Развитие утомления в нервно-мышечном препарате

1 - сокращение мышцы при непрямом раздражении;

2 - сокращение мышцы при прямом раздражении;

а) - момент замыкания ключа в положении "Нерв";

б) - момент замыкания ключа в положении "Мышца".

2. Объяснить, почему утомление мышцы при непрямом ее раздражении развивается быстрее, чем при прямом.

Выводы

Домашнее задание:

§ В тетради для самостоятельной работы письменно ответьте на вопросы, предложенные преподавателем.

§ Выберите из «Словаря терминов» «Руководства…» не менее 10, относящихся к теме «Физиология синапса.». Выпишите, выучите и умейте их объяснить.

Подпись преподавателя

.

З А Н Я Т И Е 7,8

Физиология мышц. Зависимость амплитуды мышечного сокращения от силы и частоты раздражения. Сравнительная характеристика скелетных и гладких мышц. Динамометрия.

Мышечное сокращение. 1. Общие физические и физиологические свойства мышц. 2. Виды сокращения мышц. Виды работы. 3. Механизм сокращения скелетных мышц. 4. Функциональная лабильность. Оптимум и пессимум частоты раздражения. 5. Физиологические особенности скелетных мышц. 6. Физиологические особенности гладких мышц.

Задача 1. Зависимость амплитуды мышечных сокращений от силы раздражения

Скелетная мышца состоит из большого числа отдельных мышечных волокон. Амплитуда сокращения мышцы зависит от количества сократившихся в данный момент волокон. На одиночное пороговое раздражение каждое такое волокно возбуждается, а затем сокращается с максимальной амплитудой, т.е. отвечает по закону "все или ничего". Однако возбудимость различных типов волокон, составляющих мышцу, различна. Поэтому пороговая сила раздражения вызывает сокращение только наиболее возбудимых мышечных волокон, и величина ответа целой мышцы в этом случае минимальна. При увеличении силы раздражения амплитуда сокращения мышцы будет возрастать до тех пор, пока эта сила не окажется пороговой и для наименее возбудимых волокон. Дальнейшее увеличение силы раздражения не вызывает нарастания амплитуды сокращения.

О с н а щ е н и е: универсальный штатив с вертикальным миографом, кимограф, ключ для замыкания цепи, УЭС-1, бумага, чернила, эфир. Работу проводят на лягушке.

С о д е р ж а н и е р а б о т ы. Приготовить нервно-мышечный препарат, укрепить его в миографе. Включить стимулятор, ключ поставить в положение "Мышца" и, постепенно вращая ручку плавной регулировки, определить порог раздражения. Зарегистрировать на миографе минимальное сокращение мышцы. Затем последовательно увеличивать силу раздражения до тех пор, пока в ответ на каждый импульс наблюдается увеличение амплитуды мышечного сокращения. Отметить момент, когда, несмотря на дальнейшее увеличение силы тока, амплитуда сокращений перестанет увеличиваться.

О ф о р м л е н и е п р о т о к о л а. Вклеить полученную кимограмму и сделать на ней обозначения

Зависимость амплитуды сокращений скелетной мышцы от силы раздражения

3. Объяснить причину градуального нарастания амплитуды сокращений целой мышцы.

Выводы

Задача 2. Зависимость характера мышечного сокращения от частоты раздражения.

Зубчатый и гладкий тетанус

Если на икроножную мышцу лягушки наносить раздражения с интервалом, превышающим длительность одиночного сокращения (свыше 0,1 с), то мышца в промежутке между двумя раздражениями успевает расслабиться. Однако если увеличивать частоту следования импульсов, то каждый последующий стимул будет воздействовать на мышцу до того, как она успеет полностью расслабиться после предыдущего сокращения. Возникает длительное слитное сокращение, в котором каждая фаза расслабления оказывается незавершенной. На нее накладывается последующая фаза укорочения, амплитуда их с каждым стимулом суммируется и возрастает (зубчатый, или неполный, тетанус). Этот вид тетануса характеризуется тем, что в интервале между раздражениями мышца успевает частично расслабиться. Если еще больше увеличить частоту, - так, чтобы каждое последующие раздражение действовало раньше, чем закончится фаза укорочения предыдущего сокращения, то возникает гладкий, или полный, тетанус, для которого характерно укорочение, не прерываемое расслаблением.

Амплитуда тетанического сокращения зависит от частоты и силы раздражения. Частота, вызывающая самую высокую амплитуду тетануса, называется оптимум частоты. Более высокий ритм стимуляции, приводящий к снижению амплитуды тетанического сокращения, называется пессимум частоты раздражения.

О с н а щ е н и е: универсальный штатив, препаровальный набор, УЭС-1, раствор Рингера для холоднокровных, марля, эфир. Работу проводят на лягушке.

С о д е р ж а н и е р а б о т ы. Приготовить нервно-мышечный препарат и укрепить его на миографе. Включить стимулятор и установить надпороговую величину раздражения мышцы (частота раздражения при этом не должна превышать 1 Гц). Включить кимограф и на средней скорости записать 3-5 одиночных сокращений. Затем постепенно увеличивать частоту раздражения, отмечая изменение характера сокращения мышцы и моменты возникновения зубчатого и гладкого тетануса.

О ф о р м л е н и е п р о т о к о л а. 1. Записать ход опыта, вклеить кимограмму в тетрадь. Отметить на ней моменты увеличения частоты раздражения. 2. Объяснить механизм возникновения наблюдаемых явлений.

Зависимость характера мышечного сокращения

от частоты раздражения. Зубчатый и гладкий тетанус

1 - одиночные сокращения; 2 - зубчатый тетанус; 3 - гладкий тетанус и контрактура;

4 - падение амплитуды сокращения при пессимальной частоте раздражения.

Стрелками обозначить нарастающую частоту раздражения.

Выводы

Задача 3. Сравнение чувствительности гладкой и скелетной мышц

лягушки к химическим веществам

Гладкие мышцы имеют ряд отличительных (по сравнению с сердцем и скелетными мышцами) особенностей. Главными из них являются способность к длительным тоническим сокращениям, которые могут носить ритмический характер, и высокая чувствительность не только к нервным, но и к гуморальным факторам регуляции.

Высокую избирательную чувствительность гладких мышц к определенным биологически активным химическим веществам можно установить по сокращению мышцы при нанесении на нее этих веществ в очень низких концентрациях.

О с н а щ е н и е: препаровальный набор, универсальный штатив с рычажком Энгельмана, кимограф, лигатуры, растворы ацетилхолина 1:50000 и адреналина 1:10000, эфир. Работа проводится двумя студентами на двух лягушках.

С о д е р ж а н и е р а б о т ы. Один из студентов должен приготовить нервно-мышечный препарат и укрепить его в миографе. Нанести на мышцу 2-3 капли слегка подогретого раствора ацетилхолина, отметить наличие или отсутствие реакции. Отмыть мышцу раствором Рингера и через 1-2 мин нанести на нее 1-3 капли раствора адреналина. Отметить наличие или отсутствие реакции. Запись производить на движущейся ленте кимографа.

Другой студент должен обездвижить лягушку, сделать срединный разрез в нижней трети живота лягушки, найти петли тонкой кишки и, постепенно отводя их в сторону вместе с брыжейкой, отыскать место перехода в клоаку. Здесь наложить вторую лигатуру. Сделать разрез между двумя лигатурами, осторожно выделить клоаку и с помощью лигатуры прикрепить ее к рычажку Энгельмана. На движущейся ленте кимографа зарегистрировать медленные тонические сокращения клоаки, отметить их амплитуду. Нанести на клоаку 2-3 капли подогретого раствора ацетилхолина, отметить характер изменения сокращений. Отмыть препарат раствором Рингера, затем нанести на него 2-3 капли раствора адреналина, отметить реакцию.

О ф о р м л е н и е п р о т о к о л а. Вклеить в тетрадь две кимограммы, на одной из которых видна реакция на действие ацетилхолина и адреналина скелетной мышцы (А), а на другой - реакция гладкой (Б). Сделать на кимограммах обозначения