Раздражение и возбуждение

В прошлом веке было обнаружено, что при определенных условиях одиночное пороговое раздражение и одиночное максимальное раздражение мышцы сердца вызывают одинаковые по высоте и силе сокращения сердца и одинаковые по высоте и скорости распространения биоэлектрические токи. В дальнейшем было выдвинуто представление о том, что не только сердце, но и каждое отдельное нервное волокно или отдельное мышечное волокно скелетной мышцы также всегда функционируют по правилу «все или ничего». Если целый нервный ствол или скелетная мышца не сразу дают при раздражении максимальный эффект, а постепенно увеличивают его с увеличением силы раздражителя, то это постепенное увеличение ответа зависит от того, что с увеличением силы раздражителя возбуждается все больше и больше функциональных единиц — мотонейронов. Это представление основано на том, что если раздражение достигает достаточной интенсивности, то возбуждение появляется только при полной затрате веществ, необходимых для его возникновения. Ответ живой ткани на раздражение зависит от внешних и внутренних условий.

Школой Н. Е. Введенского установлена градуальность отдельных волн возбуждения в зависимости от частоты и силы ритмического раздражения в одиночных нервных и мышечных волокнах позвоночных и беспозвоночных животных. Подпороговые раздражения изменяют функциональное состояние нервов и скелетных мышц и, суммируясь, вызывают неградуальное, распространяющееся возбуждение. Следовательно, в этом случае «ничего» не существует. Сильные раздражения вызывают более частые волны ритмического возбуждения.

В естественных условиях ритмического раздражения отдельные волны возбуждения непостоянны по величине, длительности и скорости распространения, так как они влияют друг на друга в зависимости, прежде всего, от промежутков времени между ними и от функциональной подвижности ткани.

Только при определенных условиях раздражения одиночными надпороговыми импульсами нервные волокна, обладающие высокой лабильностью, функционируют по правилу «все или ничего». Однако изолированное нервное волокно не всегда дает одинаковый по высоте и скорости распространения электрический потенциал, или мышечное волокно не всегда дает одинаковое по высоте и силе сокращение. Одно и то же нервное волокно и одно и то же мышечное волокно изменяют величину своего ответа не только в зависимости от частоты и силы ритмического раздражения, но и в зависимости от своего функционального состояния (лабильности), которое обусловлено текущими изменениями обмена веществ. Известны также факты изменения возбудимости живой ткани в зависимости от характеристики раздражения при относительно неизмененном функциональном состоянии. Все эти факты не согласуются с так называемым правилом «все или ничего», что указывает на его ограниченность.

Не все возбудимые ткани реагируют при определенных условиях по так называемому правилу «все или ничего». Гладкие мышечные волокна и клетки желез не обладают таким свойством. Поэтому правило «все или ничего» не является универсальным.