Физиология и свойства возбудимых тканей. Лабильность функциональная Лабильность в химии

Термин интеллектуальная лабильность часто применяется по отношению к сотрудникам и может выявляться с помощью тестов.

Термин применяется по отношению к подвижности и неустойчивости психических процессов, а также физиологических параметров организма – температуре тела, давлению и др. Для нервной системы главным показателем является соотношение показателей явлений торможения и возбудимости. Возбудимость – это реакция живой ткани на внешний раздражитель. Лабильность зависит от временных показателей восстановления работоспособности ткани в завершении серии новых возбуждений.

В нашей стране этот термин разработан трудами русского физиолога Н.Е. Введенского в 1886 г. Профессором Н.Е Введенским сделал неоспоримым фактом такое явление, как различие в количестве ответной реакции на устойчивый ряд раздражителей. Также ему удалость выяснить низкую утомляемость нерва. Объясняется это малой затратой энергии нерва на раздражитель. Высокая лабильность также помогает снизить затраты энергии на реакцию от нервного возбуждения. Свойства подвижности изучал лабораторными способами И.П. Павлов. В это же время было вынесено предложение использовать ряд методов для диагностики подвижности. Эти методы предоставляли возможность установить быстроту выявления скорости и проблем в смене нервных действий на обратные по знаку и значению действия и процессы.

Центростремительное и центробежное направление полученного возбуждения сказывается в виде появления реакции на возбуждение в областях нервных центров или рецепторов. Реакция на возбуждение может охватить всего одно нервное волокно, не касаясь других волокон. Быстрота возникновения реакции напрямую зависит от таких параметров, как диаметр волокна и особенности состава оболочки волокна. В толстом волокне реакция протекает быстрее.

Быстрота реакции нервной деятельности напрямую связана с той скоростью, с которой протекает реакция нервной системы, возникающая при различных сигналах внешней среды. Степень развития лабильности нервных процессов – это диагностика сигнала в единичном случае, не поддавшейся внешней дифференциации. Подвижностью называют на дифференциальную серию сигналов, получившую нужную ответную реакцию. Подвижность различается по видам. Она может быть знаковой (различается по типам дорожных сигналов), цветовые (обычно в пример приводится цветовая кодировка сигналов светофора) и смысловые – набор слов и логических заключений независимо от их форм изложения). Раздражители также можно дифференцировать. Они могут восприниматься естественным образом при помощи органов человека – обоняния, носа, зрения, слуха и т.д. Такие раздражители можно отнести к адекватным. Неадекватные раздражители поддаются восприятию органов чувств только если раздражитель был силён и длился долгое время.

Н.Е. Введенский (1886) на нервно-мышечном препарате установил, нерв, мионевральные синапсы и мышца по-разному реагируют на сверхпороговые раздражения различной частоты. Так, оказалось, что нерв способен воспроизводить наиболее широкий диапазон частотных раздражений, средний воспроизводится мышцей и наименьший - синапсами. Отсюда был сделан вывод, что разные структуры имеют неодинаковую функциональную подвижность или лабильность (от лат.labilis- скользящий, неустойчивый).

Лабильность - это скорость протекания процессов возбуждения в возбудимых тканях. Н.Е Введенский считал мерой лабильности максимальную частоту циклов возбуждения, воспроизводимых в единицу времени (секунду). Таким образом, зная величину лабильности, можно определить полную длительность одного цикла возбуждения.

Лабильность находится в прямой зависимости от фазы абсолютной рефрактерности: чем она короче, тем больше лабильность и наоборот. Поэтому лабильность любой возбудимой ткани можно высчитать, зная величину абсолютной рефрактерности. Так, в нервах она длится 0,001 сек, а отсюда огромная лабильность нерва - 1000 имп/сек. В скелетных мышцах рефрактерная фаза составляет 0,004-0,005 сек, а лабильность - 250-300 имп/сек. Очень низка лабильность сердца, всего 3 имп/сек, так как здесь очень продолжительная рефрактерная фаза (0,3 сек). Следовательно, фаза абсолютной рефрактерности ограничивает лабильность ткани.

