Раздаточный материал к занятию № 1

Тема занятия: Методы физиологических исследований. Методы раздражения. Физиология возбудимых тканей. Параметры возбудимости. Электроодонтометрия.

Работа № 1 Знакомство с аппаратурой, необходимой для проведения физиологического эксперимента Физиология - экспериментальная наука, и ее изучение в высшем учебном заведении должно обязательно сопровождаться выполнением студентами лабораторных работ, в ходе которых они получают непосредственное подтверждение теоретическим положениям, излагаемым в лекциях, приобретают навыки в постановке и проведении различных экспериментов. Основная тенденция рекомендуемых задач - изучение функций не в статике, а в динамике, для чего в работы введены специальные функциональные нагрузки.

При исследовании физиологических функций с использованием различной аппаратуры в эксперименте и клинике формируются своеобразные системы. Их можно разделить на две группы:

Системы для регистрации различных проявлений жизнедеятельности и анализа полученных данных.
Системы для воздействия на организм или его структурно-функциональные единицы.

Помимо общих правил обращения с аппаратурой, необходимо в каждом отдельном случае вначале ознакомиться с правилами эксплуатации незнакомого прибора и лишь затем приступать к работе с ним.

Работа № 2. Регистрация биоэлектрических явлений в сердечной мышце и головном мозге

Биоэлектрические явления сердца возникают как следствие его ритмической деятельности. При возбуждении участок мышц или нерва в отличии от участков, находящихся в покое, становятся электроотрицательно заряженным. Эти закономерности относятся к сердцу. Вначале сокращаются предсердия и вслед за ними желудочки. До этого возбуждение возникает в синусовом узле.

При деятельности сердца электроотрицательным участком прежде всего становится область синуса, тогда как находящиеся в покое предсердия и желудочки будут иметь положительный заряд. По мере распространения возбуждения, электроотрицательность от синуса переходит к предсердиям и, наконец, к желудочкам. Область же синуса после исчезновения возбуждения становится электроположительно заряженной. Таким образом, вследствие того, что возбуждение в сердце возникает не во всех его частях одновременно, создается разность потенциалов.

Вывод:

Работа № 3. Приготовление нервно-мышечного препарата и препарата изолированной мышцы лягушки

Изучение физиологии нервно-мышечной системы позволяет получить важный материал для понимания основ как двигательной деятельности, так и функции нервной системы. Нервно-мышечная физиология необходима для практической медицины, в частности во врачебном контроле, клинике нервных болезней, ортопедии и лечебной физкультуре.

Для изучения физиологических свойств мышц и нервов часто используют нервно-мышечный препарат, приготовленный из задних лап лягушки. Классическим нервно-мышечным препаратом считают икроножную мышцу и седалищный нерв, который ее иннервирует.

Для работы необходимы: препаровальный набор инструментов, лоток салфетки, операционный столик, раствор Рингера, лягушка.

Ход работы. Обездвиживают лягушку, затем берут ее за заднюю часть туловища и большими ножницами перерезают позвоночник на 1см выше проксимального конца копчика. Далее, держа лягушку за задние лапки, ножницами разрезают кожу, мышцы, внутренности, и удаляют с передним отделом туловища. Снимают кожу с задних лапок. Для этого берут 2 марлевые салфетки, одной удерживают остаток позвоночника, другой захватывают кожу и быстрым движением руки удаляют ее с лапок. Получают препарат с задних лапок лягушки, который используется в некоторых экспериментах.

Препарат с задних лапок берут в левую руку за остаток позвоночника так, чтобы хвостовая кость (уростиль) выдавалась вверх, срезают ее ножницами. Переворачивают препарат за вентральную поверхность и под контролем зрения, чтобы не повредить нервные стволы крестцового сплетения, разрезают позвоночник и лонное сращение на 2 половины и получают препараты 2-х задних лапок. Один препарат помещают в стаканчик с раствором Рингера, а другой используют для приготовления нервно-мышечного препарата.

Препаровку икроножной мышцы начинают с области пяточного (ахиллова) сухожилия. Под сухожилия подводят браншу ножниц, отделяют его по всей длине и перерезают ниже сесамовидной косточки. Захватив конец пяточного сухожилия пинцетом , отводят икроножную мышцу в сторону, разрывая фасции, соединяющие ее с другими тканями.

При препаровке нервов переворачивают препарат дорсальной поверхностью кверху. 2-мя большими пальцами рук раздвигают мышцы бедра и обнажают лежащий в глубине седалищный нерв. С помощью стеклянных крючков препарируют нерв во всем протяжении до коленного сустава. Затем берут кусочек позвоночника, отрезают его от тазовой кости и ножницами подрезают все веточки седалищного нерва. Отпрепаровав нерв до коленного сустава, перерезают конечность выше и ниже коленного сустава и получают нервно-мышечный препарат. Для приготовления препарата изолированной мышцы от нервно-мышечного отсекают нерв.

