Понятие возбудимость, возбуждение, раздражимость, раздражение. Открытие биоэлектрических явлений

На любой живой организм постоянно действуют факторы внешней среды - раздражители (свет, шум, запахи и т.д.). Воздействие раздражителя на организм называют раздражением. Организм воспринимает раздражение благодаря особой способности – раздражимости. Раздражимость – это способность клетки, ткани усиливать или уменьшать активность в ответ на действие раздражителя.

Раздражитель – это любое изменение внешней или внутренней среды организма, воспринимаемое клетками и вызывающее ответную реакцию.

Раздражители классифицируются по разным признакам:

ü По природе - химические, биологические, физические (электрические, механические, температурные, световые)

ü По степени чувствительности клеток к тому или иному раздражителю – адекватные (наибольшая чувствительность клетки), неадекватные.

ü По силе (пороговой силы, под пороговой силы над пороговой силы); пороговый раздражитель характеризуется минимальной силой достаточной, чтобы вызвать специфический эффект, под пороговый вызывает лишь местную реакцию – его сила недостаточна для специфического ответа, над пороговый обладает большой силой и вызывает значительные функциональные изменения.

На действие раздражителей организм отвечает изменением своего состояния. Некоторые ткани организма (мышечная и нервная) относятся к возбудимым тканям. Они характеризуются возбудимостью. Возбудимость - это способность живых организмов отвечать на действие раздражителей возбуждением. Возбуждение - это реакция организма на действие раздражителя, это специфическая форма реагирования возбудимой клетки на действие раздражителя. Оно сопровождается физическими, физико-химическими и функциональными изменениями.

Все клетки организма обладают возбудимостью. В наибольшей степени - нервные, мышечные и секреторные. В них возникают специфические и неспецифические изменения. Специфические изменения - различные в разных видах клеток (мышечные отвечают сокращением, секреторные выработкой секрета, нервные возникновением нервного импульса - биотоком). Неспецифические изменения – изменения в обмене веществ.

Обязательным признаком возбуждения является изменение электрического состояния клеточной мембраны.

Впервые о биотоке узнали еще в 18 веке - Луиджи Гальвани (профессор анатомии Болонского университета) наблюдал биотоки у лягушки. (Он подвешивал препараты обнаженных задних лапок лягушки над железной решеткой и наблюдал сокращение мышц лапок при касании с решеткой – сделал вывод о наличии «животного электричества»)

Впервые регистрация биоэлектрических явлений была осуществлена с помощью гальванометра в 1838 г. – одну клемму присоединяли к поврежденному участку мышцы, а другую к неповрежденному – наблюдалось отклонение стрелки гальванометра.

В начале 20 века в 1902-1919 г создана мембранная теория Берштейна, которая объясняла происхождение биотоков. Стало ясно, что «животное электричество» обусловлено процессами, происходящими на клеточной мембране.

Сущность процесса возбуждения заключается в том, что все клетки организма имеют электрический заряд, который обеспечивается неодинаковой концентрацией анионов и катионов снаружи и внутри клетки (мембранный потенциал). При действии раздражителя на клетку возбудимой ткани изменяется проницаемость ее мембраны, вследствие чего ионы быстро перемещаются – это и есть процесс возбуждения.