системы, а также неврозы.

Существует еще одна классификация функциональных состояний человека. Ее строят с использованием критериев адекватности ответных реакций к требованиям трудовой деятельности. Согласно данной классификации, функциональные состояния относят к адекватной мобилизации и динамическому рассогласованию.

Для первого из этих двух видов характерно соответствие степени напряженности возможностей человека и тех требований, которые предъявляются к нему в конкретных условиях. Такое состояние может быть нарушено при повышенных нагрузках, продолжительности и чрезмерной активности. В данном случае в организме накапливается утомление и возникает состояние, относимое к динамическому рассогласованию. При этом человек для достижения нужного результата вынужден будет прилагать усилия, которые превышают необходимые.

Первичное обследование врача

При обращении в медицинские учреждения оценка функционального состояния пациента специалистом производится на основании данных осмотра, опроса, лабораторных и иных исследований. Порой подобные мероприятия проводятся в отношении больных, которым предстоит операция. В таком случае осуществляются комплексные исследования, выявляющие уровень функционального состояния человека.

При этом рассматриваются жалобы больного и его анатомические данные, а также оцениваются результаты клинического осмотра, содержащие сведения об:

Артериальном давлении;
- частоте сердечных сокращений;
- снижении или повышении массы тела;
- наличии отеков и т. д.

Состояние системы сосудов и сердца

С чего начинается исследование функционального состояния организма? С оценки работы его сердца и сосудов. И это не удивительно. Нормальное функциональное состояние сердечно-сосудистой системы позволяет осуществлять доставку кислорода каждой клеточке тела человека. Это дает возможность всему организму работать в обычном режиме. Кроме того, оценка состояния сосудов и сердца находится на первом месте из-за того, что у современного человека они чрезвычайно ранимы.

Каковы основные показатели функционального состояния столь важной для нас системы? Это пульс, указывающий на частоту сердечных сокращений, а также анализ его изменения.

Данный показатель у мужчин в состоянии покоя должен составлять от 55 до 70 ударов в минуту, а у женщин - от 60 до 75. При больших значениях пульс считают учащенным, что является признаком тахикардии. Частота сердечных ударов ниже нормы указывает на такой недуг, как брадикардия.

Также ваше здоровье напрямую зависит от показателей давления крови. Его нормальное значение находится в пределах 100-129/60-79 мм. рт. ст. Повышенное давление указывает на гипертонию, а пониженное - на гипотонию.

Оценить функциональное состояние сердечно-сосудистой системы невозможно без исследований характеристики изменения ее работы после интенсивных физических нагрузок. При этом учитывается и длительность восстановления организма. Подобные исследования проводятся с использованием разнообразных функциональных проб.

Состояние системы дыхания

Для обеспечения жизнедеятельности организма необходим постоянный процесс поступления в него кислорода и вывода водяных паров и углекислого газа. За это отвечают органы дыхания.

К оценке показателей функционального состояния данной системы относят три параметра. Это глубина, частота и тип дыхания.

Одним из наиболее важных показателей является ЧД. Это частота дыхания, которая необходима для нормального обеспечения кислородом всех систем организма. Значения данного показателя зависят от ряда причин. Это может быть температура тела или окружающей среды, а также период до или после приема пищи. Частота дыхания меняется от положения тела. Ее меньшие значения наблюдаются в положении лежа, а большие - стоя. У мужчин дыхание реже на 2-4 вдоха в минуту, чем у женщин. В среднем нормальное значение ЧД находится в пределах от 14 до 16.

Как же определить функциональное состояние дыхательной системы? Это возможно при анализе:

1. Соотношение частоты сердечных сокращений и частоты дыхания. В состоянии покоя и при физических нагрузках эти значения колеблются в пределах от 4:1 до 5:1. Повышение данных показателей за счет ЧСС будет свидетельствовать о снижении термодинамики сердца. Снижение значений за счет роста ЧД укажет на менее экономичную работу легких.