Однако, доказано, что при частоте раздражения с интервалом абсолютной рефрактерности возникает лишь 1 ПД, ткань реагирует лишь на первый стимул, а на последующие - не отвечает. Это связано с тем, что сверхчастые раздражители удлиняют рефрактерность в ткани и развивается катодическая депрессия (пессимум) и восстановление мембранного потенциала после первого ПД не происходит. Поэтому, для получения максимальной частоты ритмические раздражители можно наносить с интервалом, превышающим рефрактерную фазу приблизительно в 2 раза. Поэтому, максимальная частота возбуждений в нервах составляет не 1000, а 500 имп/сек; в мышцах 100-125 имп/сек. Отсюда ясно, что максимальная частота возбуждения представляет крайнюю форму активности и может воспроизводится лишь в особых условиях и весьма короткое время. Следовательно, максимальным называется ритм, который генерирует ткань в экстремальных условиях и короткое время. Даже возбуждение с частотой в 2 фазы абсолютной рефрактерности оказывается слабым, так как он формируется в фазу относительной рефрактерности, когда возбудимость полностью еще не восстановлена.

Л.В. латманизова, ученица Ухтомского, обнаружила, что в естественных условиях возбудимые системы функционируют с намного меньшей частотой, чем максимальная. Но эта частота воспроизводится длительно и стойко, без утомления. Тот ритм возбуждения, в котором ткань функционирует длительное время и без утомления, называетсяоптимальным ритмом. Возникновение оптимального ритма связано с тем, что последующий раздражитель попадает в фазу супернормальной возбудимости, экзальтации, что благоприятствует возникновению возбуждения, и при этом может возникать максимальное сокращение мышцы. Частота, которая вызывает максимальный сократительный эффект, была названа Введенскимоптимальным ритмом раздражения, а сокращение -оптимальным . Этот ритм обычно наблюдается и в естественных условиях, возникая в период повышенной возбудимости ткани.

Максимальный и оптимальный ритмы связаны между собой математической зависимостью. Оптимальный ритм приблизительно в 5-10 раз реже, чем максимальный. Так для нерва максимальная частота составляет 1000 имп/сек, а оптимальная - 50-100 имп/сек. Для скелетных мышц они соответственно равны 250 и 50 имп/сек.

Таким образом, различают две частотные характеристики тканей. Максимальный ритм является мерой лабильности и проявляется в экстренных условиях короткое время. Вторая частотная характеристика - оптимальный ритм используется тканями в естественных условиях. Максимальным ритмом пользуются для выяснения и сравнения лабильности, а оптимальным - для характеристики изменений в функции данной возбудимой системы.

В процессе филогенеза лабильность тканей увеличилась. Лабильность ЦНС позвоночных несравненно выше, чем у беспозвоночных. Наиболее она высока в нервах, обеспечивающих срочную связь в организме. В эволюции физиологии есть яркие примеры изменения лабильности определенных органов в зависимости от их роли в жизни животного. Так, у млекопитающих ресничная (цилиарная) мышца является гладкомышечной структурой, поэтому изменение формы хрусталика и аккомодация глаза осуществляется очень медленно. У хищных птиц эта мышца - поперечно-полосатая и с высокой быстротой меняет форму хрусталика, обеспечивая ясное видение при падении птиц на добычу.

Лабильность меняется в процессе онтогенеза: при рождении она мала, в 20-30 лет достигает максимума, а после 60 лет быстро снижается, что соответствующим образом меняет работоспособность.

Лабильность неодинакова не только у разных тканей, но и у разных структурных единиц одной и той же ткани. Более того, даже у клетки лабильность непостоянна и определяется ее функциональным состоянием. Она может изменяться в процессе длительного воздействия раздражителей. Это, в частности, подтверждается способностью ткани повышать свою функциональную подвижность в процессе жизнедеятельности. При этом у ткани возникают новые свойства, и она приобретает способность воспроизводить более высокий ритм раздражения. Это явление, наблюдаемое в тканях, исследовал ученик и последователь введенского, академик А.А.ухтомский, и назвалпроцессом усвоения ритма. Повышением лабильности объясняется втягивание в работу, усвоение все большего ритма, а в результате укорочения рефрактерной фазы она способна возрасти в 2 раза. Это связано с ускорением процессов выкачивания ионов натрия из цитоплазмы и более быстрым восстановлением мембранного потенциала.

Лабильность, или функциональная подвижность ткани, была открыта Н. Е. Введенским в 1892 г.

Исследуя частоту возникновения волн возбуждения в зависимости от частоты наносимых раздражений, Н. Е. Введен ский установил, что возбудимая ткань может на частоту раздражения отвечать такой же частотой возникновения волн возбуждения только до определенного предела. Существует какой-то предел частоты раздражения, когда данная ткань уже не отвечает такой же частотой возбуждения. Обычно в этих условиях волны возбуждения возникают гораздо реже, чем частота наносимых раздражений, причем для каждой ткани или даже для той же ткани, находящейся в разных состояниях, существует свой предел.

Этот предел определяется длительностью рефрактерного периода. Рефрактерный период нерва, например, равен 0,002 секунды. Для того чтобы следующее раздражение могло вызвать возбуждение, оно должно попадать в ткань после того, как рефрактерный период, возникший от предыдущего раздражения, кончится. Таким образом, наибольшая частота раздражения, которая может быть нанесена нерву и им воспроизведена, будет 500 раздражении в секунду. Это максимальное количество раздражений, которое может вызвать такое же количество возбуждений. Есть ткани, у которых рефрактерный период более длинный, например мышца, у которой рефрактерный период длится 0,005 секунды. В этом случае предельная частота раздражений, вызывающих одинаковое количество волн возбуждения, не может быть более 200.

Длительность рефрактерного периода не является величиной постоянной. Она может изменяться в период нанесения частых раздражений. Идущие друг за другом, импульсы могут вызвать укорочение рефрактерного периода.

Мерой лабильности или функциональной подвижности считается наибольшее количество раздражений, на которое в ткани возникает такое же количество возбуждений. В наших примерах лабильность нерва будет равна 500, а мышцы - 200.

Статья на тему Лабильность

Лабильность (от лат. labilis – неустойчивый, скользящий) – физиологический термин, обозначающий функциональную подвижность, быстроту, с которой прогрессируют элементарные виды физиологических процессов в среде возбудимой ткани (нервной и мышечной).

Лабильность можно охарактеризовать как скорость перехода в состояние возбуждения из состояния покоя и выхода из возбужденного состояния. В одних тканях и клетках такое возбуждение протекает быстро, в других же – медленно.

Определяется лабильность как максимальное количество импульсов, которые функциональная структура или нервная клетка способны передать без искажения в единицу времени. В медицине и биологии этим термином обозначают неустойчивость, подвижность, изменчивость психических процессов и физиологического состояния – температуры тела, пульса, давления и т. д. В психологии лабильность является свойством нервной системы, характеризующим скорость появления и прекращения нервных процессов.

Термин «лабильность» в 1886 году предложил русский физиолог Введенский Н.Е., считавший мерой лабильности максимальную частоту раздражения ткани, которую она воспроизводит без преобразования ритма. Он сделал неоспоримым фактом различие в количестве реакции ответа на устойчивый ряд раздражителей. Ему удалость также выявить низкую утомляемость нерва, что объясняется малой затратой его энергии на раздражитель. Снижению энергетической затраты на реакцию, возникающую от нервного возбуждения способствует высокая лабильность.

Собственно лабильность отражает время, на протяжении которого возбудимая ткань восстанавливает свою работоспособность после каждого цикла возбуждения. Самая высокая лабильность присуща отросткам нервных клеток – аксонов, способных за секунду воспроизвести порядка 500–1000 импульсов. Менее лабильны синапсы – периферические и центральные зоны контакта. К примеру, на скелетную мышцу двигательное нервное окончание может передать за секунду не более 100–150 импульсов. При угнетении жизнедеятельности клеток и тканей (наркотическими средствами, холодом и др.) лабильность уменьшается, поскольку происходит замедление процессов восстановления и увеличение рефрактерного периода – времени, за которое возбудимость снижается и восстанавливается до начального уровня. Лабильность - непостоянная величина, под действием частых раздражений сокращается рефрактерный период, а значит, увеличивается лабильность.

Лабильность само психологическое состояние человека характеризует как изменчивое и крайне неустойчивое. Эта особенность присуща лицам творческих профессий – актерам, певцам, писателям, художникам. Все чувства они переживают очень глубоко, однако продолжительность переживаний не столь велика.

Высокая лабильность в психологии характеризует темперамент холерического типа, которому свойственна частая смена настроения и повышенная возбудимость. В этом есть и плюсы, поскольку в скором времени от не остается даже следа.