Сопротивляемость воздействию внешних раздражителей стерины. Законы раздражения возбудимых тканей. Внешние и внутренние раздражители

Раздражимость - это способность организма или отдельных тканей реагировать на окружающую среду. Это также способность мышцы сокращаться в ответ на растяжение. Возбудимостью называют позволяющее ей реагировать на раздражение или стимуляцию, например, способность нервных или мышечных клеток реагировать на электрический стимул.

Важнейшее биологическое свойство

Раздражимость - это в биологии свойство тканей, которые могут воспринимать внутреннее или внешнее вмешательство и отвечать на него путем перехода в возбужденное состояние. Такие ткани называются возбудимыми и имеют определенное количество характерных качеств. К ним относят следующие:

1. Раздражимость. Это когда клетки, ткани и органы способны на ответную реакцию при вмешательстве определенных раздражителей - как внешних, так и внутренних.

2. Возбудимость. Это такое качество животной или растительной клеток, при котором становится возможной смена состояния покоя на состояние физиологической активности организма.

3. Проводимость. Это способность к распространению возбудительных реакций. Она зависит от строения ткани и ее функциональных особенностей.

4. Память отвечает за фиксирование происходящих перемен на уровне молекул с занесением изменений в Это качество дает возможность предвидеть поведение организма в ответ на повторные вмешательства.

Раздражимость: определение и описание

Что такое раздражимость? Является ли это свойство организма нормой или же это, скорее, состояние болезненной возбудимости и чрезмерная чувствительность органа или части тела? Естественная восприимчивость характерна для всех живых организмов, тканей и клеток, которые под влиянием определенных раздражителей реагируют определенным способом. В физиологии раздражимость - это свойство нервной, мышечной или другой ткани реагировать на раздражители. Способность реагирования на изменения в физической или биологической среде является свойством всего живого на Земле. Примерами может служить следующее: к свету, сужение и расширение зрачка в связи с изменением и так далее.

Этимология понятия

Термин происходит от латинского irritabilitas. Раздражимость - это реакция возбуждения на определенные внешние факторы. Этот термин используется для описания физиологических реакций на раздражители, а также патологических проявлений, связанных с чрезмерной чувствительностью. Это понятие не стоит путать с раздражительностью.

Это свойство может быть продемонстрировано в поведенческих реакциях на окружающую среду, ситуационные, социологические и эмоциональные стимулы и проявляться в неконтролируемом гневе, злости и чувстве разочарования. Как правило, это качество присуще только людям. Раздражимость - это свойство всего живого, включая животный и растительный мир.

Раздражимость и адаптация

Все обладают таким свойством, как раздражимость. Это способность организма воспринять и ответить на определенные стимулы, которые могут иметь как положительное, так и отрицательное влияние. Растение обычно склоняется в ту сторону, где имеется больше солнечного света. Почувствовав тепло, человек может убрать руку от горячей печи.

Тесно связанной с понятием "раздражимость" является адаптация, которая отвечает за изменения в организме в ответ на внешнее воздействие. Например, человеческая кожа темнеет при воздействии интенсивного солнечного света. Термин «адаптация» часто используется для описания определенных перемен в популяциях, которые, как правило, не могут быть переданы потомству и поэтому не являются эволюционно значимыми. Кроме того, эти изменения обычно обратимы. Например, загар будет постепенно исчезать, если индивид перестанет пребывать на солнце. Условия окружающей среды также могут вызвать долгосрочные изменения в генетическом составе популяции, которые будут уже необратимы у отдельных организмов.

Основные понятия

Раздражимостью называют способность живых организмов реагировать определенным образом на внешнее воздействие путем изменения своей формы и некоторых функций. В роли раздражителей выступают те факторы окружающей среды, которые могут вызвать ответную реакцию. В ходе эволюционного развития были сформированы ткани, которые обладают повышенным уровнем чувствительности благодаря наличию в клетках специальных рецепторов. К таким восприимчивым тканям относятся нервная, мышечная и железистая ткань.

Взаимосвязь раздражимости и возбудимости

Раздражимость и возбудимость неразрывно связаны между собой. Возбудимостью называют такое свойство высокоорганизованных тканей, как реакция на внешнее воздействие путем изменения физиологических качеств. На первом месте по возбудимости будет находиться нервная система, за ней следуют мышцы и железы.