2. Задержки дыхания. Для этого выполняется проба Штанге. Если человек смог задержать дыхание более чем на 80 сек., можно говорить об отличном состоянии его легких, на 70-80 - о хорошем, на 65-70 - о среднем, менее чем на 65 - о слабом.

Состояние центральной нервной системы

Оценка работоспособности всех органов производится во время осмотра и по результатам целого комплекса биохимических анализов. Однако что касается нервной системы, то здесь у специалистов возникает ряд трудностей, связанных с ограниченностью инструментального исследования.

Физическое состояние человека напрямую зависит от работоспособности его ЦНС. Причем сила нервных процессов, происходящих в нашем организме, достаточно велика. Об этом может свидетельствовать тот факт, что от работы нервной системы зависит и наша эмоциональная сфера. Это устойчивость настроения и умение сдерживаться, настойчивость и смелость, а также многие другие критерии.

Для того чтобы определить функциональное состояние ЦНС, специалисту важно выяснить характеристики сна пациента. Дело в том, что у ночного отдыха есть две фазы. Это сон медленный и быстрый. На протяжении ночного времени эти фазы меняются местами, повторяясь от 3 до 5 раз. При нарушении такого чередования диагностируют расстройство сна, что свидетельствует о психических и невротических нарушениях в организме.

Немаловажным показателем функционального состояния ЦНС является и координация движений. Для определения данного показателя используют специальные пробы. С их помощью выявляется статическая и динамическая координация движений пациента.

Расстройство данной функции свидетельствует о переутомлении организма или о наличии патологических изменений, возникших на отдельных участках нервной системы.

Также для уточнения функционального состояния ЦНС применяются:

ЭЭГ, или электроэнцефалограмма, регистрирующая электрическую активность мозговой ткани;
- РЭГ, или реоэнцефалограмма, исследующая церебральный кровоток сосудов мозга;
- ЭМГ, или электромиография, регистрирующая электрическую активность скелетных мышц;
- хронаксиметрия, исследующая возбудимость нервной ткани в зависимости от периода действия раздражителя;
- проба Ромберга, выявляющая нарушения равновесия при нахождении человека в положении стоя;
- тест Яроцкого, определяющий порог чувствительности, которым обладает вестибулярный анализатор;
- пальцево-носовая проба, для которой пациент должен своим указательным пальцем дотянуться до кончика носа (непопадание может свидетельствовать о неврозе, травме головного мозга, переутомлении и других нарушениях функционального состояния).

Исследования нервной системы способны выявить некоторые ее патологии. Это неврозы или неврозоподобные состояния, неврастении и т. д.

Утомление

Функциональное организма, как правило, исследует динамику работоспособности человека. При этом одним из основных показателей является утомление организма, то есть его естественная реакция, возникающая при нарастании напряжения в процессе продолжительной работы.

С точки зрения физиологии, возникающая у человека усталость говорит об истощении его внутренних резервов. При этом все системы организма переводят свою функциональную активность в другие режимы. Например, за счет роста числа сокращений сердца снижается минутный объем кровотока. Данный процесс, как и многие другие, замедляет темп работы, нарушает точность, координацию и ритмичность движений.

С ростом утомления страдает и эмоциональная сфера. Изменения, затрагивающие психические процессы, замедляют функционирование органов чувств, переводя их в инерционный режим. Также при утомлении снижается скорость реагирования, что говорит об увеличении времени сенсомоторной реакции.

Уставшему человеку становится трудно выполнять сложные движения. Кроме того, в таком состоянии происходит сужение объема внимания со снижением функций его распределения и переключения. В результате значительно ухудшается сознательный контроль, который человек должен осуществлять за выполнением своей деятельности.
Ухудшение функционального состояния организма при утомлении приводит к затруднению при извлечении информации, содержащейся в долговременной памяти. Нарушается и система кратковременного хранения.

