Упражнение 1. Изучение электропроводности цельной крови, эритроцитов и плазмы

Принцип метода. Метод основан на измерении количества заряженных группировок в составе молекул и свободных ионов.

Электропроводность определяют с помощью шприца. Сначала нужно найти электропроводность самого шприца: вставить его в ячейку и переключить “Conductivity” в положение “increasing”. Затем в шприц влить 3-4 мл цельной крови, не вынимая его из ячейки, и измерить электропроводность. Величину электропроводности цельной крови рассчитывают как разность между показателями электропроводности крови со шприцем и без него. Затем в пластмассовую пробирку набирают 2 мл цельной крови, а во вторую пробирку – 2 мл воды. После этого кровь разделяют на 2 фракции с помощью центрифуги при 7000 – 8000 об./мин в течение 15 мин. По окончании центрифугирования плазму отделяют от эритроцитов и устанавливают величину электропроводности полученных фракций. Затем с помощью формулы (1.12) рассчитывают удельную электропроводность цельной крови, эритроцитов и плазмы. При этом нужно учитывать длину проводника (высоту столба крови и внутреннее сечение шприца) (πr²).

Упражнение 2. Изучение влияния гемолиза на электропроводность эритроцитов

Для выполнения этой работы готовят 5 мл 1% суспензии эритроцитов, добавляют 0,5 мл 0,04% раствора эритрозина или метиленового синего. Полученную взвесь тщательно перемешивают и определяют электропроводность. Затем суспензию в кварцевой пробирке или чашке Петри помещают в камеру для УФ-облучения на 15 мин. Электропроводность рассчитываю через 5, 15 и 30 мин после облучения. По окончании исследований необходимо построить график зависимости величины электропроводности от времени облучения эритроцитов.

Контрольные вопросы:

1.Электрокинетические явления в биологии.

2.Электропроводность клеток и тканей для постоянного тока.

3.Понятие поляризации. Виды поляризации в живых клетках.

4.Использование явления электропроводности в медицине.

Литература:

1. Рубин А.Б. Биофизика: в 2 т., учеб. для вузов. 2-е изд., испр. и доп. М.: Книжный дом «Университет», 2000. – 486 с.

2. Артюхов В.Г., Ковалева Т.А., Шмелев В.П. Биофизика: Учеб. пособие. Воронеж: Изд-во Воронеж. Ун-та, 1994. – 336 с.

3. Тарусов Б.Н., Кольс О.Р. Биофизика. Москва: изд-во «Высшая школа», 1968. – 468 с.

4. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия: Учебник. М.: Медицина, 1998. – 704 с.

5. Владимиров Ю.А. Физико-химические основы патологии клетки. Курс лекций. 2007. – 100 с.

6. Волобуев А.Н., Кошев В.И., Петров Е.С. Биофизические принципы гемодинамики (гидродинамика течения крови). Изд-во: Самарский дом печати, 2009. – 183 с.

Лабораторная работа № 8 Регистрация потенциала действия нерва лягушки при различных температурах

Для многих клеток и тканей организма характерно наличие разности потенциалов между наружной и внутренней мембраной. Она поддерживается за счет метаболических процессов (потенциала покоя нерва, мышцы и т.д.). В ряде случаев разность потенциалов может исчезать и вновь возникать; изменение разности потенциалов при раздражении называется потенциалом действия (ПД).

Такие электрические явления, как возбуждение клеток и проведение возбуждения по клеткам, играют большую роль в важнейших физиологических процессах. Подавляющее большинство информационных процессов в организме, их регулирование и адаптация осуществляются при прямом участии биопотенциалов. Благодаря непосредственной связи биоэлектрических потенциалов с обменом веществ и функциональным состоянием клетки они представляют собой чувствительные количественные параметры происходящих изменений в клетках в норме и патологии.

Цель работы: проследить на экране осциллографа и зафиксировать ПД нерва лягушки при температуре 20 и 10⁰С и разных частотах раздражения. Рассчитать коэффициент Вант-Гоффа (Q₁₀), энергию активации процесса проведения возбуждения, скорость проведения возбуждения.

Приборы и оборудование:

катодный осциллограф, усилитель переменного тока, стимулятор, камера с раздражающим и отводящими электродами для работы при комнатной температуре, микрохолодильник, селеновый выпрямитель, набор препаровальных инструментов, чашки Петри, раствор Рингера для холоднокровных, миллиметровая бумага или калька.