Возбудимость – это способность возбудимых тканей реагировать на раздражение специфическим процессом возбуждения, включающим электрические, ионные, химические и тепловые изменения, а также специфические проявления, такие как импульсы возбуждения в нервных клетках, сокращение или напряжение в мышечных клетках и выделение определенных веществ в железистых клетках. Это состояние представляет собой переход от физиологического покоя к активному состоянию. Нервная и мышечная ткани также обладают способностью передавать это активное состояние соседним участкам, т.е. проводимостью.

Возбудимые ткани характеризуются двумя основными нервными процессами – возбуждением и торможением. Торможение – это активное замедление процесса возбуждения. Взаимодействие этих двух процессов обеспечивает координацию нервной деятельности в организме в целом.

Существует различие между местным (или локальным) возбуждением и распространяющимся возбуждением. Местное возбуждение характеризуется незначительными изменениями в поверхностной мембране клеток, тогда как распространяющееся возбуждение связано с передачей всего комплекса физиологических изменений (импульса возбуждения) вдоль нервной или мышечной ткани. Для измерения возбудимости используется определение порога – минимальной величины раздражения, при которой возникает распространяющееся возбуждение. Величина порога зависит от функционального состояния ткани и характеристик раздражителя, который может быть любым изменением внешней среды (электрическим, тепловым, механическим и т. д.). Чем выше порог, тем ниже возбудимость и наоборот. Возбудимость может повышаться в процессе выполнения физических упражнений оптимальной длительности и интенсивности (например, разминка, вход в рабочий режим), а снижаться при утомлении и развитии переутомления.

Лабильность – это скорость протекания процесса возбуждения в нервной и мышечной ткани (лат. лабильность – подвижность). Понятие лабильности или функциональной подвижности было предложено Н. Е. Введенским в 1892 году. В качестве одной из мер лабильности Н. Е. Введенский предложил максимальное количество волн возбуждения (электрических потенциалов действия), которое может воспроизводиться тканью в 1 секунду в соответствии с ритмом раздражения. Лабильность характеризует скоростные свойства ткани. Она может повышаться под влиянием раздражений и тренировки, особенно у спортсменов в процессе развития качества быстроты.

Нервная и гуморальная регуляция

У древних одноклеточных животных одна клетка берет на себя множество функций. Однако с развитием организмов в процессе эволюции функции стали разделяться между различными клетками, что привело к своего рода специализации. В усложненных многоклеточных системах, управление стало требовать более эффективных методов, чем простая передача веществ через жидкие среды тела.

Регуляция функций у высших животных, включая человека, осуществляется двумя путями: гуморальным (через кровь, лимфу и тканевую жидкость) и нервным.

Гуморальный путь ограничен в скорости и не способен обеспечить быстрых реакций организма на внешние стимулы. Кроме того, он активизирует множество органов и тканей одновременно. В отличие от него, нервная система обеспечивает быстрое и точное управление различными частями организма и точечную доставку сигнала.

Оба эти механизма взаимосвязаны, но нервная система играет основную роль в регуляции функций. В этом процессе особую роль играют нейропептиды, выделяемые внутренней секрецией гипофизом и нервными клетками спинного и головного мозга. На сегодняшний день известно множество таких веществ, которые, будучи частями белков, могут значительно изменить функциональное состояние клеток без прямого возбуждения. Они оказывают влияние на сон, память, мышечный тонус, могут вызвать паралич или судороги, а также обладают анальгетическими и наркотическими свойствами.