При нарастании усталости у человека трансформируются мотивы деятельности. Так, на ранних этапах рабочего процесса имеет место деловое настроение. Однако вследствие накопления усталости преобладающими становятся мотивы ухода от деятельности.

Стадии работоспособности

В процессе трудовой деятельности организм человека проходит четыре этапа. Они включают в себя стадии:

Врабатывания;
- оптимальной работоспособности;
- утомления;
- конечного порыва.

После завершения последнего этапа происходит рассогласование трудовой деятельности. Как восстановить оптимальный уровень работоспособности? Для этого необходимо прекратить деятельность для того, чтобы активно или пассивно отдохнуть.

Порой у человека происходит кумуляция, или накопление утомления. Это бывает в тех случаях, когда полноценность или продолжительность периодов отдыха для него недостаточна. В таких случаях возникает хроническое утомление, которое выражается в чувстве постоянной усталости, сонливости и т. д. Объективные признаки данного функционального состояния на его начальных стадиях выражены мало. Но на их появление всегда может указать изменение в соотношении таких периодов, как стадия врабатывания, а также оптимальная работоспособность.

Напряженность

Это один из показателей функционального состояния организма работающего человека. Определить степень напряженности деятельности можно исходя из структуры процесса труда. При этом учитывается содержание рабочей нагрузки, а также ее насыщенность и интенсивность.

Выделяют два класса состояний напряженности. Первый из них - специфический. Он определяет интенсивность и динамику психофизических процессов, которые лежат в основе выполнения трудовых навыков. Второй класс напряженности - неспецифический. Он выявляет психофизические ресурсы работника.

Поддержание нормального функционального состояния организма

Предел работоспособности человека зависит от его:

Здоровья;
- возраста;
- питания;
- величины резервных возможностей организма;
- мотивации;
- опыта и профессиональной подготовленности;
- санитарно-гигиенических условий труда;
- направленности личности.

Для того чтобы сохранять нормальный уровень функционального состояния организма, необходимо соблюдение условий, которые предупреждают утомление. Для этого важно правильно чередовать труд и отдых.

Однако не все проблемы, которые связаны с утомлением, можно решить при помощи перерывов в работе. Важную роль в данном случае будет иметь организация места персонала и его труда. При этом необходимо соблюдение таких условий:

Обеспечение достаточного рабочего пространства;
- наличие искусственного и естественного освещения;
- допустимый уровень вибрации, шума и иных факторов производства;
- наличие предупредительных знаков и необходимых инструкций;
- экономичность и безотказность технического обслуживания рабочего оборудования и т. д.

Как восстановить и сохранить свое здоровье?

С помощью инновационных технологий российские ученые сделали удивительное открытие. Группа, руководил которой С. В. Кольцов, создала уникальный прибор, основанный на использовании скалярного элемента магнитного поля и продольных электромагнитных волн.

Изобретение получило название «Корректор функционального состояния» (КФС). Основной целью использования прибора является уменьшение биологического возраста человека. Причем омоложение наступает в результате увеличения динамики процессов в водной среде.

Воздействуя на организм, корректор функционального состояния нормализует все жизненные биоритмы, регулируя работу эндокринной, сердечно-сосудистой, пищеварительной, иммунной и других систем.

Терапию КФС осуществляет за счет информационных блоков и поляризации лечебных растений и трав, которые записаны на магнитных носителях прибора. Помогают укрепить здоровье и Массару Эмото - образы водных кристаллов. Они также находятся на магнитных носителях КФС.

Пластины Кольцова служат низкоинтенсивным генератором, который преобразует электромагнитное излучение внешней среды в безопасное для нашего здоровья. При этом КФС защищает своего хозяина от негативного воздействия работающих компьютеров, мобильных телефонов и различной бытовой техники.