Виды раздражителей

Различают внешние и внутренние способы вмешательства. К внешним относятся:

1. Физические (механические, тепловые, лучевые и звуковые). Примерами могут быть звук, свет, электричество.
2. Химические (кислоты, щелочи, яды, лекарства).
3. Биологические (бактерии, вирусы и тому подобное). Раздражителем может также считаться пища и особь противоположного пола.
4. Социальные (для людей это могут быть обычные слова).

Что касается внутренних, то здесь идет речь о веществах, которые производятся самим организмом. Это могут быть гормоны и другие биологически активные составляющие. По силе воздействия выделяют три группы: подпороговые - те, которые могут и не вызывать ответа, пороговые - вмешательства умеренной интенсивности - и сверхпороговые, вызывающие наиболее сильную реакцию.

Структурно-функциональное состояние организма человека

1.1 Внешние и внутренние раздражители организма человека

На человека постоянно действует непрерывный поток внешних раздражителей, а также разнообразная информация о процессах, которые происходят в середине организма и вне его. Внешние раздражители, которые приводят к ухудшению здоровья, относят к несчастным случаям. Это травмы, острые профессиональные заболевания, отравления и т.д. К острым профессиональным заболеваниям, отравлениям относятся те, что возникли после воздействия вредных веществ и опасных факторов. Они могут возникнуть в результате действия:

Химических факторов - острый бронхит, трахеит, конъюнктивит, анемия, дерматит и т.п.;

Ионизирующих излучений - острая лучевая болезнь, острые лучевые поражения;

Лазерного облучения - ожоги кожи, поражение роговицы глаза;

Также заболевания возникают при высоких уровнях воздействия на человека, которые вызывают нежелательные биологические эффекты.

Любые физиологические, физические, химические или эмоциональные воздействия, будь то температура воздуха, излишнее атмосферное давление или волнение, радость, печаль могут быть поводом к выходу организма из состояния равновесия. При малых уровнях воздействия раздражителя человек просто воспринимает информацию, поступающую извне. Он видит окружающий мир, слышит его звуки, вдыхает различные запахи и т.д. В случаях экстремального воздействия на организм нервная система формирует защитно-приспособительные реакции, определяет соотношение воздействующего и защитного эффектов.

1.2 Восприятие человеком состояния внешней среды и характеристика анализаторов

Человеку постоянно необходимы сведения о состоянии и изменении внешней среды, переработка этой информации и составление программ жизнеобеспечения. Возможность получать информацию об окружающей среде, способность ориентироваться в пространстве и оценивать свойства окружающей среды обеспечиваются анализаторами (сенсорными системами). Они представляют собой системы ввода информации в мозг для анализа этих данных Гетия И.Г., Гетия С.И, Комиссарова Т.А. и др. Безопасность жизнедеятельности. Практические занятия. Учеб. пособие для среднего проф. образования / Под. ред. И.Г. Гетия. - М.: Колос, ИПР СПО, 2008. .

В коре головного мозга - высшем звене центральной системы (ЦНС) - анализируется информация, поступающая из внешней среды, и осуществляется выбор или разработка программы ответной реакции, т.е. формируется информация об изменении организации жизненных процессов таким образом, чтобы это изменение не привело к повреждению или гибели организма.

Датчиками систем являются специфические структурные нервные образования, называемые рецепторами. Они представляют собой окончания чувствительных нервных волокон, способных возбуждаться при действии раздражителя. Часть из них воспринимает изменения в окружающей среде, а часть - во внутренней среде организма. Выделяют группу рецепторов, расположенных в скелетных мышцах, сухожилиях и сигнализирующих о тонусе мышц. По характеру ощущений различают зрительные, слуховые, обонятельные, осязательные рецепторы, рецепторы боли, рецепторы положения тела в пространстве.

Рецепторы представляют собой клетку, снабженную подвижными волосками или ресничками (подвижными антеннами), обеспечивающими чувствительность рецепторов. Так, для возбуждения фоторецепторов (воспринимающих световые раздражители) достаточно 5...10 квантов света, а для обонятельных рецепторов - одной молекулы вещества.

Полученная рецепторами информация, закодированная в нервных импульсах, передается по нервным путям в центральные отделы соответствующих анализаторов и используется для контроля со стороны нервной системы, координирующей работы исполнительных органов. Функциональная схема анализатора представлена на рисунке 1.

