Понятие возбудимости и возбуждения. Вольт-амперные характеристики. Возбудимые и невозбудимые мембраны. Критический уровень мембранного потенциала. Пороговый раздражитель

Возбудимость(е) – способность возбудимой ткани изменять свои свойства или состояние под действием раздражителя. Ее количественная мера – интенсивность порогового раздражителя(Sпор) т.е самого слабого стимула, в ответ на которой возникает ПД, а вслед за ним и специф реакция. Чем ниже Sпор, тем выше возбудимость е=1/Sпор. Возбуждение – реакция возбудимой ткани на раздражитель. Признаки возбуждения: 1)Специф реакция (сокращение в мышеч ткани) 2)генерация ПД 3)Проводимость – бездекрементное распространение ПД по возбудимым мембранам. 4)Уменьшение электроимпеданса из-за повышения проницаемости возбудимых мембран для ионов. 5)усиление метаболизма (катаболизма) – увеличении содержания конечных (СО2) и промежут (молочной к-ты) продуктов катаболизма, повыш потребления О2 и исх субстратов метаболизма 6) повышение температуры возбудимой ткани

Возбудимые мембраны способны создавать не только потенциал покоя(ПП), но и потенциал действия(ПД), обусловлено наличием потенциал зависимых ионных каналов. В невозбудимых мембранах находятся только потенциал зависимые ионные каналы.

Величина порогового раздражителя является мерой возбудимости мембраны, т.е. ее способности генерировать ПД.

Возбудимыми мембранами называют мембраны, способные генерировать ПД.

Процесс возникновения ПД называется возбуждением возбудимой мембраны. Возбудимость- способность возбудимой ткани изменять свои свойства или состояния под действием раздражителей, ее количественной мерой служит: интенсивность порогового раздражителя. 〖(S〗_пор) ԑ(возбудимость)=1/S_пор

Вольт-амперная характеристика невозбудимой мембраны линейная. При изменении мембранного потенциала (МП) от уровня ПП до 0 электропроводность мембраны остается неизменной. С понижением абсолютного значения МП плотность ионного тока сквозь невозбудимую мембрану пропорционально уменьшается в соответствии с законом Ома.

Вольт-амперная характеристика возбудимой мембраны нелинейная. При понижении трансмембранной разности потенциалов до определенного значения(не до нуля) плотность ионного тока снижается до нуля. Затем дальнейшее уменьшение абсолютного значения трансмембранного потенциала приводит к резкому нарастанию тока.

Возбудимые мембраны генерируют ПД только при действии на них электрических импульсов определенной величины – пороговый и надпороговый раздражители. Минимальный импульс напряжения способный вызвать ПД на возбудимой мембране – пороговый раздражитель.

Этот импульс сдвигает МП до определенного уровня – критический мембранный потенциал V_n=│ПП│-│КМП│

Величина порогового раздражителя является мерой возбудимости мембраны, тоесть ее способность генерировать ПД. Возбудимые мембраны способны генерировать ПД, процесс возникновения ПД, возбуждение. КПМ- под действием деполяризации мембраны увеличивается вероятность перехода натриевого канала в проводящее состояние. Постепенно число открытых каналов растет и входящий натриевый ток увеличивается. Одновременно увеличивается выходящий калиевый ток. Но натриевый ток растет быстрее.

Уровень трансмембранной разности потенциалов при котором входящий натриевый ток начинает превышать выходящий калиевый,носит название КМП. Под действием деполяризации мембраны увеличивается вероятность перехода натриевого канала в проводящее состояние.

Постепенно число открытых каналов растет и входящий натриевый ток увеличивается.

Одновременно увеличивается выходящий калиевый ток через калиевые потенциалнезависимые каналы, но натриевый ток все же растет быстрее.

Уровень трансмембранной разности потенциалов, при котором входящий натриевый ток начинает превышать выходящий калиевый, носит название критического мембранного потенциала.

Начиная с этого уровня, процесс развития потенциала действия становится необратимым (начинается "лавинообразное" открытие натриевых каналов): входящий натриевый ток деполяризует мембрану → деполяризация мембраны повышает вероятность открытия натриевых каналов → открываются каналы → увеличивается входящий натриевый ток.

В этот период возбудимая мембрана не чувствительна к воздействию внешних стимулов, наступает фаза абсолютной рефрактерности, примерно соответствующая по длительности фазе деполяризации потенциала действия.

Далее могут следовать: а) фаза следовой деполяризации (экзальтации) (в этот период вероятность открытия натриевых каналов уже высока, а мембранный потенциал сдвинут по направлению к КМП); б) фаза следовой гиперполяризации (МП сдвинут ниже уровня потенциала покоя).