На пластинах Кольцова находится образная информация в тех ритмах, которые имеет внешнее и магнитное поле Земли. Они-то и оказывают благотворное влияние не только на отдельные функции организма, но и на все его системы. Есть на данных пластинах и информация, которая противодействует негативному психоэнергетическому воздействию. Прибор прошел сертификацию и имеет заключение санитарно-эпидемиологической службы.

С помощью КФС можно:

1. Излечить простудные и вирусные заболевания, убрав такие симптомы, как жар и кашель, ломота и насморк, слабость и т.д.
2. Решить проблемы, связанные с заболеваниями глаз.
3. Вылечить и затормозить опухолевые процессы, в том числе и злокачественные.
4. Избавиться от заболевания желчного пузыря и почек.
5. Устранить остеопороз.
6. Укрепить организм в процессе реабилитации после перенесенных операций.
7. Повысить эффективность сеансов массажа и мануальной терапии.
8. Лечить гепатит и цирроз.
9. Устранить аритмию и бороться с сужением сосудов головного мозга.
10. Принимать профилактические меры для недопущения возникновения инсультов и инфарктов.
11. Лечить аденому простаты.
12. Избавить человека от алкоголизма.
13. Устранить герпес.
14. Восстановить память и вылечить склероз.
15. Избавиться от варикоза.

Также в линейке КФС Кольцова имеются приборы косметического назначения. Их использование позволяет обновить и омолодить, а также увлажнить и подпитать кожные покровы. Целебные пластины рекомендуются для ежедневного применения.

Изучающая:

1) функции целостного организма и отдельных физиологических систем (например, сердечно-сосудистой, дыхательной);

2) функции отдельных клеток и клеточных структур, входящих в состав органов и тканей (например, роль миоцитов и миофибрилл в механизме мышечного сокращения);

3) взаимодействие между отдельными органами отдельных физиологических систем (например, образование эритроцитов в красном костном мозге);

4) регуляцию деятельности внутренних органов и физиологических систем организма (например, нервные и гуморальные).

Физиология является экспериментальной наукой. В ней выделяют два метода исследования – опыт и наблюдение. Наблюдение – изучение поведения животного в определенных условиях, как правило, в течение длительного промежутка времени. Это дает возможность описать любую функцию организма, но затрудняет объяснение механизмов ее возникновения. Опыт бывает острым и хроническим. Острый опыт проводится только на короткий момент, и животное находится в состоянии наркоза. Из-за больших кровопотерь практически отсутствует объективность. Хронический эксперимент был впервые введен И. П. Павловым, который предложил оперировать животных (например, наложение фистулы на желудок собаки).

Большой раздел науки отведен изучению функциональных и физиологических систем. Физиологическая система – это постоянная совокупность различных органов, объединенных какой-либо общей функции. Образование таких комплексов в организме зависит от трех факторов:

1) обмена веществ;

2) обмена энергии;

3) обмена информации.

Функциональная система – временная совокупность органов, которые принадлежат разным анатомическим и физиологическим структурам, но обеспечивают выполнение особых форм физиологической деятельности и определенных функций. Она обладает рядом свойств, таких как:

1) саморегуляция;

2) динамичность (распадается только после достижения желаемого результата);

3) наличие обратной связи.

Благодаря присутствию в организме таких систем он может работать как единое целое.

Особое место в нормальной физиологии уделяется гомеостазу. Гомеостаз – совокупность биологических реакций, обеспечивающих постоянство внутренней среды организма. Он представляет собой жидкую среду, которую составляют кровь, лимфа, цереброспинальная жидкость, тканевая жидкость. Их средние показатели поддерживают физиологическую норму (например, pH крови, величину артериального давления, количество гемоглобина и т. д.).

Итак, нормальная физиология – это наука, определяющая жизненно важные параметры организма, которые широко используются в медицинской практике.

Физиологические свойства и особенности функционирования возбудимых тканей

Основным свойством любой ткани является раздражимость , т. е. способность ткани изменять свои физиологические свойства и проявлять функциональные отправления в ответ на действие раздражителей.