Рисунок 1. Функциональная схема анализатора

Не следует смешивать понятия "орган чувств" и "рецептор", например, глаз - это орган зрения, а сетчатка - фоторецептор, один из компонентов органа зрения. Помимо сетчатки в состав органа зрения входят преломляющие среды, различные оболочки, мышечный аппарат. Понятие "орган чувств" в значительной мере условно, т.к. сам по себе он не может обеспечить ощущение. Для этого необходимо, чтобы возбуждение, возникшее в рецепторах, поступило в центральную нервную систему - специальные отделы коры больших полушарий, т.к. именно с деятельностью высших отделов головного мозга связано возникновение субъективных отношений. Посредством зрения человек познает форму, величину, цвет предмета, направление и расстояние, на котором он находится. Зрительный анализатор - это глаза, зрительные нервы и зрительный центр, расположенный в затылочной доле коре головного мозга.

Чтобы видеть форму предмета, надо четко различать его границы, очертания. Эта способность глаза характеризуется остротой зрения. Острота зрения измеряется минимальным углом (от 0.5 до 10°), при котором две точки на расстоянии 5 м еще воспринимаются отдельно. Глаз чувствителен к видимому диапазону спектра электромагнитных колебаний (380 - 770 нм).

Слух - способность организма воспринимать и различать звуковые колебания. Эта способность осуществляется слуховым анализатором. Человеческому уху доступна область звуков (механических колебаний) с частотой 16...20 000 Гц Дронов А.А. Креативноформирующее обучение безопасности жизнедеятельности студентов вуза: Методич. пособие для СПО / А.А. Дронов. - Воронежский механический техникум, 2005. .

Механизм защиты слухового анализатора от повреждения при воздействии интенсивных звуков предусмотрен анатомическим строением среднего уха, системой слуховых косточек и мышечных волокон, которые являются механическим передаточным звеном, ответственным за появление акустического рефлекса блокировки звука в ответ на интенсивный звуковой раздражитель. Возникновение акустического рефлекса обеспечивает защиту чувствительных структур улитки внутреннего уха от разрушения.

Орган слуха - ухо - представляет собой воспринимающую часть звукового анализатора. Оно имеет 3 отдела: наружное, среднее и внутреннее ухо. Они служат для передачи звуковых колебаний в головной мозг, в котором синтезируется соответствующее слуховое представление.

Орган слуха воспринимает далеко не все многочисленные звуки окружающей среды. Частоты, близкие к верхнему и нижнему пределам слышимости, вызывают слуховое ощущение лишь при большой интенсивности и по этой причине обычно не слышны. Очень интенсивные звуки слышимого диапазона могут вызвать боль в ухе и даже повредить слух 3 . С возрастом слуховая чувствительность теряется. Таким образом, орган слуха выполняет два задания: снабжает организм информацией и обеспечивает самосохранение, противостоит повреждающему действию акустического сигнала.

Обоняние - способность воспринимать запахи, осуществляется посредством обонятельного анализатора, рецептором которого являются нервные клетки, расположенные в слизистой оболочке верхнего и, отчасти, среднего носовых ходов. Человек обладает различной чувствительностью к пахучим веществам, а к некоторым веществам особенно высокой. Например, этилмеркаптан ощущается при его содержании, равном 0.00019 мг в 1 л воздуха.

Снижение обоняния часто возникает при воспалительных процессах в слизистой оболочке носа. В некоторых случаях нарушение обоняния является одним из существенных симптомов поражения ЦНС.

Вкус - ощущение, возникающее при воздействии раздражителей на специфические рецепторы, расположенные на различных участках языка. Вкусовое ощущение складывается из восприятия кислого, соленого, сладкого и горького.

Вариации вкуса являются результатом комбинации основных перечисленных ощущений. Разные участки языка имеют неодинаковую чувствительность к вкусовым веществам: кончик языка более чувствителен к сладкому, края языка - к кислому, кончик и края к соленому и корень языка наиболее чувствителен к горькому.

Механизм восприятия вкусовых веществ связывают с химическими реакциями на границе "вещество - вкусовой рецептор". Предполагают, что каждый рецептор содержит высокочувствительные белковые вещества, распадающиеся при воздействии определенных вкусовых веществ. Возбуждение от вкусовых рецепторов передается в ЦНС по специфическим проводящим путям Фролов М.П. и др. Основы безопасности жизнедеятельности. Учебник для студентов. - М.: Просвещение, 2006. .

