Меню

Закон все или ничего для сердечной мышцы

«ВСЁ ИЛИ НИЧЕГО» закон

«ВСЁ ИЛИ НИЧЕГО» закон — эмпирически установленное соотношение между силой действующего раздражителя и величиной ответной реакции возбудимой структуры. Согласно этому закону возбудимая ткань дает максимальную ответную реакцию («все») при любой силе надпорогового раздражения (включая и пороговое) или не дает никакого ответа («ничего») при подпороговом раздражении (см. Возбудимость).

Впервые подобные отношения между силой раздражения и эффектом наблюдал Боудич (H. Bowditch, 1871). Постепенно увеличивая силу одиночных раздражений, он выявил, что при подпороговой силе раздражения мышца сердца не сокращается, а при пороговой силе раздражения сокращение сердца имеет максимальную амплитуду. При дальнейшем увеличении силы раздражения амплитуда сокращения не увеличивается.

Исходя из предположения о хим. природе процесса возбуждения и его взрывном характере, Готч (F. Gotch, 1902) пришел к выводу о применимости закона «все или ничего» к нервной ткани. Сравнивая токи действия нерва при слабых и сильных раздражениях, он обнаружил, что длительность и форма токов остаются постоянными. Этот феномен он объяснил независимостью нервного импульса от природы и силы вызвавшего его раздражителя (в случае если раздражитель достиг порогового значения). В дальнейшем эта закономерность была экспериментально установлена и на одиночных поперечнополосатых мышечных волокнах.

Проявление закона «все или ничего» в возбудимых тканях физиологи связывали с качественной характеристикой возникновения процесса возбуждения, предполагая, что «ничего» означает полное отсутствие возбуждения на подпороговое раздражение. При достижении силы действующего раздражителя пороговой величины возбудимая ткань реагирует с полным использованием всех своих потенциальных возможностей («все»), по типу взрыва пороха (см. Триггерные механизмы).

Закон «все или ничего» долгое время рассматривался как общий принцип реагирования возбудимых тканей. Однако экспериментально установлена относительность этого закона. Оказалось, что мышца сердца не при всех условиях отвечает одинаково на раздражители разной силы: «все» изменяется в зависимости от температуры, исходного растяжения мышцы, степени ее утомления.

Исследованиями возбудимых структур с применением тонких электрофизиологических методов исследования (см. Электрофизиология) также установлена и относительная независимость эффекта от силы действующего раздражителя. В одиночном нервном волокне подпороговое раздражение вызывает местное, нераспространяющееся изменение потенциала; следовательно, нельзя говорить, что раздражение не дает «ничего». Кроме того, уровень «все» в свою очередь также изменяется с изменением функционального состояния нервного волокна.

Читайте также:  Какие мышцы работают в борьбе вольной борьбе

Библиогр.: Беритов И.С. Общая физиология мышечной и нервной системы, т. 1, М., 1959; Ходоров Б. И. Проблема возбудимости, Л., 1969, библиогр.

Источник

Особенности сокращения миокарда. Законы «Все или ничего», «Франка-Старлинга». Явление потенциации (феномен «лестницы»), его механизм

Электрокардиография (ЭКГ)

1. ЭКГ – метод регистрации с поверхности тела электрической активности сердца. На кривой ЭКГ различают 5 волн или зубцов – Р, Q, R, S, T. Зубцы Р, R, T направлены вверх (положительные), а зубцы Q и S – вниз (отрицательные).

3. Зубец Р отражает деполяризацию предсердий, комплекс зубцов QRS отражает распространение волны деполяризации по желудочкам. Зубец Т – процесс реполяризации желудочков. Кривая ЭКГ свидетельствует о частоте сердечных сокращений (автоматия), возбудимости сердечной мышцы, скорости проведения волны деполяризации (ПД) по отделам сердца, о функциональном состоянии сердечной мышцы.

4. Амплитуда зубцов ЭКГ, интервалы:

· Амплитуда зубцов зависит от величины разности потенциалов в отделах сердца. Амплитуда Р составляет 0,2-0,3 мВ, R – 0,6-1,5 мВ, и Т – 0,3-0,5 мВ

· Интервалы ЭКГ отражают время распространения ПД по проводящей системе сердца. Интервал РQ –распространение ПД от синоатриального узла до атриовентрикулярного, он составляет 0,12-0,18 с, комплекс QRS – распространение ПД по желудочкам, – длится 0,06-0,09 с, и ST – 0,24-0,35 с.

Типы регуляции сокращения сердца

1. Регуляция сердечной деятельности подразделяется на внутрисердечную и внесердечную. Внутрисердечная регуляция определяется законом Франка-Старлинга, его суть: «Чем больше сердечная мышца растягивается в диастолу, тем сильнее она сокращается в систолу». В данном случае степень сокращения миокарда зависит от исходной длины кардиомиоцитов – гетерометрическая регуляция.

2. Исходное растяжение мышцы сердца зависит от венозного притока крови. Этот приток крови называется преднагрузкой сердца.

3. Сократимость сердечной мышцы определяется и постнагрузкой. Постнагрузка отражает усиление сократимости кардиомиоцитов в ответ на увеличение давления крови в системном кровотоке (в артериальном русле) и не зависит от исходной длины мышечных волокон. Такой вид регуляции сердца назвали гомеометрическим.