Раздражители – это факторы внешней или внутренней среды, действующие на возбудимые структуры.

Различают две группы раздражителей:

1) естественные (нервные импульсы, возникающие в нервных клетках и различных рецепторах);

2) искусственные: физические (механические – удар, укол; температурные – тепло, холод; электрический ток – переменный или постоянный), химические (кислоты, основания, эфиры и т. п.), физико-химические (осмотические – кристаллик хлорида натрия).

Классификация раздражителей по биологическому принципу:

1) адекватные, которые при минимальных энергетических затратах вызывают возбуждение ткани в естественных условиях существования организма;

2) неадекватные, которые вызывают в тканях возбуждение при достаточной силе и продолжительном воздействии.

К общим физиологическим свойствам тканей относятся:

1) возбудимость – способность живой ткани отвечать на действие достаточно сильного, быстрого и длительно действующего раздражителя изменением физиологических свойств и возникновением процесса возбуждения.

Мерой возбудимости является порог раздражения. Порог раздражения – это та минимальная сила раздражителя, которая впервые вызывает видимые ответные реакции. Так как порог раздражения характеризует и возбудимость, он может быть назван и порогом возбудимости. Раздражение меньшей интенсивности, не вызывающее ответные реакции, называют подпороговым;

2) проводимость – способность ткани передавать возникшее возбуждение за счет электрического сигнала от места раздражения по длине возбудимой ткани;

3) рефрактерность – временное снижение возбудимости одновременно с возникшим в ткани возбуждением. Рефрактерность бывает абсолютной (нет ответа ни на какой раздражитель) и относительной (возбудимость восстанавливается, и ткань отвечает на подпороговый или сверхпороговый раздражитель);

4) лабильность – способность возбудимой ткани реагировать на раздражение с определенной скоростью. Лабильность характеризуется максимальным числом волн возбуждения, возникающих в ткани в единицу времени (1 с) в точном соответствии с ритмом наносимых раздражений без явления трансформации.

2. Законы раздражения возбудимых тканей

Законы устанавливают зависимость ответной реакции ткани от параметров раздражителя. Эта зависимость характерна для высоко организованных тканей. Существуют три закона раздражения возбудимых тканей:

1) закон силы раздражения;

2) закон длительности раздражения;

3) закон градиента раздражения.

Закон силы раздражения устанавливает зависимость ответной реакции от силы раздражителя. Эта зависимость неодинакова для отдельных клеток и для целой ткани. Для одиночных клеток зависимость называется «все или ничего». Характер ответной реакции зависит от достаточной пороговой величины раздражителя. При воздействии подпороговой величиной раздражения ответной реакции возникать не будет (ничего). При достижении раздражения пороговой величины возникает ответная реакция , она будет одинакова при действии пороговой и любой сверхпороговой величины раздражителя (часть закона – все).

Для совокупности клеток (для ткани) эта зависимость иная, ответная реакция ткани прямо пропорциональна до определенного предела силе наносимого раздражения. Увеличение ответной реакции связано с тем, что увеличивается количество структур, вовлекающихся в ответную реакцию.

Закон длительности раздражений . Ответная реакция ткани зависит от длительности раздражения, но осуществляется в определенных пределах и носит прямо пропорциональный характер. Существует зависимость между силой раздражения и временем его действия. Эта зависимость выражается в виде кривой силы и времени. Эта кривая называется кривой Гоорвега-Вейса-Лапика. Кривая показывает, что каким бы сильным ни был бы раздражитель, он должен действовать определенный период времени. Если временной отрезок маленький, то ответная реакция не возникает. Если раздражитель слабый, то бы как длительно он ни действовал, ответная реакция не возникает. Сила раздражителя постепенно увеличивается, и в определенный момент возникает ответная реакция ткани. Эта сила достигает пороговой величины и называется реобазой (минимальной силой раздражения, которая вызывает первичную ответную реакцию). Время, в течение которого действует ток, равный реобазе, называется полезным временем.

