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正常人体功能:兴奋性的重要作用

时间:2023-10-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:兴奋性使生物体能对环境变化作出适当反应,是生物体赖以生存的必要条件,与新陈代谢一样,兴奋性也是机体生命活动的基本特征之一。神经、肌肉和腺体等组织被称为可兴奋组织。在这段时期内,组织的兴奋性正在逐渐恢复,但仍低于正常值。

正常人体功能:兴奋性的重要作用

机体或细胞感受刺激并产生反应的能力或特性称为兴奋性(excitability)。兴奋性使生物体能对环境变化作出适当反应,是生物体赖以生存的必要条件,与新陈代谢一样,兴奋性也是机体生命活动的基本特征之一。

1.刺激 能被机体或细胞感受到的内外环境变化称为刺激(stimulus)。按照刺激的性质不同,可以将刺激分为:①物理刺激,如声、光、电、机械、温度变化等;②化学刺激,如酸、碱、盐等化学物质;③生物刺激,如细菌、病毒等病原微生物;④社会心理刺激,如情绪波动、战争、灾害以及社会变革等。刺激要引起机体发生反应,还必须具备以下3个条件:①一定的刺激强度;②一定的作用时间;③一定的强度-时间变化率。这3个条件的参数是相互影响的,如果其中的一个或两个值变了,其余的值也会发生相应的变化。

当固定刺激的作用时间和强度-时间变化率不变时,能引起组织产生反应的最小刺激强度称为阈强度,也称为阈值(threshold)。强度等于阈值的刺激称为阈刺激;大于阈值的刺激称为阈上刺激;小于阈值的刺激称为阈下刺激。不同组织或同一组织在不同状态下的阈值不同,阈值越低,组织的兴奋性越高,反之,阈值越高,组织的兴奋性越低。因此,阈值可以作为衡量组织兴奋性高低的指标。

2.反应 机体或细胞感受刺激后发生的功能活动的变化称为反应(reaction)。反应有两种类型:一种是从相对静止转变为活动,或从活动弱转变为活动强的状态,称为兴奋(excitation);另一种是从活动转变为相对静止,或从活动强转变为活动弱的状态,称为抑制(inhibition)。例如电刺激家兔颈部交感神经,动物的心跳加强加快,产生了兴奋;而刺激家兔颈部迷走神经,则使动物的心跳减弱、减慢,即产生了抑制。一种刺激究竟引起组织产生兴奋还是抑制,取决于刺激的质与量以及组织当时的功能状态。同类刺激,由于刺激强度不同,反应也可不同。

人体内各种组织兴奋时的具体表现各不相同,如各种肌细胞表现为机械收缩,腺细胞表现为分泌活动,神经细胞表现为发放并传导神经冲动,但在它们产生上述反应之前都有一个共同的、最先出现的反应,这就是受刺激处的细胞膜两侧出现一个特殊形式的电变化,即动作电位。因此在近代生理学中,将动作电位视为兴奋的同义语。神经、肌肉和腺体等组织被称为可兴奋组织。(www.xing528.com)

3.组织兴奋后兴奋性的变化 各种可兴奋细胞,在接受一次刺激而出现兴奋的当时和以后的一个短时间内,它的兴奋性将经历一系列周期性的变化,然后才恢复正常。这一系列变化包括4个时期(图1-1):①绝对不应期:即组织在接受刺激而兴奋后的一个较短的时间内,它无论受到一个多么强大的刺激,都不能再发生兴奋,在这一时间内细胞的兴奋性降低到零。②相对不应期:细胞对刺激有可能发生兴奋,但所用的刺激强度必须大于阈强度,才能引起组织的兴奋。在这段时期内,组织的兴奋性正在逐渐恢复,但仍低于正常值。③超常期:此期内组织的兴奋性又略高于正常水平,因此,低于正常阈值的刺激,就能引起组织产生新的兴奋。④低常期:是兴奋性变化的最后一个时期,在这一时期中组织的兴奋性又低于正常。以上各期及持续时间,在不同的细胞可以有很大的差异,如神经纤维的绝对不应期只有0.5~2.0ms,而心肌细胞的绝对不应期可达200~300ms。

图1-1 组织兴奋后兴奋性的周期性变化

a-b:绝对不应期;b-c:相对不应期;c-d:超常期;d-e:低常期

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