Осязание - сложное ощущение, возникающее при раздражении рецепторов кожи, слизистых оболочек и мышечно-суставного аппарата. Основная роль в формировании осязания принадлежит кожному анализатору, который осуществляет восприятие внешних механических, температурных, химических и др. раздражителей. Осязание складывается из тактильных, температурных, болевых и двигательных ощущений. Основная роль в ощущении принадлежит тактильной рецепции - прикосновению и давлению.

Кожа - внешний покров тела - представляет собой орган с весьма сложным строением, выполняющий ряд важных жизненных функций.

Одна из основных функций кожи - защитная, кожа - орган защиты. Так, растяжение, давление, ушибы обезвреживаются упругой жировой подстилкой и эластичностью кожи. Нормальный роговой слой предохраняет глубокие слои кожи от высыхания и весьма устойчив по отношению к различным химическим веществам.

Секреторная функция обеспечивается сальными и потовыми железами. С кожным салом могут выделяться некоторые лекарственные вещества (йод, бром), продукты промежуточного обмена веществ, микробных токсинов и ядов. Функция сальных и потовых желез регулируется вегетативной нервной системой.

Обменная функция кожи заключается в участии ее в процессах регуляции общего обмена веществ в организме, особенно водного, минерального и углеводного. Кожа - это "периферийный мозг", неутомимый сторож, который всегда начеку, постоянно извещает центральный мозг о каждой агрессии и опасности.

С помощью анализаторов человек получает обширную информацию об окружающем мире. Количество информации принято измерять в двоичных знаках - битах. Например, поток информации через зрительный рецептор человека составляет 10 8 - 10 9 бит/с, нервные пути пропускают 2 * 10 6 бит/с, в памяти прочно задерживается только 1 бит/с, следовательно, в коре головного мозга анализируется и оценивается не вся поступающая информация, а наиболее важная. Информация, получаемая из внешней и внутренней среды, определяет работу функциональных систем организма и поведение человека.

Анатомия человека

Впервые гомеостатические процессы в организме как процессы, обеспечивающие постоянство его внутренней среды, рассмотрел французский естествоиспытатель и физиолог К.Бернар в середине XIX в...

Виды биологических ритмов

Внешние ритмы имеют географическую природу, связаны с вращением Земли относительно Солнца и Луны относительно Земли. Множество экологических факторов на нашей планете, в первую очередь световой режим, температура...

Инстинктивное поведение

Когда говорят об автономности внутренних факторов поведения, об их независимости от внешней среды, то необходимо помнить, что эта независимость является лишь относительной. Уже из приведённых опытов Хольста видно...

Обмен веществ и энергии

ПИТАНИЕ - поступление в организм растений, животных и человека и усвоение ими веществ, необходимых для восполнения энергетических затрат, построения и возобновления тканей. Посредством питания, как составной части обмена веществ...

Обмен веществ как основная функция организма человека

раскрыть основные формы обмена веществ; исследовать регуляцию обмена веществ; предложить меры профилактики и лечений нарушений обмена веществ...

Воздействие информации на наш организм происходит постоянно: несущий ее свет падает на сетчатку глаза, звуковые вибрации заставляют колебаться барабанную перепонку уха, молекулы, обладающие тем или иным запахом...

Условия обитания рыб в нижнем течении реки Сутара

Речная сеть области хорошо развита. По территории ЕАО протекает 5017 водотоков (рек, ключей, ручьёв). Речная сеть представлена левыми притоками р. Амура. Большинство рек малые и средние. Наиболее крупные реки длиной более 100 км Большая Бира (261 км)...

Физиология рыб

Нервная система объединяет и согласует деятельность всех систем организма, в результате чего организм способен правильно реагировать на изменение внешней и внутренней среды. Нервная система состоит из центральной и периферической...

Физические поля в организме человека

Объединение естествознания на физической основе - новый этап познания живого. М.В. Волькенштейн Думать, что природа относится к человеку лучше, чем к капусте - значит тешить свой рассудок забавными представлениями. Ростан...

Функциональные системы организма

Важность выявления закономерностей развития организма ребенка и особенностей функционирования его физиологических систем на разных этапах онтогенеза для охраны здоровья и разработки адекватных возрасту педагогических технологий...

Эколого-биологическая характеристика северного оленя на острове Сахалин

Реки Сахалина относятся к бассейнам Охотского моря, Татарского пролива и Амурского лимана. Большое количество осадков при малой испаряемости обуславливает сравнительно обильный поверхностный сток...

Эмбриональное развитие

Врожденные пороки могут быть следствием разнообразных причин, таких, как болезнь, генетические отклонения и многочисленные вредные вещества, влияющие на плод и организм матери...

