Законы проведения возбуждения по нервам
Нервное волокно обладает следующими физиологическими свойствами: возбудимостью, проводимостью, лабильностью.
Проведение возбуждения по нервным волокнам осуществляется по определенным законам.
Закон двустороннего проведения возбуждения по нервному волокну. Нервы обладают двусторонней проводимостью, т.е. возбуждение может распространяться в любом направлении от возбужденного участка (места его возникновения), т. е., центростремительно и центробежно. Это можно доказать, если на нервное волокно наложить регистрирующие электроды на некотором расстоянии друг от друга, а между ними нанести раздражение. Возбуждение зафиксируют электроды по обе стороны от места раздражения. Естественным направлением распространения возбуждения является: в афферентных проводниках - от рецептора к клетке, в эфферентных - от клетки к рабочему органу.
Закон анатомической и физиологической целостности нервного волокна. Проведение возбуждения по нервному волокну возможно лишь в том случае, если сохранена его анатомическая и физиологическая целостность, т.е. передача возбуждения возможна только по структурно и функционально не измененному, неповрежденному нерву (законы анатомической и физиологической целостности). Различные факторы, воздействующие на нервное волокно (наркотические вещества, охлаждение, перевязка и т. д.) приводят к нарушению физиологической целостности, т. е., к нарушению механизмов передачи возбуждения. Несмотря на сохранение его анатомической целостности проведение возбуждения в таких условиях нарушается.
Закон изолированного проведения возбуждения по нервному волокну. В составе нерва возбуждение по нервному волокну распространяется изолированно, без перехода на другие волокна, имеющиеся в составе нерва. Изолированное проведение возбуждения обусловлено тем, что сопротивление жидкости, заполняющей межклеточные пространства, значительно ниже сопротивления мембраны нервных волокон. Поэтому основная часть тока, возникающего между возбужденным и невозбужденным участками нервного волокна, проходит по межклеточным щелям, не действуя на рядом расположенные нервные волокна. Изолированное проведение возбуждения имеет важное значение. Нерв содержит большое количество нервных волокон (чувствительных, двигательных, вегетативных), которые иннервируют различные по структуре и функциям эффекторы (клетки; ткани, органы). Если бы возбуждение внутри нерва распространялось с одного нервноговолокна на другое, то нормальное функционирование органов было бы невозможно.
Возбуждение (потенциал действия) распространяется по нервному волокну без затухания.
Периферический нерв практически неутомляем.
Механизм проведения возбуждения по нерву.
Механизмы проведения возбуждения в безмиелиновых волокнах. При действии раздражителя пороговой силы на мембрану безмиелинового волокна изменяется ее проницаемость для ионов Nа+ , которые мощным потоком устремляются внутрь волокна. В этом месте изменяется заряд мембраны (внутренняя становиться заряженной положительно, а наружная отрицательно). Это ведет к возникновению круговых токов (заряженных частиц) от «+» к «–» на протяжении всего волокна.
Особенности распространения возбуждения по безмиелиновым волокнам:
1. Возбуждение распространяется непрерывно и все волокно сразу охватывается возбуждением.
2. Возбуждение распространяется с небольшой скоростью.
3. Возбуждение распространяется с декриментом (уменьшение силы тока к концу нервного волокна).
По безмиелиновым волокнам возбуждение проводится к внутренним органам от нервных центров.
Однако низкая скорость распространения возбуждения и его затухание не всегда выгодно организму. Поэтому природой был выробатан еще один дополнительный механизм.
Механизмы проведения возбуждения в миелиновых волокнах. При действии раздражителя пороговой силы на мембрану миелинового волокна в области перехвата Ронвье изменяется проницаемость для ионов Nа+, которые мощным потоком устремляются внутрь волокна. В этом месте также изменяется заряд мембраны, что тоже ведет к возникновению круговых токов. Этот ток идет через межтканевую жидкость к соседнему перехвату, где происходит смена заряда. Таким образом возбуждение перепрыгивает с одного участка на другой. Обратное движение возбуждения невозможно так как участок через который оно прошло находится в фазе абсолютной рефрактерности.
Особенности распространения возбуждения по миелиновым волокнам:
1. Возбуждение распространяется скачкообразно (сальтаторно) и все волокно сразу не охватывается возбуждением.
2. Возбуждение распространяется с большой скоростью.
3. Возбуждение распространяется с без декримента.
По змиелиновым волокнам возбуждение распространяется от анализаторов к ЦНС, к скелетным мышцам т.е. там где требуется высокая скорость ответной реакции.