Закон градиента раздражения . Градиент – это крутизна нарастания раздражения. Ответная реакция ткани зависит до определенного предела от градиента раздражения. При сильном раздражителе примерно на третий раз нанесения раздражения ответная реакция возникает быстрее, так как она имеет более сильный градиент. Если постепенно увеличивать порог раздражения, то в ткани возникает явление аккомодации. Аккомодация – это приспособление ткани к медленно нарастающему по силе раздражителю. Это явление связано с быстрым развитием инактивации Na-каналов. Постепенно происходит увеличение порога раздражения, и раздражитель всегда остается подпороговым , т. е. порог раздражения увеличивается.

Законы раздражения возбудимых тканей объясняют зависимость ответной реакции от параметров раздражителя и обеспечивают адаптацию организмов к факторам внешней и внутренней среды.

3. Понятие о состоянии покоя и активности возбудимых тканей

О состоянии покоя в возбудимых тканях говорят в том случае, когда на ткань не действует раздражитель из внешней или внутренней среды. При этом наблюдается относительно постоянный уровень метаболизма, нет видимого функционального отправления ткани. Состояние активности наблюдается в том случае, когда на ткань действует раздражитель, при этом изменяется уровень метаболизма, и наблюдается функциональное отправление ткани.

Основные формы активного состояния возбудимой ткани – возбуждение и торможение.

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:

1) специфическими признаками, характерными для определенного вида тканей;

2) 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:

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

а) отсутствует скрытый период возбуждения;

б) возникает при действии любого раздражителя, т. е. нет порога раздражения, имеет градуальный характер;

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

г) затухает в пространстве и распространяется на короткие расстояния, т. е. характерен декремент;

2) импульсное, распространяющееся возбуждение. Оно характеризуется:

а) наличием скрытого периода возбуждения;

б) наличием порога раздражения;

в) отсутствием градуального характера (возникает скачкообразно);

г) распространением без декремента;

д) рефрактерностью (возбудимость ткани уменьшается).

Торможение – активный процесс, возникает при действии раздражителей на ткань, проявляется в подавлении другого возбуждения. Следовательно, функционального отправления ткани нет.

Торможение может развиваться только в форме локального ответ.

Выделяют два типа торможения:

1) первичное, для возникновения которого необходимо наличие специальных тормозных нейронов. Торможение возникает первично без предшествующего возбуждения;

2) вторичное, которое не требует специальных тормозных структур. Оно возникает в результате изменения функциональной активности обычных возбудимых структур.

Процессы возбуждения и торможения тесно связаны между собой, протекают одновременно и являются различными проявлениями единого процесса. Очаги возбуждения и торможения подвижны, охватывают большие или меньшие области нейронных популяций и могут быть более или менее выражены. Возбуждение непременно сменяется торможением, и наоборот, т. е. между торможением и возбуждением существуют индукционные отношения.

Мембранный потенциал (или потенциал покоя) – это разность потенциалов между наружной и внутренней поверхностью мембраны в состоянии относительного физиологического покоя. Потенциал покоя возникает в результате двух причин:

1) неодинакового распределения ионов по обе стороны мембраны. Внутри клетки находится больше всего ионов К, снаружи его мало. Ионов Na и ионов Cl больше снаружи, чем внутри. Такое распределение ионов называется ионной асимметрией;

2) избирательной проницаемости мембраны для ионов. В состоянии покоя мембрана неодинаково проницаема для различных ионов. Клеточная мембрана проницаема для ионов K, малопроницаема для ионов Na и непроницаема для органических веществ.

