The time factor in a single nerve impulse

Abstract

Methods for studying the time factor in arousal processes have long been a subject of discussion. The question is related not only to the study of isolated muscles and nerves, but also to clinical studies, since reflex changes in the response time of tissues can serve as a subtle indicator of functional states and neurodynamics in the higher regulatory parts of the whole organism.

Full Text

Методы изучения фактора времени в процессах возбуждения давно служат предметом дискуссий. Вопрос имеет отношение не только к изучению изолированных мышц и нервов, но и к клиническим исследованиям, так как рефлекторные изменения времени реагирования тканей могут служить тонким показателем функциональных состояний и нейродинамики в высших регуляторных отделах целостного организма.

Наиболее распространенным методом изучения фактора времени в одиночном возбуждении является хронаксиметрия. При этом определяются реобаза (гальванический порог в вольтах) основной параметр возбудимой ткани и хронаксия — время в миллисекундах, необходимое для возникновения порогового ответа при напряжении, превышающем реобазу на величину этой реобазы.

Исследования показывают, что у многих тканей, в том числе в скелетных мышцах и двигательных нервах человека, длительность хронаксии соразмерна с физиологически адекватными интервалами, то есть с временем подъема спайка токов действия данной ткани, а реобаза соразмерна с амплитудой спайка. Более того, удвоенная реобаза и хронаксия в этих тканях соответствуют такой силе и длительности раздражителя, при которых затрачиваемая раздражителем энергия имеет минимальное значение. В другого рода тканях (гладкие мышцы, чувствительные нервы) хронаксическая точка находится в строгом и определенном соотношении с местонахождением этих важнейших показателей.

Такие данные показывают важное значение хронаксической точки и позволяют считать хронаксию одним из основных показателей возбудимых тканей.

В общебиологическом аспекте реобаза представляет собой диапазон слабых пороговых раздражителей, едва «замечаемых» возбудимыми системами. Хронаксия (удвоенная реобаза) и близкие к ней интервалы являются уровнем рефлекторных ответов на раздражения средней силы. Можно думать, что это уровень ответов на повседневные, массовые, «привычные» для ткани раздражения. Видимо, поэтому тут ткани работают на наиболее экономичном режиме — при минимальной энергии сигнала.

Но при изучении реакций тканей, органов и целостного организма обязательно также выявление отношения их к сильным, чрезвычайным раздражителям.

Не так давно при изучении фактора времени в возбуждении такие уровни не исследовались. В практическом плане этот вопрос возник в связи с работами Д. Н. Насонова и Д. Л. Розенталь, в которых реакция тканей изучалась при токах, в десятки раз превышающих реобазу.

Для выявления временного фактора в таких областях авторы рекомендуют при сравнительных исследованиях замерять время всегда при определенном, достаточно высоком напряжении. При исследовании нервов и мышц человека удобно брать такое напряжение равным около 400 вольт, что, несомненно, является уровнем сильных раздражителей и превышает уровень реобазы на несколько сот вольт. Следовательно, раздражающее напряжение берется, в известных пределах, по воле исследователя; в обозначении показателя это должно быть отражено. Так, например, Т400 означает время реакции ткани при интенсивности раздражителя в 400 вольт.

Итак, для полноты исследования и трактовок, как в лабораторных, так и в клинических условиях, необходимо фактор времени замерять в трех диапазонах: реобаза — уровень слабых воздействий, хронаксия — средней силы раздражители и время реакции при достаточно большом напряжении — уровень сильных воздействий.