Вывод:

Рекомендация к оформлению работы: зарисуйте нервно-мышечный препарат, обозначьте его части и укажите, для каких целей он используется.

Работа № 4. Биологический метод демонстрации биоэлектрических явлений в возбудимых тканях (1 и 2 опыты Л. Гальвани и опыт К. Маттеучи

Суть первого опыта Гальвани, который впервые бесспорно доказал существование "животного электричества", состоит в том, что при соприкосновении нервно-мышечного препарата с биметаллическим пинцетом наблюдается сокращение мышцы.

Первый опыт Гальвани.

Для работы необходимо: биметаллический пинцет, набор препаровальных инструментов, лоток, универсальный штатив, марлевые салфетки, раствор Рингера, лягушка.

Ход работы. Готовят препарат двух задних лапок лягушки и подвешивают его на штатив, берут биметаллический пинцет, одна бранша которого сделана из меди, а другая – из железа. Медную браншу подводят под нервный сплетения, а другую прикладывают к мышцам лапки. Наблюдают сокращение мышц лапок.

Вывод:

Рекомендации к оформлению работы: зарисуйте схему опыта, сделайте вывод о причине сокращения мышц.

Второй опыт Гальвани (сокращение без металла) состоял в том, что сокращение мышц лапки лягушки воспроизводилось без участия металла путем набрасывания отпрепарированного седалищного нерва на поврежденный участок мышцы голени. Разность потенциалов между наружной поверхностью мышцы и ее внутренней частью, существующая в покое, отчетливо проявляется в случаях, когда мышца повреждена. Потенциал, возникающий между неповрежденным и поврежденным участками, получил название "потенциал повреждения" или "демаркационный потенциал". Когда набрасываемый нерв попадает на поврежденный электроотрицательный участок мышцы, происходит замыкание цепи, в которой роль положительного полюса играют неповрежденная поверхность мышцы и участок соприкасающегося с ней нерва. Таким образом, во втором опыте Гальвани причиной возбуждения нерва является раздражающее действие тока, возникающего непосредственно в тканях.

Вторым опытом Гальвани впервые было доказано существование в тканях «животного электричества», которое возникает между поврежденной и неповрежденными поверхностями. Если эти два участка соединить нервом нервно-мышечного препарата, то возникает ток покоя, которое раздражает нерв и вызывает сокращение мышц.

Для работы необходимо: набор препаровальных инструментов, лоток, пипетка, стеклянный крючок, марлевые салфетки, раствор Рингера, лягушка.

Ход работы. Готовят препарат задней лапки лягушки. Затем тщательно препарируют седалищный нерв и отсекают его у позвонков. В нижней трети бедра пересекают мышцы и стеклянным крючком быстро набрасывают седалищный нерв таким образом, чтобы он одновременно коснулся поврежденной и не поврежденной поверхности бедра. При этом происходит сокращение мышц голени.

Вывод:

Рекомендации к оформлению работы. Зарисуйте схему опыта, сделайте вывод о причине сокращения мышц лапки.

Опыт Маттеучи. Раздражение нерва токами действия скелетной мышцы (вторичный тетанус). Маттеучи в 1840 г. показал, что можно вызвать сокращение мышц нервно-мышечного препарата, прикладывая нерв к сокращающимся мышцам другого препарата. Этот опыт свидетельствует о том, что в сокращающейся (действующей) мышце возникают токи, причем настолько значительные, что их можно использовать в качестве раздражителя для нерва другого препарата. Эти токи получили название "токов действия".

Для работы необходимо: набор препаровальных инструментов, лоток, стимулятор, электроды, стеклянный крючок, пробковая пластинка, раствор Рингера, лягушка.

Ход работы. Обездвиживают лягушку и готовят два препарат задних лапок лягушки, затем стеклянным крючком препарируют седалищный нерв у обоих препаратов до коленного сустава, удаляют бедренную кость и мышцы бедра, оставив голень и стопу. Нерв одного препарата оставляют с кусочком позвоночника, а у другого кусочек позвоночника. Обе лапки укладывают на пробковую пластинку. Нерв одного нервно-мышечного препарата (с кусочком позвоночника) с помощью стеклянного крючка помещают на электроды, которые соединены со стимулятором. На мышце этого препарата в продольном направлении набрасывают нерв второго нервно-мышечного препарата. Нерв первого нервно-мышечного препарата подвергают ритмическому раздражению, наблюдают тетаническое сокращение лапок.

При выполнении работы необходимо особенно бережно относится к препаровке нерва, следить, чтобы в ходе приготовления он не подсыхал. Непосредственно перед экспериментом поверхность мышцы первого нервно-мышечного препарата следует подсушить полоской фильтровальной бумаги.

Вывод:

Рекомендации к оформлению работы: Зарисуйте схему опыта, сделайте вывод о причине возникновения вторичного тетануса.

Работа № 5 Зарисовка схем: