И.П. Ашмарин, А.А. Каменский, Г.С. Сухова - Руководство к практическим занятия по физиологии человека и животных (1128356), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Увеличив амплитуду стимулов, убедитесь в правильности определения АРФ. Если при увеличении амплитуды стимула АРФ стала короче, повторите измерения, добиваясь постоянства величины АРФ при увеличении амплитуды стимулов. 4. Продолжая увеличивать интервал времени между двумя стимулами до тех пор, пока амплитуда второго ПД не станет равной амплитуде первого, определите относительный рефрактерный период (ОРФ) для нерва. 5. Назовите причины, лежащие в основе явления АРФ и ОРФ. Часть 1. Малый практикум по физиологии человека и животных Для возвращения в главное меню нажмите клавишу <Езс>. Запустите выполнение эксперимента с текущими параметрами.
Для этого в меню команд выберите пункт, <Опыт> и нажмите клавишу <Еп1ег>. На экране (сверху вниз) отражены следующие кривые (треки): 1) изменение мембранного потенциала (в мВ); 2) стимулирующий ток (в мкА/см'); 3) ток ионов Ха+, К' и суммарный ток через мембрану (в мкА/ см-'); 4) изменение проводимости для ионов Ма' и К' (в См/см'). Как видно из приведенной картины, при исходных параметрах эксперимента на изолированном аксоне кальмара возникает потенциал действия.
Задаиие 1. Определение порога возникновения ПД гигантского аксона кальмара Нажав клавишу <Езс>, выйдите в главное меню. Выберите команду <Стимул>. Уменьшите амплитуду первого стимула на 10 мкА. Нажмите клавишу <Еяс>. Выберите команду <Опыт>. Продолжайте уменьшение амплитуды стимула до тех пор, пока при нанесении раздражения ПД не будет развиваться. Постепенно увеличивая силу стимула, точно определите величину порога раздражения.
Задание 2. Изучение зависимости амплитуды ПД гигантского аксона кальмара от силы стимула Градуально увеличивая амплитуду стимула от выявленной в предыдущем задании величины порога до 100 мкА с шагом 10 мкА, измерьте амплитуду ПД с помощью курсора. Для этого с помощью стрелок управления курсором установите его на вершине ПД и занесите в табл.
1 параметры напряжения (в мВ), отображенные в правой части экрана.- Обратите внимание на изменение латентного периода развития ПД при увеличении силы стимула и объясните это явление. Сравните графики зависимости амплитуды ПД седалищного нерва лягушки от силы стимула с графиком зависимости амплитуды ПД гигантского аксона кальмара от силы стимула и объясните причину их различий. Таблици! Зависимость амплитуды ПД от силы стимула Раздел !. Физиология нервов и мышц Задание 3. Исследование зависимости порога раздражения отдлительности стимула Выйдите в меню команд.
Выберите команду <Стимул>. Установите длительность стимула 0,05 мс. Меняя амплитуду стимула, определите порог возникновения ПД при этой длительности. Продолжайте увеличивать длительность стимула, определяя порог возникновения ПД, данные заносите в табл. 2. Тибяица 2 Зависимость порога возникновения ПД от длительности стимула На основании полученных данных постройте график зависимости порога раздражения от длительности стимула, рассчитайте величину хронаксии, реобазы и полезного времени. Объясните полученные данные.
Задание 4. Определение длительности фазы относительной и абсолютной рефрактерности для гигантского аксона кальмара Установите следующие параметры стимула: лереый стимул: амплитуда — 50 мкА, длительность — 0,5 мс, интервал между импульсами — 10 мс; второй стимул: амплитуда — 11,2 мкА (амплитуда порога при данной длительности стимула), длительность — 0,5 мс. Запустите команду <Опыт>. Убедитесь, что второй стимул не вызывает появления потенциала действия, и вернитесь в главное меню, нажав клавишу <Езс>. Увеличивайте интервал между имульсами с шагом 1 мс до тех пор, пока не появится второй ПД. Этот интервал равен периоду относительной рефрактерности (ОРФ). В период абсолютной ре4рактерности (АРФ) никакой стимул не может вызвать развития ПД.
Для его определения надо постепенно уменьшать интервал между импульсами до тех пор, пока не исчезнет второй ПД„чтобы удостовериться, что найден период абсолютной рефрактерности, увеличьте амплитуду стимула до 500 мкА. Если второй ПД появился снова, продолжайте уменьшать интервал между стимулами. Обратите внимание, что второй потенциал действия должен сопровождаться повышением натри- Часть 1.
Малый практикум по физиологии человека и животных евой и калиевой проводимости„в противном случае Вы наблюдаете лишь артефакт стимуляции, обусловленный пассивными электрическими свойствами мембраны. Если второй импульс уже не вызывает повышение проводимости Ха' и входящего натриевого тока, значит он попадает в фазу абсолютной рефрактерности. Задание 5. Влияние тетродотоксина (ТТХ), тетраэтиламмония (ТЕА) и вератридина на потенциал действия гигантского аксона кальмара Установите параметры стимулов, как в Задаиии 1.
Запустите эксперимент с текущими параметрами и распечатайте результат, нажав клавишу Р2 Для имитирования действия различных блокаторов в эксперименте необходимо в меню команд выбрать пункт <В-ва> (Вещества). Нажмите клавишу <У> (Уев) напротив выбранного препарата. Нажмите клавишу <Епыг> и запустите эксперимент. командой <Опыт>. Необходимо помнить, что в учебной программе не учитывается дозозависимость эффектов препаратов. Предполагается, что они полностью блокируют соответствующие структуры. Последовательно проследите эффекты: 1) блокатора натриевых каналов тетродотоксина (ТТХ); 2) блокатора калиевых каналов тетраэтиламмония (ТЕА); 3) блокатора натриевой инактивации вератридина. Перед проведением эксперимента с вератридином с помощью команды <Шкала> измените масштаб шкалы проводимости с 50 до 200 (См/см'), а шкалу ионного тока с +1000 до +4000 (мкА/см').
Распечатайте полученные результаты, сравните с исходными графики изменения потенциала, токов и проводимостей для ионов Ма+и К' на фоне блокаторов. Объясните полученные результаты. Доиолнительное задание. Исследование зависимости амплитуды ПД гигантского аксона от наружной концентрации ионов Иа' Установите следующие параметры раздражающего стимула: лер6ый сщимул: амплитуда — 100 мкА, длительность — 0,5 мс; амплитуда виорого стимула должна быть равна нулю (стимул выключен).
Запустите выполнение эксперимента с текущими параметрами. Не стирая результатов этого эксперимента (не нажимая клавишу <С>,С1еаг), выйдите в главное меню, нажав <Езс>. С помощью команды <Ион. конц> (Ионные концентрации) последовательно изменяйте наружную концентрацию ионов Ма' и с помощью курсора измерьте амплитуду развивающихся потенциалов действия. Данные эксперимента занесите в табл. 3.
Раздел !. Физиология нервов и мышц Зависимость амплитуды ПД гигантского аксона кальмара от наружной концентрации ионов натрия 209 52 Наружная концентрация ионов 1Ча . мМ 418 105 Амплит да ПД, мв Постройте график зависимости амплитуды ПД от десятичного логарифма наружной концентрации ионов Ха'. Сравните полученные данные с теоретической прямой, рассчитанной по уравнению Нернста: Е=581ц(~Ха'1,,/1! !а'), ), приняв внутреннюю концентрацию ионов Ха' равной 5 мМ.
Объясните полученные результаты. Рекомендуемая литература Тема 3. ФИЗИОЛОГИЯ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ. НЕРВНО-МЫШЕЧНАЯ ПЕРЕДАЧА ВВЕДЕНИЕ Функциональной единицей скелетной мышцы является двигательная единица, состоящая из мотонейрона и иннервируемых им мышечных волокон. Количество мышечных волокон„приходящихся на один мотонейрон — коэффициент иннервации, может различаться у разных мышц.
Например, в наружной мышце глаза он равен 5, а в височной — около 1000. Чем больше моторных единиц содержит мышца, тем более плавно она может менять силу сокращения. В отличие от сердечных и гладких мышечных волокон скелетные мышечные волокна не обладают свойством автоматии. В организме их сокращение происходит под влиянием импульсов, приходящих от мотонейронов. Сила сокращения мышцы зависит от многих факторов: 1) от числа вовлеченных в сокращение мышечных волокон (работающих двигательных единиц); 2) от частоты раздражения (суммация сократительных ответов— тета нус); г2В1 !.
Физиология животных/Под ред. Т.Экккерта: В 2 т. Т. 1 М., 1992. С. 142 — 155, 169 — 173. 2. Физиология человека/Под ред. Г.И.Косицкого. 3-е изд., перераб. и доп. М., 1985. Гл. 2. С. 19 — 43. Гл.4. С. 65 — 74. 3. Физиология человека/Под ред. Р. Шмидта, Г. Тевса: В 3 т. Т. 1. М., 1996. С. 7— 28, 35 — 41. Часть 1. Малый практикум по физиологии человека и животных 3) от исходной длины мышцы (степени перекрывания толстых и тонких филаментов); 4) от ионных концентраций внеклеточной и внутриклеточной жидкостей (в первую очередь ионов Са'+, Ха' и К'); 5) от доступности энергетических источников внутри мышцы (АТФ).
Принято различать два типа мышечных сокращений — изометрическое и изотоническое. Изометрическим называют сокращение, при котором мышца увеличивает свое напряжение, но не меняет длину. Изотоническим называют сокращение, при котором мышца укорачивается, но не меняет напряжение. В естественных условиях сокращения мышц никогда не бывают чисто изотоническими, так как в процессе сокращения наряду с укорочением мышцы меняется и ее напряжение. Сокращения мышцы могут быть вызваны раздражением либо подходящего к мышце двигательного нерва, либо самой мышцы. В первом случае' говорят о непрямом раздражении, во втором — о прямом. Скелетные мышцы сокращаются значительно быстрее, чем гладкие и сердечные.
У икроножной мышцы лягушки сократи- тельный ответ на одиночный стимул длится около 0,1 с. Периоду сокращения мышцы предшествует латентный период — время между моментом нанесения раздражения и началом процесса сокрашения. За время латентного периода в мышце возникает возбуждение, происходит его распространение вдоль и внутрь волокна, активируется система электромеханического сопряжения. Если увеличивать частоту раздражающих стимулов, то одиночные сократительные ответы начнут складываться, причем суммарная амплитуда сокращения при каждом новом ответе растет. Такое сокращение называется тетаническим, или тетанусом. По форме тетанусы делятся на зубчатые и гладкие (слитные).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