Раздражимость – это свойство всего живого реагировать на внешние воздействия изменением структуры и функций. Все клетки и ткани обладают раздражимостью.

Раздражители – это факторы среды, способные вызывать ответную реакцию живого образования.

Раздражение – это процесс воздействия раздражителя на организм. В процессе эволюции образовались ткани, обладающие высоким уровнем раздражимости и активно участвующие в приспособительных реакциях. Их называют возбудимыми тканями. К ним относят нервную, мышечную и железистые ткани.

Возбудимость – это способность высокоорганизованных тканей (нервной, мышечной, железистой) реагировать на раздражение изменением физиологических свойств и генерации процесса возбуждения. Наиболее высокой возбудимостью обладает нервная система, затем мышечная ткань и наконец железистые клетки.

Раздражители бывают внешними и внутренними. Внешние делят на:

физические (механические, термические, лучевые, звуковые раздражения)

химические (кислоты, щелочи, яды, лекарственные вещ-ва)

биологические (вирусы, различные микроорганизмы)

К внутренним раздражителям относят вещ-ва, образующиеся в самом организме (гормоны, биологически-активные вещ-ва).

По биологическому значению раздражители делят на адекватные и неадекватные. К адекватным относятся раздражители, воздействующие в естественных условиях на возбудимые системы, например: свет для органа зрения; звук для органа слуха; запах для обоняния.

Неадекватный раз-ль. Чтобы вызвать возбуждение неадекватный раз-ль должен быть во много раз сильнее, чем адекватный для воспринимающего аппарата. Возбуждение представляет собой совокупность физико-химических процессов в ткани.

7. Потенциал покоя потенциал действия. Локальный ответ.

Потенциал покоя.

Когда клетка или волокно находится в состоянии покоя, ее внутренний потенциал (мембранный потенциал) варьирует от -50 до -90 милливольт и условно принимается за ноль. Наличие этого потенциала обусловлено неравенством концентраций ионов Na + ,K + ,Cl - ,Ca 2+ внутри и вне клетки, а также различной проницаемостью мембран для этих ионов. Внутри клетки калия в 30-50 раз больше, чем снаружи. При этом проницаемость мембраны невозбужденной клетки для ионов калия в 25 раз выше, чем для ионов натрия. Поэтому калий выходит из клетки наружу. В этаже время анионы цитоплазмы клетки особенно наружные хуже проходят через мембрану, концентрируются у ее поверхности, создавая «―» потенциал. Вышедшие из клетки ионы калия удерживаются у наружной поверхности мембраны электростатическим противоположным зарядом.

Это разность потенциала называется мембранным потенциалом или потенциалом покоя. Со временем при такой ситуации большинство ионов калия могли бы выйти за пределы клетки и разность концентраций их снаружи и внутри выровнялась бы, но этого не происходит, т. к. в клетке сущ-ет натрий калиевый насос. Благодаря которому осуществляется обратное поступление калия из тканевой жидкости в клетку и выделение ионов натрия против градиента концентрации (а натрия больше снаружи клетки)

Потенциал действия

Если на нервное или мышечное волокно действует раз-ль, то проницаемость мембраны тут же изменяется. Она увеличивается для ионов натрия, т. к. концентрация натрия в тканевой жидкости выше, то ионы устремляются в кислоту, уменьшая до нуля мембранный потенциал. На некоторое время возникает разность потенциалов с обратным знаком (реверсия мембранного потенциала).

а) фаза деполяризации

б) фаза реполяризации

в) фаза следовой реполяризации (потенциал)

Изменение проницаемости мембраны для Na+ продолжается недолго. Она начинает повышаться для K+ и снижается для Na+. Это соответствует фазе реполяризации. Нисходящая часть кривой соответствует следовому потенциалу и отражает восстановительные процессы наступающие после раздражения.

Амплитуда и характер временных изменений потенциала действия (пд) мало зависит от силы раз-ля. Важно чтобы это сила была определенной критической величины, которая называется раздражения или реобазой. Возникнув в месте раздражения потенциал действия распространяется по нервному или мышечному волокну, не изменяя своей амплитуды. Наличие порога раздражения и независимость амплитуды потенциала действия от силы стимула называется законом «все» или «ничего». Кроме силы раздражения важно и время действия его. Слишком короткое время действия раз-ля не приводит к возбуждению. Методически ее трудно определить. Поэтому исследователем Лапина введен термин «хронопсия». Это минимальное время необходимое для того, чтобы вызвать возбуждение ткани при силе раз-ля равной двум реобазам.

Возникновению потенциала действия предшествует в точке раздражения мышцы или нерва активные под пороговые изменения мембранного потенциала. Они проявляются в форме локального (местного) ответа .

Для локального ответа характерны:

зависимость от силы раздражения

нарастание постепенно величины ответа.

нераспространение по нервному волокну.

Первые признаки локального ответа обнаруживаются при действии стимулов составляющих 50-70% пороговой величины. Локальный ответ как и потенциал действия обусловлен повышением натриевой проницаемости. Однако это повышение было недостаточно, чтобы вызвать потенциал действия.

Потенциал действия возникает когда деполяризация мембраны достигнет критического уровня. Но локальный ответ важен. Он подготавливает ткани к последующим воздействиям.

Проведение возбуждения по нервным и мышечным волокнам. Фазовый характер изменений возбудимости нервных волокон.

Проведение возбуждения

Возбуждение распространяется по нервным и мышечным волокнам вследствие образования в них потенциала действия и местных электрических токов. Если в каком-либо участке нервного волокна вследствие действия раз-ля зарождается потенциал действия, то мембрана в этом участке будет заряжена «+». Соседний невозбужденный участок «―».

Возникает местный ток, который деполяризует мембрану и способствует возникновению в этом участке потенциала действия. Т. о. происходит распространение возбуждения по волокну.

В естественных условиях возбуждение по волокну распространяется в виде прерывистых импульсов определенной частоты. Это связано с тем, что после каждого импульса нервное волокно на короткий промежуток времени становится невозбудимым. Изменение возбудимости исследуют при помощи 2-х раздражителей, действующих с определенным интервалом.

Установлены следующие изменения возбудимости.

Рисунок Во время локально ответа возбудимость повышена. В фазу деполяризации отмечается полная не возбудимость нерва. Это так называемая абсолютная рефрактерная фаза. Продолжительность этой фазы для нервных волокон 0,2-0,4 млс, у мышц 2,5-4 млс. Затем следует фаза относительной рефрактерности. Она соответствует фазе реполяризации.

Нервное и мышечное волокно отвечает возбуждением на сильные раздражения. Длиться фаза дольше, чем фаза относительной рефрак. и составляет 1,2 млс.

У одной и той же ткани длительность рефрактерности изменяется особенно при функциональных нарушениях НС или во время заболевания.

В фазу следового потенциала развивается фаза экзальтации или супернормальная фаза, т. е. возникает сильный ответ на действия любого раз-ля. Длиться в нервных волокнах 12-30 млс, в мышцах 50 млс и более.

Раздражитель - фактор внешней или внутренней по отношению к возбудимой структуре среды, который при действии или изменении действия, способен вызвать возбуждение.

Естественно, речь идёт об определении понятия раздражитель в контексте физиологии возбудимых тканей.

Напомню, на действие раздражителя (стимула) структура может ответить раздражение (неспецифической реакцией) и возбуждением (специфической электрической реакцией). Возбуждение возникает при выполнении соответствующих законов раздражения. Для реакции раздражения в тех же возбудимых структурах выполнение рассматриваемых сегодня нами законов совершенно не обязательно.

Ответить на раздражение возбуждением могут только возбудимые ткани, их составляющие и органы из них состоящие. Например, мышечное волокно, мышечная ткань, мышца (орган). Напомню, к возбудимым тканям относят нервную, мышечную и железистую.

Всё чаще вместо термина «раздражитель» применяется термин «стимул». Это синонимы. И мы в дальнейшем термин стимул будем применять очень часто. Но запомните! В физиологии возбудимых тканей есть понятие возбуждение, но нет понятия возбудитель. Возбуждение возникает на действие раздражителя (стимула).

Итак, согласно определению раздражителем может быть фактор, который ранее не действовал на возбудимую структуру. Например, Вашей руки коснулся сосед. Если Вы это почувствовали, в определённых возбудимых структурах возникло возбуждение.

Другой пример. В рецепторах, контролирующих газовый состав крови, возбуждение возникает при изменении концентрации кислорода или углекислого газа в крови.

Может ли возникнуть возбуждение без внешнего стимула? Да, в результате спонтанной деполяризации клетки. Эти процессы характерны для клеток‑пейсмекеров сердечной мышцы и желудочно-кишечного тракта.

