Curentul electric este folosit pe scară largă în fiziologia experimentală atunci când studiază caracteristicile țesuturilor excitabile, în practica clinică pentru diagnostic și tratament, deci este necesar să se ia în considerare mecanismele efectului curentului electric asupra țesuturilor excitabile. Reacția țesutului excitabil depinde de forma curentului (constantă, alternativă sau pulsată), durata curentului, înălțimea creșterii (modificării) amplitudinii actuale.
Efectul acțiunii este determinat nu numai de valoarea absolută a curentului, dar și de densitatea curentului sub electrodul stimulator. Densitatea curentului este determinată de raportul dintre curentul care circulă prin circuit și dimensiunea zonei electrodului, astfel încât pentru stimularea unipolară suprafața electrodului activ este întotdeauna mai mică decât cea pasivă.
Curent continuu. Cu transmisia pe termen scurt a curentului electric substrat constant, excitabilitatea țesutului sub electrozii stimulatori se schimbă. Studiile microelectrode au arătat că depolarizarea membranei celulare are loc sub catod, sub hiperpolarizarea anodică (figura 2.14, A). În primul caz, diferența dintre potențialul critic și potențialul membranei va scădea, adică excitabilitatea țesutului sub catod va crește. Fenomenele opuse apar sub anod (Figura 2.14, D), adică excitabilitatea scade. Dacă membrana reacționează printr-o schimbare pasivă a potențialului, atunci se vorbește despre schimbările electrotonice sau despre electroton. Cu schimbări electrotonice pe termen scurt, valoarea potențialului critic nu se modifică.
Deoarece în aproape toate celulele excitabile lungimea celulei depășește diametrul, potențialul electrotonic este distribuit neuniform. La punctul de localizare a electrodului stimulator, schimbarea potențială are loc foarte rapid și parametrii de timp sunt determinați de capacitatea membranei. În zonele izolate ale membranei, curentul trece nu numai prin membrană, dar depășește și rezistența longitudinală a mediului intern. Potențialul electrotonic scade exponențial cu lungimea în creștere, iar distanța la care cade 1 / e ori (până la 37%) se numește constantă de lungime (# 955;).
Cu o durată relativ lungă a acțiunii curentului sub-prag, se modifică nu numai potențialul membranei, ci și valoarea potențialului critic. În acest caz, sub catod, nivelul potențialului critic se schimbă în sus (Figura 2.14, B), ceea ce indică inactivarea canalelor de sodiu. Astfel, excitabilitatea sub catod scade cu expunerea prelungită la curentul sub-prag. Acest fenomen de reducere a excitabilității în acțiunea pe termen lung a stimulului subthreshold se numește cazare. În acest caz, potențialele de acțiune anormal de mici ale amplitudinii apar în celulele studiate.
slew rata este intensitatea stimul susche-guvernamentale in determinarea tesutului excitabil si impulsuri dreptunghiulare este utilizat în mod obișnuit (puls curent dreptunghiular are o pantă maximă de creștere). Slow stimul amplitudine schimbare de viteză conduce la faptul că inactivarea canalelor de sodiu se produce datorită depolarizare treptată a membranei celulare, după cum urmează secvenței, să cadă excitabilitate.
O creștere a forței de stimulare la o valoare de prag duce la generarea unui potențial de acțiune
Sub anod, sub influența unui curent puternic, nivelul potențialului critic se schimbă în direcția opusă în jos (figura 2.14, D). În acest caz, diferența dintre potențialul critic și potențialul membranei scade, adică excitabilitatea sub anod crește odată cu acțiunea prelungită a curentului.
Este evident că o creștere a valorii curente la o valoare de prag va avea ca rezultat excitarea care apare sub catod când circuitul este închis. Trebuie subliniat faptul că acest efect poate fi detectat în cazul unei acțiuni prelungite a unui curent electric. Sub acțiunea unui curent suficient de puternic, deplasarea potențialului critic sub anod poate fi foarte semnificativă și ajunge la valoarea inițială a potențialului membranei. Oprirea cablul de curent membranei hiperpolarizarea care dispar, membrana potențiale revine la valoarea inițială, iar acest lucru corespunde potențialului critic, adică. E. Se produce excitația anod deschis.
Schimbarea excitabilității și apariția excitației sub catod în timpul închiderii și anodul în timpul deschiderii se numește legea acțiunii polare a curentului. Confirmarea experimentală a acestei dependențe a fost obținută mai întâi de Pfluger în secolul trecut.
Pe de altă parte, stimulul trebuie să acționeze nu mai puțin de un anumit timp. O scădere a duratei acțiunii stimulului sub valoarea critică duce la faptul că stimulul oricărei intensități nu are efect. Pentru a caracteriza timpul excitabilitate țesut a introdus noțiunea de prag timp - (. Segment AU în Figura 2.15) min (utilă) timpul în care trebuie să acționeze stimul forță de prag, astfel încât să provoace excitație.
Pragul de timp este determinat de caracteristicile capacitive și rezistive ale membranei celulare, adică de timpul constant T = RC.
Datorită faptului că valoarea reobaza poate varia, in special in vivo, iar acest lucru poate duce la semnificative eronat-Ness în determinarea pragului de timp Lapik chronaxy a introdus conceptul pentru a caracteriza proprietățile temporale ale membranelor celulare. Chronaxia este timpul în care stimulul reobazei dublate ar trebui să acționeze pentru a induce excitația. Utilizarea acestui criteriu face posibilă măsurarea cu precizie a caracteristicilor de timp ale structurilor excitate, deoarece măsurarea are loc pe curba abruptă a hiperbolei
Chronaximetria este utilizată pentru evaluarea stării funcționale a sistemului neuromuscular la om. Cu leziunile sale organice, magnitudinea cronaxiei și reobazei nervilor și a mușchilor crește semnificativ.
Astfel, atunci când se evaluează gradul de excitabilitate al structurilor excitabile, se utilizează caracteristicile cantitative ale stimulului: amplitudinea, durata acțiunii, rata de creștere a amplitudinii. În consecință, o evaluare cantitativă a proprietăților fiziologice ale țesutului excitabil este efectuată indirect de caracteristicile stimulului.
Curent alternativ. Eficiența acțiunii AC este determinată nu numai de amplitudine, de durata acțiunii, dar și de frecvență. În acest caz, un curent alternativ de joasă frecvență, de exemplu o frecvență de 50 Hz (rețea), reprezintă cel mai mare pericol atunci când trece prin regiunea inimii. În primul rând, acest lucru se datorează faptului că la frecvențe joase este posibil ca un alt stimul să intre în faza de vulnerabilitate crescută a miocardului (vezi capitolul 7) și apariția fibrilației ventriculare. Efectul unui curent mai mare de 10 kHz este mai puțin periculos, deoarece timpul pe jumătate de ciclu este de 0,05 ms. Cu o astfel de durată de impuls, membrana celulară, datorită proprietăților sale capacitive, nu are timp să depolarizeze la un nivel critic. Curenții de frecvență mai mare determină, de regulă, un efect termic.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: