Специфика локального ответа
Для того чтобы в ткани возникло местное возбуждение, на нее должен подействовать стимул недостаточной силы — то есть подпороговый раздражитель. Главная особенность такого ответа кроется в его названии: он является строго локальным.
Возбуждение появляется исключительно в той точке, куда был приложен стимул. Попытка этого сигнала распространиться на соседние участки мембраны заканчивается неудачей, так как он очень быстро затухает. При этом амплитуда возникающего ответа не является постоянной — она напрямую зависит от того, насколько сильным был приложенный раздражитель. Из-за этой прямой зависимости локальный ответ не подчиняется классическому закону «Все или ничего».
Важнейшее свойство местного возбуждения — способность к суммации. Если подпороговые стимулы действуют повторно, их эффекты могут складываться. При этом в области локального ответа всегда повышается возбудимость мембраны. Если в результате суммации возбуждение достигнет критического уровня, местный процесс перерастет в полноценный распространяющийся.
Особенности распространяющегося возбуждения
В отличие от местного ответа, распроняющееся возбуждение проявляется в виде полноценного потенциала действия (ПД). Для его запуска необходимы раздражители пороговой или надпороговой силы. Также он может стать итогом успешной суммации серии местных возбуждений.
Потенциал действия кардинально отличается по своим физиологическим характеристикам:
- Распространение без декремента. Сигнал способен передаваться на огромные (в масштабах клетки) расстояния, при этом его исходная амплитуда совершенно не уменьшается.
- Отсутствие суммации. В отличие от локального ответа, потенциалы действия не могут складываться друг с другом.
- Закон «Все или ничего». Это возбуждение строго подчиняется данному правилу. Ткань либо выдает максимально возможный для ее состояния ответ (если стимул достиг порога), либо не отвечает вовсе (если стимул оказался слишком слабым).
Краткое сравнение
| Характеристика | Местное возбуждение | Распространяющееся возбуждение |
|---|---|---|
| Причина | Подпороговые стимулы | Пороговые и надпороговые стимулы |
| Распространение | Затухает в смежных участках | Идет на большие расстояния без потери силы |
| Суммация | Способно к суммации | Не способно к суммации |
| Закон «Все или ничего» | Не подчиняется (зависит от силы стимула) | Строго подчиняется |
Коротко: ответы на вопросы по теме
Какой ионный механизм лежит в основе возникновения местного возбуждения?
В основе возникновения местного возбуждения (локального ответа) лежит открытие незначительного количества управляемых натриевых каналов. В результате ионы натрия проникают в цитоплазму, что приводит к местной локальной деполяризации мембраны и снижению мембранного потенциала.
Что такое критический уровень деполяризации?
Критический уровень деполяризации (КУД) — это пороговый уровень мембранного потенциала (порог возбуждения), при достижении которого открываются потенциалзависимые каналы и запускается потенциал действия.
Что такое распространение возбуждения с декрементом?
Распространение возбуждения с декрементом означает, что амплитуда возбуждения (мембранного потенциала) постепенно уменьшается до нуля по мере удаления от места действия раздражителя. Это свойство характерно для локального ответа и электротона.
Почему потенциал действия не способен к суммации?
Потенциал действия не способен к суммации. Он подчиняется закону «всё или ничего»: амплитуда не зависит от силы раздражителя, и возникает максимальный ответ или не возникает вовсе. Во время фазы деполяризации спайка мембрана находится в состоянии абсолютной рефрактерности — возбуждение невозможно, порог бесконечно высок.
Представьте брошенный в воду камень. Локальный ответ — это мелкая рябь от упавшей песчинки: она видна только в месте падения, быстро исчезает, а ее размер зависит от размера песчинки (не подчиняется «Все или ничего»). Потенциал действия — это цунами: возникает только от сильного толчка (порог), идет до самого берега не теряя силы (без декремента) и не может сложиться с другим цунами.
Вопросы с занятий и экзамена
Почему местное возбуждение не подчиняется закону «Все или ничего»?
Потому что его амплитуда меняется: чем сильнее приложенный подпороговый раздражитель, тем выше будет амплитуда локального ответа.
Может ли локальный ответ превратиться в потенциал действия?
Да. Благодаря свойству суммации повторные местные возбуждения могут накопиться, достичь критического уровня и запустить распространяющийся потенциал действия.
Уменьшается ли амплитуда потенциала действия при его распространении?
Нет, распространяющееся возбуждение передается без декремента, то есть без уменьшения своей исходной величины на протяжении всего пути.
Что ещё разобрать по теме
- Механизмы суммации подпороговых раздражителей
- Физиологический смысл закона «Все или ничего»
- Критический уровень, необходимый для перехода местного ответа в ПД
- Понятие декремента и причины его отсутствия при ПД
Разберите тему целиком в курсе «Физиология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Местное возбуждение и локальный ответ» и ещё 4 085 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 112 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Общие свойства, мембранные потенциалы, законы раздражения, возбудимость и торможение»
Бесплатные видеоуроки: физиологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.