Типы раздражителей

Признаки, по которым различаются раздражители:

1. Природе (модальность, валентность): физические, химические и т.п.

2. Биологическому значению (адекватные, неадекватные)

3. Отношению силы воздействия к порогу возбуждения (подпороговые, пороговые, сверхпороговые).

4. Одиночные или серийные

По природе раздражители разделяют на химические, механические, лучистые, температурные, электрические и т.д.. В этом случае говорят о модальности стимула.

Стимулы одной и той же модальности различаются по валентности. Например, химические (модальность) раздражители могут быть солёными, сладкими, горькими, кислыми (валентность).ермин модальность, чаще применяют в области сенсорной физиологии касательно рецепторов и анализаторов в целом. И когда говорят о модальности раздражителя, имеют в виду характер вызываемых раздражителем ощущений. Но не забудем, что рецепторы, да и анализаторы в целом – это возбудимые структуры.

Внутри каждой модальности можно выделить валентность раздражителя. Например, химический раздражитель может быть кислотой, щелочью, солью.

По биологическому значению независимо от модальности раздражители делят на адекватные и неадекватные.

Адекватные раздражители способны при воздействии на определенные возбудимые структуры вызвать реакцию возбуждения.

Другими словами, раздражитель, действуя на разные биологические структуры, может вызвать возбуждение только в некоторых из них. Вот для этих структур этот раздражитель будет адекватен. Например, действие света, только в определённых структурах сетчатки глаза вызывает возбуждение. Для них он адекватен.

Необязательно, говоря об адекватных раздражителях, замыкаться в рамках «естественных условий» и отождествлять понятия «естественный раздражитель» и «адекватный раздражитель». Например, действие на вкусовые рецепторы химических веществ пищи вызывает возбуждение. Химические вещества пищи, безусловно, в этом случае являются и естественными и адекватными раздражителями. Но, если мы в лабораторных условиях подействуем на эти же рецепторы электрическим током, может также возникнуть возбуждение. В этом случае раздражитель никак не будет естественным, но будет адекватным для рассматриваемых рецепторов.

Процитируем другое определение адекватных раздражителей. «Адекватные раздражители - это такие раздражители, которые воздействуют в естественных условиях на строго определенные рецепторы и возбуждают их [++484+ с238]». Вы должны понять, почему приводимое определение, по меньшей мере, неточно.

Неадекватные раздражители способны при воздействии на определенные возбудимые структуры вызвать реакцию возбуждения, но при этом необходимы затраты энергии существенно большие, чем при возбуждении этих же структур от адекватного раздражителя.

Например, видимый свет для рецепторов сетчатки или звук в диапазоне его восприятия для рецепторов слухового анализатора является адекватным раздражителем. Однако ощущение вспышки света (фосфен, «искры из глаз») или слышимого звука (звона в ушах) может возникнуть при действии механических (удар по голове) и других раздражителей достаточной силы. В данном случае также возникает возбуждение соответственно в зрительном или слуховом анализаторах, но уже под влиянием не свойственных для них неадекватных раздражителей.

Адекватность раздражителя проявляется в том, что его пороговая сила значительно ниже по сравнению с пороговой силой неадекватного раздражителя. Например, ощущение света возникает у человека, когда минимальная интенсивность светового раздражителя составляет всего 10 -17 - 10 -18 Вт, а механического – более. 10 -4 Вт, т.е. разница между световым и механическим пороговым раздражителями для рецепторов глаза человека достигает 13-14 порядков.

Ещё раз подчеркну, неадекватные раздражители тоже способны вызвать возбуждение. Когда мы говорим о неадекватных раздражителях для какой‑либо возбудимой структуры, имеем ввиду, что для этой же структуры имеются адекватные раздражители.

Может ли стимулы одной и той же модальности, но разной валентности различаться по адекватности возбудимой структуре? Да, могут. Например, такие химические (модальность) раздражители как сахар, соль (валентность) являются адекватными для разных вкусовых рецепторов языка.

По отношению силы воздействия раздражителя к порогу возбуждения различают подпороговые, пороговые, сверхпороговые. Подробнее об этой важнейшей характеристике раздражителя мы будем говорить позже, разбирая «закон силы» раздражения.

Раздражители могут быть одиночные и серийные.

Одиночные раздражители различаться по силе, длительности, форме, скорости нарастания и уменьшения силы (градиенту) (рис. 809141947).

