2 курс / Нормальная физиология / ФИЗИОЛОГИЯ ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ КОНТАКТНАЯ РАБОТА

Темы практических работ:

1.Биполярный метод регистрации потенциала действия нервного ствола.

2.Двухстороннее проведение возбуждения по нерву.

3.Закон физиологической и анатомической целостности нерва.

4.Влияние фармакологических средств на передачу возбуждения в си-

напсе.

Практическая работа № 1 Биполярный метод регистрации потенциала

действия нервного ствола (ознакомительная работа)

Характер кривой потенциала действия (ПД) нерва во многом определяется условиями его отведения. В зависимости от того, отводят ли его с помощью двух или одного активного электрода форма кривой ПД меняется.

Существует два основных способа отведения биопотенциалов: внутри-

клеточный и внеклеточный. При внутриклеточном отведении один из элек-

тродов вводится внутрь клетки, при этом регистрируют монофазный потенциал действия. Внеклеточное отведение может быть как монополярным, так и биполярным.

При биполярном отведении оба отводящих регистрирующих электрода (ЭО) помещают на поверхность нерва на некотором расстоянии друг от друга, чтобы волна ПД (волна возбуждения), которая распространяется вдоль нервных волокон, могла пройти сначала под одним, а затем под вторым электродом. В результате этого кривая ПД формируется как алгебраическая сумма из двух, будто разных ПД и, следовательно, имеет двухфазную форму. Его происхождение обусловлено последовательным распространением возбуждения (ПД) от места раздражения до места регистрации. В состоянии покоя все участки наружной поверхности мембраны заряжены электроположительно по отношению к ее внутренней поверхности. Когда волна возбуждения проходит через участок под первым отводящим электродом (ОЭ1), наружная поверхность мембраны в этом месте становится электроотрицательной по отношению к участку под вторым отводящим электродом. Это вызывает отклонение луча осцилло-

51

графа вверх — формируется первая фаза ПД. Когда волна возбуждения покидает данный участок нерва, луч возвращается в исходное положение. Далее волна возбуждения перемещается в зону второго электрода. Теперь этот участок становится электроотрицательным по отношению к участку под первым электродом, и луч осциллографа отклоняется вниз — в дополнение к первой формируется вторая фаза ПД (Рис. 33). Такая особенность регистрации ПД нерва связана с конструкцией катодного осциллографа, у которого отводящие электроды имеют разные полюса (негативный и позитивный). Поэтому и происходит отклонение кривой ПД в противоположные стороны от изолинии (Рис. 33).

Рис. 33. Схема формирования кривой ПД нерва при биполярном:

(1) и монополярном (2) способах отведения (СЭ — раздражающие электроды, ОЭ — отводящие электроды).

Цель работы: ознакомиться с методикой биполярного отведения ПД не-

рва.

Оснащение: электрофизиологическая установка для регистрации потенциала действия нерва, набор препаровальных инструментов, раствор Рингера, лягушка.

Содержание работы:

1. Собирают установку для регистрации ПД нерва, которая состоит из усилителя биопотенциалов, катодного осциллографа, электростимулятора и камеры для размещения нервного ствола, в которой находятся биполярные реги-

52

Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

стрирующие отводящие электроды (ОЭ) и раздражающие электроды.

2.Из нервно-мышечного препарата лягушки выделяют седалищный нерв.

3.Седалищный нерв помещают во влажную камеру на электроды. Раздражающие электроды подключают к электростимулятору, отводящие электроды соединяют с входом усилителя. Осциллограф переводят в ждущий режим работы с запуском от синхронного стимулятора. Подбирают амплитуду одиночных импульсов и, постепенно усиливая силу раздражителя, наблюдают за появлением ПД на экране осциллографа.

Оформление результатов работы:

1.Записать ход опыта, зарисовать схему установки для регистрации ПД нерва, а также вид регистрируемых ПД на экране осциллографа при биполярном отведении.

2.Объяснить, почему регистрируемый ПД нерва имеет вид двухфазного колебания.

Практическая работа № 2 Двухстороннее проведение возбуждения по нерву

Цель работы: наблюдать явление двустороннего проведения возбуждения по седалищному нерву лягушки на нервно-мышечном препарате.

Оснащение: лягушка, препаровальный набор инструментов, лоток, марлевые салфетки, электростимулятор, стеклянные пластины.

Содержание работы:

1.Приготовить препарат одной задней лапки лягушки.

2.Приготовить нервно мышечный препарат одной задней лапки лягушки, таким образом, чтобы голень и бедро соединялись между собой только с помощью седалищного нерва.

3.Под нерв подвести электроды, которые соединены со электростимулятором (Рис. 34).

4.Включит эектростимулятор — происходит одновременное сокращение мышц бедра и голени.

53

6.Через 5 минут с помощью электрического тока отметить появление мышечных сокращений.

7.Перевязать нерв между мышцей и электродами (Рис. 35).

Рис. 35. Схема опыта закона физиологической

ианатомической целостности нерва

8.Произвести раздражение нерва электрическим током и зафиксировать результат — отсутствие сокращений мышцы.

Результаты работы и их оформление. Запишите ход опыта, зарисуйте схему опыта. Сделайте вывод, в котором объясните причины отсутствия со-

кращений мышцы при различных воздействиях на нерв.

Практическая работа № 4

Влияние фармакологических средств на передачу возбуждения в синапсе

Цель работы: исследовать влияние мышечного релаксанта на передачу возбуждения с нерва на мышцу.

Оснащение: лягушка, препаровальный набор инструментов, электрости-

мулятор, вертикальный миограф, кимограф, 1–2% раствор мышечного релак-

санта (дитилин, тубокурарин, листенон).

Содержание работы:

1.Приготовить нервно-мышечный препарат, укрепить его в миографе.

2.На нерв накладывают электроды и раздражают ритмическим током

55

надпороговой силы. На кимографе записывают 2–3 сокращения мышцы.

3.Путем аппликации нанести на область контакта седалищного нерва с икроножной мышцей 2–3 капли миорелаксанта.

4.Продолжить запись сокращений, раздражая нерв с интервалами

10–20 с. вплоть до развития полной блокады проведения возбуждения (отсут-

ствие сокращений мышцы при ее непрямой стимуляции) (Рис.36). Отметить

время, в течение которого развился полный блок.

Рис.36. Блокада проведения возбуждения в нервно-мышечном синапсе. 1-фон; 2–8 — сокращения мышцы через 1,2,3,4… мин. после аппликации миорелаксантом. Стрелкой обозначен момент нанесения вещества; точками — раздражающие импульсы тока.

Оформление результатов работы: записать ход работы. Объяснить ме-

ханизм развития блокады передачи возбуждения с нерва на мышцу.

56

Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

4.ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЫШЕЧНЫХ ВОЛОКОН

Ворганизме человека различают 3 вида мышечной ткани (Рис.36):

•поперечнополосатая скелетная (40–45% массы тела);

•поперечнополосатая сердечная (1%);

•гладкая (8–9%).

Рис. 36. Разновидности мышечной ткани

Физиология поперечнополосатых скелетных мышц

Мышцы обладают физиологическими и физическими свойствами.

Физиологические свойства скелетных мышц:

1)возбудимость — способность отвечать на действие раздражителя возбуждением;

2)проводимость — способность проводить возбуждение;

3)лабильность — способность мышцы сокращаться за единицу времени в соответствии с частотой действия раздражителя. (200–300 сокращений в секунду);

4)сократимость (специфическое свойство) — это способность мышцы изменять длину или напряжение в ответ на действие раздражителя.

57

Физические свойства скелетных мышц:

1.Растяжимость — способность мышцы изменять длину под действием растягивающей силы.

2.Эластичность — способность мышцы восстанавливать первоначальную длину или форму после прекращения действия растягивающей или деформирующей силы.

3.Сила мышцы — способность мышцы поднять максимальный груз.

4.Совершать работу.

Скелетные мышцы иннервируются мотонейронами соматической нервной системы. Аксон мотонейрона подходит к нескольким мышечным волокнам.

Совокупность мышечных волокон, иннервируемых одним мотонейроном,

называется двигательной единицей (рис.37).

Рис.37. Двигательная единица

При возбуждении одного мотонейрона одновременно сокращаются все иннервируемые им мышечные волокна. Сила сокращения всех этих волокон будет суммироваться.

Виды мышечных сокращений: одиночные; тетанические.

58

Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

Одиночное сокращение — это ответная реакция мышцы на одиночный пороговый или надпороговый стимул.

Фазы одиночного сокращения (Рис. 38):

1. Латентный период — соответствует промежутку времени между мо-

ментом нанесения раздражения и началом сокращения мышцы. Это время за-

трачивается на процесс возбуждения мышцы, т.е. на генерацию ПД на мем-

бране мышечного волокна (0,01 сек.).

Рис. 38. Фазы одиночного мышечного сокращения

2.Фаза сокращения (укорочения) — соответствует промежутку времени от начала сокращения до его максимума (0,04 сек.)

3.Фаза расслабления — соответствует промежутку времени от максиму-

ма сокращения до полного расслабления (0,05–0,06 сек.)

Таким образом, одно полное мышечное сокращение занимает 0.1 секун-

ды. Следовательно, одиночные сокращения мышца будет осуществлять, если частота приходящих к ней импульсов не будет превышать 10 Гц.

В естественных условиях к скелетной мышце по мотонейронам поступа-

ют не одиночные импульсы, а серии импульсов частота которых более 10 Гц. В

результате мышца отвечает длительным сокращением. Такое длительное не-

прерывное сокращение мышцы называется тетаническим сокращением или те-

танусом.

59

Тетаническое (длительное) сокращение — суммация (наложение) оди-

ночных сокращений при действии раздражителей, у которых частота больше периода одиночного сокращения. При этом мышца, не успев расслабиться, по-

лучает следующий импульс.

Различают два вида тетануса (Рис. 39): зубчатый и гладкий.

Зубчатый тетанус возникает при частоте раздражения, превышающей

10 Гц. При такой частоте каждый последующий импульс застает мышцу в фазе

расслабления предыдущего сокращения, и мышца сокращается из несколько укороченного состояния.

Рис. 39. Виды мышечных сокращений

Гладкий тетанус возникает при частоте пришедших раздражений более

25Гц. При такой частоте каждый последующий импульс застает мышцу в фазе укорочения предыдущего сокращения, и мышца не успевает расслабиться.

Амплитуда гладкого тетануса зависит от частоты раздражения мышцы.

Различают оптимум и пессимум частоты раздражения (Рис. 39а).

60

Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/