Возбудимость – это свойство нейрона формировать потенциал действия в ответ на раздражение

Возбудимость клетки имеет несколько фаз, каждая из которых соответствует определенной фазе потенциала действия. Фазовые состояния возбудимости определяются состоянием проницаемости клеточной мембраны. Рассматриваю четыре фазы возбудимости:

- кратковременное повышение возбудимости,

- фаза абсолютной рефрактерности,

- фаза относительной рефрактерности,

- фаза экзальтации.

Рисунок 1 – Фазовые изменения возбудимости клетки

Фаза кратковременного повышения возбудимости соответствует началу первичной деполяризации мембраны. Если деполяризация не достигает критической величины, то возникает локальный потенциал. В случае достижения критического уровня деполяризации развивается потенциал действия. Первая фаз характеризуется как период повышенной чувствительности к действию адекватного раздражителя, т.к. в этот момент открывается часть потенциал чувствительных каналов натрия.

Фаза абсолютной рефрактерности – это фаза полной не возбудимости клетки, она соответствует пику потенциала действия и продолжается 1-2 мс. Клетка в этот момент не отвечает на раздражитель в не зависимости от его силы или частоты. Объяснить отсутствие какой-либо чувствительности в этот период можно тем, что все потенциал чувствительные каналы находятся в открытом состоянии. Через ионные каналы в клетку поступает большое количество ионов натрия, причем, чем больше ионов поступает в клетку, тем больше становиться деполяризации мембраны, которая препятствует дальнейшему поступлению ионов натрия и ограничивает развитие ПД и обусловливает фазу абсолютной рефрактерности.

Фаза относительной рефрактерности – это период восстановления возбудимости, когда сильное раздражение может вызвать новое возбуждение. Эта фаза соответствует времени реполяризации мембраны, когда начинается активное выведение из клетки положительно заряженных ионов натрия и калия.

Фаза экзальтации – это период повышенной возбудимости, который соответствует так называемой следовой деполяризации. Это период времени наступает вслед за полной реполяризаций мембраны и сопровождается кратковременным повышением чувствительности натриевых ионных каналов. В фазу экзальтации даже незначительное действие адекватного раздражителя способно вызвать потенциал действия.

Вопрос 27

Показатели состояния возбудимости нервной ткани

Возбудимость клетки меняется в процессе возбуждения и при изменении химического состава внеклеточной жидкости, например, в результате длительной высокой активности клеток. Показателями состояния возбудимости нервной ткани являются:

- пороговый потенциал,

- пороговая сила,

- пороговое время.

Определение_4

Пороговый потенциал ΔЕ – это минимальная величина, на которую надо уменьшить потенциал покоя, чтобы вызвать возбуждение.

Пороговый потенциал и возбудимость клеток находится в обратных отношениях:

Правило_1

Чем выше возбудимость клеток, тем меньше у них пороговый потенциал.

Значение порогового потенциала, при котором развивается возбуждение, называют критический уровень деполяризации Е_кр (КУД), обычно он составляет -50 мВ. Таким образом, пороговый потенциал можно оценить по формуле (1):

ΔЕ = Е₀ - Е_кр (1)

где Е₀ – нулевой уровень деполяризации, или состояние покоя.

Определение_5

Пороговая сила – это наименьшая сила раздражителя, способная вызывать возбуждение (ПД).

Сила раздражителя отражает степень выраженности раздражающего воздействия стимула на ткань и выражается в единицах электрического тока (амперах), температуры, концентрации химического вещества (ммоль/л), силе звука (децибелах) и т.д.

В случае, когда для вызова импульсного возбуждения используется электрический ток, понятие пороговая сила заменяет определение реобаза, т.е. наименьшая сила электрического тока, способная вызвать возбуждение. Выразить величину реобазы можно с помощью формулы 1, поскольку она соответствует критическому уровню деполяризации мембраны (Е_кр = ΔЕ - Е₀).

Определение_6