Рис. 809141947. Различие параметров одиночных раздражителей (стимулов): а - по силе, b - по длительности, c - по скорости нарастания силы (градиенту), d - по форме (первый – прямоугольный, два последующих – трапецевидные).

Серийные раздражители различаться по частоте, меандру (паттерну, рисунку) (рис.).

Рис. . Различие параметров серийных раздражителей (стимулов): А - по частоте, B - по соотношению продолжительности стимула к продолжительности паузы (скважности), C - по характеру и порядку следования импульсов (меандру).

Обратите внимание, все вышеперечисленные характеристики относятся к раздражителям любой модальности.

Внимание! Таких стимулов, которые нередко изображают студенты, быть не может.

Раздражители - это факторы внешней или внутренней среды, вызывающие возбуждение, повышенную чувствительность и другие психические или физические реакции. Мы реагируем на множество самых разных раздражителей. Они оказывают влияние на наше поведение, ощущения и самочувствие. Некоторые факторы окружающей среды способны оказывать прямое воздействие на обмен веществ, деятельность защитной системы организма и общее самочувствие. Многие внешние раздражители просто необходимы для поддержания жизненно важных функций организма. Например, под действием солнечных лучей кожа приобретает коричневый оттенок - это защитная реакция кожи, предохраняющая организм от вредного воздействия ультрафиолетовых лучей. Высокая температура также является раздражителем. Она вызывает потоотделение, которое является основным средством терморегуляции организма.

Возникновение многих нежелательных реакций обусловлено загрязненностью атмосферы и другими факторами окружающей среды. Ежедневно создаются химические вещества, которые оказывают раздражающее действие на организм.

Влияние внешних раздражителей на человека

По наблюдениям врачей, за последние несколько десятилетий число людей, страдающих аллергическими болезнями, увеличилось. Разумеется, не в каждом случае можно точно определить причины аллергической болезни, однако предполагается, что чаще всего аллергия возникает под действием вредных факторов окружающей среды. По утверждению врачей, очень редко у человека бывает аллергия только на одно вещество. Очень опасно, когда иммунная система человека проявляет повышенную чувствительность ко многим веществам. В этом случае она подвергается огромной нагрузке, т.к. должна постоянно приспосабливаться к новым, неизвестным раздражителям. Иммунная система как бы пребывает в состоянии постоянной готовности и иногда слишком бурно реагирует на абсолютно безвредные вещества, что проявляется в виде аллергии.

Реакция на внешние раздражители

Избежать воздействия вредных факторов окружающей среды невозможно. Со временем организм человека привыкает к тому или иному раздражителю и перестает проявлять к нему чувствительность. Например, домохозяйки, которые очень много времени проводят на кухне легче переносят жару, чем другие люди. Реакция на раздражители может изменяться - усиливаться или ослабевать. Например, пациенты с хроническими болями со временем привыкают к ним.

Гипосенсибилизация

Это метод лечения, применение которого позволяет уменьшить чувствительность организма к аллергену, а зачастую и справиться с аллергией. Пациенту дают малые дозы аллергена с целью вызвать привыкание. Дозы постепенно увеличивают, что приводит к снижению чувствительности организма. Процедуры повторяют до тех пор, пока аллергия не проходит. Аллерген нельзя вводить беременным, а также женщинам во время месячных, за несколько дней до них и после. Если аллерген не установлен, то проводится неспецифическая гипосенсибилизация, которая заключается в применении физиотерапевтических средств, климатотерапии, акупунктуры. Одним из наиболее эффективных методов смягчения последствий избытка раздражителей является аутогенная тренировка. Это метод позволяет излечить легкие формы аллергических болезней. Кстати, положительные результаты достигаются и при применении многих других методов расслабления.

Гипосенсибилизация проводится не во всех случаях (она требует от больного очень много терпения,так как лечение длится очень долго). Это метод может применять только опытный врач (врач-аллерголог).

Полезные раздражители

Существует немало раздражителей, которые оказывают положительное действие на организм. Например, климатотерапия, массаж, лечение теплом или холодом и многие другие подобные методы способствуют выздоровлению и сохранению здоровья. Раздражающее действие на организм и иммунную систему оказывают многие лекарства и вакцины (они помогают организму справиться с болезнями). В гомеопатии в качестве лекарств применяются вещества, вызывающие болезнь. Их многократно разбавляют и дают пациенту. Гомеопатические средства способствуют самопроизвольному выздоровлению.