В) Распространение возбуждения в замкнутых структурах.

А) Распространение возбуждения как автоволновой процесс.

Волна — процесс распространения колебаний или отдельных возмущений в пространстве

• Активная среда — среда, состоящая из большого числа отдельных элементов, каждый из которых является автономным источником энергии.

Автоволны — самоподдерживающиеся волны в активной среде, сохраняющие свои характеристики постоянными за счет распределенных в среде источников энергии.

• При распространении автоволны не происходит переноса энергии.

• Энергия не переносится, а освобождается, когда до участка активной среды доходит возбуждение.

Декремент проведения — постепенное ослабление возбуждения (затухание волны деполяризации) по мере его распространения по возбудимой структуре

Б) Тау-модель Н.Винера-А.Розенблюта.

В τ-модели постулируется, что каждый элемент активной среды, может находиться в одномизтрех состояний (фазовых состояний):

Возбуждение

R ‑ τ — «рефрактерный хвост»

Покой

Элемент в состоянии τ (возбуждения):

– не может быть возбуждён соседним элементом

– может возбудить соседний элемент, находящийся в состоянии покоя

– уровень его мембранного потенциала выше критического уровня деполяризации (φ_м > φ_мпор).

Элемент в состоянии R ‑ τ (рефрактерного хвоста):

– не может быть возбуждён соседним элементом

– не может возбудить соседний элемент, находящийся в состоянии покоя

– уровень его мембранного потенциала ниже критического уровня деполяризации, но выше потенциала покоя (φ_мп > φ_м > φ_мпор)

Элемент в состоянии покоя:

– может быть возбуждён соседним элементом (при условии, что трансмембранный потенциал соседнего элемента выше значения порога рассматриваемого).

– не может возбудить соседний элемент

– уровень его мембранного потенциала равен потенциалу покоя (φ_м = φ_мп).

• R – рефрактерность. Клетка с темной штриховкой — элемент, находящиеся в состоянии возбуждения τ‑зона.

• Светлая штриховкой — клетки в состоянии (R ‑ τ) - рефрактерный хвост.

• Незаштрихованные клетки — элементы, находящиеся в покое.

возможны лишь три типа перехода элемента из одного фазового состояния в другое:

• возбуждение ® рефрактерный хвост

• рефрактерный хвост ® покой

• покой ® возбуждение

• Длина волны возбуждения λ, определяется соотношением, введенным Н.Винером:

R·V

Распространение плоской волны возбуждения.

S – место действия стимула (раздражителя).

Аннигиляция плоских автоволн S – место действия стимула (раздражителя).

Пример прохождения одной автоволны через другую S – место действия стимула (раздражителя).

В) Распространение возбуждения в замкнутых структурах.

Кольцевая модель циркуляции. Ранние эксперименты Mayer, Garrey и Mines показали существование захвата циркулирующей волны (кольцевое сокращение или круговое движение) в кольцевых препаратах миокардиальных и других тканей различных животных, включая млекопитающих. Наличие фиксированного анатомического препятствия является важнейшим условием возникновения кругового движения. В гипотезе Mines впервые был поставлен вопрос о возможном существовании связи подобного кругового движения с нарушениями ритма у человека. На основании наблюдений Mines в эксперименте с кольцевыми препаратами Thomas Lewis попытался доказать, что при трепетании предсердий волна возбуждения циркулирует вокруг естественного отверстия в миокарде предсердий (полая вена). Schmitt и Erianger предположили, что замкнутый путь, образованный ветвями периферических волокон Пуркинье и миокардиальными волокнами желудочков, способен поддерживать круговое движение, аналогичное наблюдаемому в мышечных кольцах

• Представим простейшую замкнутую возбудимую структуру в форме кольца с четырьмя элементами (a, b, c, d)

Движение волны возбуждения по кольцевой возбудимой структуре

Прохождение 2-х последовательных волн возбуждения по кольцевой возбудимой структуре

Механизм формирования циркуляции возбуждения по кольцевой структуре

Дата добавления: 2015-10-13