4. Внесердечная регуляция сердца подразделяется на нервную и гуморальную. Нервная регуляция связана с влиянием двух отделов автономной нервной системы, иннервирующих сердце – симпатического и парасимпатического.

Читайте также:  Как поддержать сердечную мышцу препарат

5. Симпатические нервы, посредством медиатора норадреналина, оказывают на сердце положительные влияния:

· хронотропный – увеличение частоты сердечных сокращений,

· инотропный – увеличение силы сокращения,

· дромотропный – увеличение скорости проведения ПД и

· батмотропный – увеличение возбудимости кардиомиоцитов.

6. Норадреналин, связываясь с β1-адренорецепторами, деполяризует плазматическую мембрану атипических кардиомиоцитов и укорачивает длительность медленной спонтанной диастолической деполяризации (частота ЧСС возрастает). Норадреналин активирует Са 2+ каналы на мембране рабочего кардиомиоцита, что увеличивает вход Са 2+ клетку (возрастает сократимость).

7. Парасимпатические нервы, посредством медиатора ацетилхолина, оказывают на сердце те же эффекты, но только отрицательные. АХ, связываясь с мускариновыми холинорецепторами, гиперполяризует мембрану кардиомиоцитов, удлиняет фазу медленной диастолической деполяризации, а на мембране рабочих кардиомиоцитов активирует К + каналы, чем уменьшает транспорт Са 2+ в клетку (снижается сократимость).

8. При сильном раздражении парасимпатических нервов сердце останавливается в диастоле, а потом, несмотря на раздражение, начинает сокращаться (эффект ускользания сердца из-под влияния вагуса), что объясняется быстрым разрушением ацетилхолина ферментом холинэстеразой.

Источник

Законы раздражения возбудимых тканей

Законы раздражения отражают определенную зависимость между действием раздражителя и ответной реакцией возбудимой ткани. К законам раздражения относятся, закон силы, закон «все или ничего», закон аккомодации (Дюбуа-Реймона), закон силы-времени (силы-длительности), закон полярного действия постоянного тока, закон физиологического электротона.

1. Закон силы: чем больше сила раздражителя, тем больше величина ответной реакции. В соответствии с этим законом функционируют сложные структуры, например, скелетная мышца. Амплитуда ее сокращений от минимальных (пороговых) величин постепенно увеличивается с увеличением силы раздражителя до субмаксимальных и максимальных значений. Это обусловлено тем, что скелетная мышца состоит из множества мышечных волокон, имеющих различную возбудимость.

Поэтому на пороговые раздражители отвечают только те мышечные волокна, которые имеют самую высокую возбудимость, амплитуд, мышечного сокращения при этом минимальна. С увеличением силы раздражителя в реакцию вовлекается все большее количество мышечных волокон, и амплитуда сокращения мышц все время увеличивается. Когда в реакцию вовлечены все мышечные волокна, составляющие данную мышцу, дальнейшее увеличение силы раздражителя не приводит к увеличению амплитуды сокращения.

Читайте также:  На шее шишка и болит мышца

2. Закон «все или ничего»: подпороговые раздражители не вызывают ответной реакции («ничего»), на пороговые раздражители возникает максимальная ответная реакция («все»). Закон был сформулирован Боудичем. По закону «все или ничего» сокращаются сердечная мышца и одиночное мышечное волокно. Критика этого закона состоит в том, что во-первых, действие подпороговых раздражителей вызывает местный локальный ответ, хотя видимых изменений нет, но и «ничего» тоже нет. Во-вторых, сердечная мышца, растянутая кровью, при наполнении ею камер сердца, реагирует по закону «все или ничего», но амплитуда ее сокращений будет больше по сравнению с сокращением сердечной мышцы, не растянутой кровью.

Под градиентом раздражения понимают скорость нарастания силы раздражения до определенной величины. При очень медленном нарастании силы раздражителя порог возбудимости повышается и потенциал действия не возникает, т.е. аккомодация – это увеличение порога возбудимости при действии медленно нарастающей силе раздражителя. Дебуа-Реймон (1818-1896).

Способность к аккомодации различных структур неодинакова. Наиболее высокая она у двигательных нервных волокон, а наиболее низкая у сердечной мышцы, гладких мышц кишечника, желудка.

4. Закон силы-длительности: раздражающее действие постоянного тока зависит не только от его величины, но и от времени, в течение которого он действует. Чем больше ток, тем меньше времени он должен действовать для возникновения возбуждения.

Исследования зависимости силы-длительности показали, что последняя имеет гиперболический характер, которая называется кривая «силы-времени». Впервые была исследована эта кривая учеными Гоорвегом в 1892 г., Вейсом в 1901 г и Лапиком в 1909г. Из этого следует, что ток ниже некоторой минимальной величины (подпороговый) не вызывает возбуждение, как бы длительно он не действовал, и чем короче импульсы тока, тем меньшую раздражающую способность они имеют.

Причиной такой зависимости является мембранная емкость. Очень «короткие» токи просто не успевают разрядить эту емкость до критического уровня деполяризации. Раздражитель, способный вызвать ответную реакцию, называется пороговым. Минимальная величина тока, способная вызвать возбуждение при неограниченно длительном его действии, названа Лапиком реобазой. Время, в течение которого действует ток, равный реобазе, и вызывает возбуждение, называется полезным временем. Это означает, что дальнейшее увеличение времени не имеет смысла для возникновения потенциала действия (ПД).

Источник

Adblock
detector