За счет этих двух факторов создаются условия для движения ионов. Это движение осуществляется без затрат энергии путем пассивного транспорта – диффузией в результате разности концентрации ионов. Ионы K выходят из клетки и увеличивают положительный заряд на наружной поверхности мембраны, ионы Cl пассивно переходят внутрь клетки, что приводит к увеличению положительного заряда на наружной поверхности клетки. Ионы Na накапливаются на наружной поверхности мембраны и увеличивают ее положительный заряд. Органические соединения остаются внутри клетки. В результате такого движения наружная поверхность мембраны заряжается положительно, а внутренняя – отрицательно. Внутренняя поверхность мембраны может не быть абсолютно отрицательно заряженной, но она всегда заряжена отрицательно по отношению к внешней. Такое состояние клеточной мембраны называется состоянием поляризации. Движение ионов продолжается до тех пор, пока не уравновесится разность потенциалов на мембране, т. е. не наступит электрохимическое равновесие. Момент равновесия зависит от двух сил:

1) силы диффузии;

2) силы электростатического взаимодействия.

Значение электрохимического равновесия:

1) поддержание ионной асимметрии;

2) поддержание величины мембранного потенциала на постоянном уровне.

В возникновении мембранного потенциала участвуют сила диффузии (разность концентрации ионов) и сила электростатического взаимодействия, поэтому мембранный потенциал называется концентрационно-электрохимическим.

Для поддержания ионной асимметрии электрохимического равновесия недостаточно. В клетке имеется другой механизм – натрий-калиевый насос. Натрий-калиевый насос – механизм обеспечения активного транспорта ионов. В клеточной мембране имеется система переносчиков, каждый из которых связывает три иона Na, которые находятся внутри клетки, и выводит их наружу. С наружной стороны переносчик связывается с двумя ионами K, находящимися вне клетки, и переносит их в цитоплазму. Энергия берется при расщеплении АТФ. Работа натрий-калиевого насоса обеспечивает:

1) высокую концентрацию ионов К внутри клетки, т. е. постоянную величину потенциала покоя;

2) низкую концентрацию ионов Na внутри клетки, т. е. сохраняет нормальную осмолярность и объем клетки , создает базу для генерации потенциала действия;

3) стабильный концетрационный градиент ионов Na, способствуя транспорту аминокислот и сахаров.

5. Физико-химические механизмы возникновения потенциала действия

Потенциал действия – это сдвиг мембранного потенциала, возникающий в ткани при действии порогового и сверхпорогового раздражителя, что сопровождается перезарядкой клеточной мембраны.

При действии порогового или сверхпорогового раздражителя изменяется проницаемость клеточной мембраны для ионов в различной степени. Для ионов Na она повышается в 400–500 раз, и градиент нарастает быстро, для ионов К – в 10–15 раз, и градиент развивается медленно. В результате движение ионов Na происходит внутрь клетки, ионы К двигаются из клетки, что приводит к перезарядке клеточной мембраны. Наружная поверхность мембраны несет отрицательный заряд, внутренняя – положительный.

Компоненты потенциала действия:

1) локальный ответ;

2) высоковольтный пиковый потенциал (спайк);

3) следовые колебания:

а) отрицательный следовой потенциал;

б) положительный следовой потенциал.

Локальный ответ.

Пока раздражитель не достиг на начальном этапе 50–75 % от величины порога, проницаемость клеточной мембраны остается неизменой, и электрический сдвиг мембранного потенциала объясняется раздражающим агентом. Достигнув уровня 50–75 %, открываются активационные ворота (m-ворота) Na-каналов, и возникает локальный ответ.

Ионы Na путем простой диффузии поступают в клетку без затрат энергии. Достигнув пороговой силы, мембранный потенциал снижается до критического уровня деполяризации (примерно 50 мВ). Критический уровень деполяризации – это то количество милливольт, на которое должен снизиться мембранный потенциал, чтобы возник лавинообразный ход ионов Na в клетку. Если сила раздражения недостаточна, то локального ответа не происходит.