Файл: Практикум по нормальной физиологии для студентов ii курса лечебного и педиатрического факультетов.pdf

27
Тема раздела:
«ФИЗИОЛОГИЯ ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ»
дата
Занятие № 1: Биоэлектрические явления в возбудимых тканях. Методы исследования возбудимых тканей
ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ: Изучить механизмы возникновения биоэлектрических явлений в возбудимых тканях, критерии оценки возбудимости.
ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ:
1. Возбудимые ткани. Общие свойства возбудимых тканей. Возбудимость и возбуждение. Специфические и неспецифические признаки возбуждения.
Критерии оценки возбудимости. Классификация раздражителей.
2. Электрические явления в возбудимых тканях. История их открытия
(Л.Гальвани, А.Вольта, Ч.Маттеучи).
3. Современные представления о процессе возбуждения. Потенциал действия и его фазы. Критический уровень деполяризации.
4. Соотношение фаз возбудимости с фазами потенциала действия.
Рефрактерность и еѐ причины.
5. Особенности местного и распространяющегося возбуждения. Локальный ответ. Закон «все или ничего».
6. Законы раздражения возбудимых тканей (значение силы, длительности, крутизны нарастания раздражения). Хронаксиметрия.
7. Действие постоянного тока на возбудимые ткани. Полярный закон раздражения. Электротонические явления в тканях, их значение в проведении возбуждения. Катодическая депрессия, анодическая экзальтация.

28
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ:
1. Мембранный потенциал покоя.
2. Мембранный потенциал действия.
3. Демонстрация воздействия анестезирующих средств и низкой температуры на потенциал действия.
4. Приготовление нервно-мышечного препарата.
5. Опыт Маттеучи.
6. Определение порога возбудимости и демонстрация явления суммации возбуждения.
7. Раздражители нервов и мышц.
Решение ситуационных задач.
МЕМБРАННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ПОКОЯ
(Виртуальный физиологический эксперимент)
Цель: продемонстрировать и измерить мембранный потенциал покоя на уровне мышечного волокна.
Оснащение: персональный компьютер, программа по виртуальной физиологии сердца «LuPraFi-Sim».
Ход работы: используя программу,
Результаты работы: зарисовать мембранный потенциал покоя и определите величину разности потенциалов на экране вольтметра.
Вывод:
МЕМБРАННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ДЕЙСТВИЯ
(Виртуальный физиологический эксперимент)
Цель: продемонстрировать и измерить мембранный потенциал действия на уровне мышечного волокна.
Оснащение: персональный компьютер, программа по виртуальной физиологии сердца «LuPraFi-Sim».
Ход работы: используя программу,
Результаты работы: зарисовать изменение мембранного потенциала и определить величина потенциала действия.

29
Вывод:
ДЕМОНСТРАЦИЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ АНЕСТЕЗИРУЮЩИХ СРЕДСТВ И
НИЗКОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ НА ПОТЕНЦИАЛ ДЕЙСТВИЯ
(Виртуальный физиологический эксперимент)
Цель: определить влияние некоторых анестетиков и воздействия низкой температуры на возбудимость и скорость проводимости нерва.
Оснащение: персональный компьютер, программа по виртуальной физиологии сердца «LuPraFi-Sim».
Ход работы: используя программу, определить интенсивность стимула, время проведения и скорость проводимости седалищного нерва лягушки при различных раздражающих стимулах.
Результаты работы: записать в таблице результаты, полученные в соответствии с инструкцией виртуального практикума при воздействии на седалищный нерв лягушки стимулирующего импульса после смачивания лидокаином
(блокатор Na+-каналов), эфиром и наложения льда.
Условия эксперимента
Интенсивность стимула (мВ)
Время (мс)
Ответная реакция
Скорость проводимости
(м/с)
Нормальные
Лидокаин
Эфир
Лед
Вывод:
ПРИГОТОВЛЕНИЕ НЕРВНО-МЫШЕЧНОГО ПРЕПАРАТА ЛЯГУШКИ
Нервно-мышечным препаратом (в классическом понимании) является коленный сустав с икроножной мышцей и седалищным нервом лягушки. Он предназначен для выполнения различных опытов в области физиологии возбудимых тканей.
Цель:

30
Оснащение: набор препаровальных инструментов (ножницы большие и маленькие, пинцет анатомический, зажимы, круглый тонкий зонд, препаровальная игла изогнутая, стеклянные крючки для препаровки нервов), препаровальная дощечка, раствор Рингера, лягушка.
Ход работы: Отрезают лягушке голову и разрушают зондом спинной мозг, рассекают поперек. Для этого, взяв ее за задние лапки, и, держа спинкой кверху, перерезают ей позвоночный столб примерно посередине, после чего отделяют заднюю половину тела. Пинцетом и ножницами удаляют из нее остатки внутренностей и снимают кожу. Для этого, захватив салфеткой остаток позвоночника, другой рукой, тоже через салфетку, захватив кожу спины, одним быстрым движением снимают ее, и препарат двух задних лапок готов. В некоторых опытах он используется как таковой.
Вторым этапом в работе является приготовление препарата одной лапки. Берут в левую руку остаток позвоночника так, чтобы тазовые кости приняли вертикальное положение, при этом хвостовая часть (уростиль) приподнимается. Ее отрезают ножницами. Рассматривая лежащие с двух сторон, с вентральной стороны, у тазовых костей, нервные стволики крестцового сплетения и, стараясь не поранить их, разрезают продольно позвоночный столб, а затем лонное сочленение и получают препарат одной задней лапки.
Третьим этапом работы является препаровка икроножной мышцы и седалищного нерва. Препаровка икроножной мышцы очень проста. Под ахиллово сухожилие подводят браншу ножниц, отделяют сухожилие по всей длине и перерезают ниже сесамовидной косточки. Захватив конец его пинцетом, отводят мышцу в сторону, разрывая соединяющие ее с другими тканями фасции.
Далее приступают к препаровке нерва. Повернув бедро задней поверхностью кверху, нажимают двумя большими пальцами на мышцы бедра, разводя их в стороны.
При этом открывается лежащий в глубине седалищный нерв. Пинцетом отпрепаровывают его по всей длине. Далее, взяв пинцетом остаток позвоночника, отрезают его от тазовой кости. Приподнимают нерв за кусочек позвоночника, маленькими ножницами начинают отсекать окружающие ткани, следя за тем, чтобы не поранить нерв. Особенно это трудно сделать при выделении его в области тазобедренного сустава. Здесь приходится отсекать нерв со сравнительно большим количеством окружающих тканей. Но это не имеет значения, т.к. их в дальнейшем будет легко удалить. Нерв выделяют по всей длине до коленного сустава.
Отпрепарировав нерв, перерезают конечность выше и ниже коленного сустава и нервно-мышечный препарат (икроножная мышца – седалищный нерв) готов.
ОПЫТ МАТТЕУЧИ (ВТОРИЧНОГО, ТЕТАНИЧЕСКОГО
СОКРАЩЕНИЯ)
Первый опыт Гальвани состоит в том, что к нерву нервно-мышечного препарата прикасаются браншами гальванического пинцета. Мышечное сокращение происходит в результате возникновения тока при контакте двух металлов с различным числом свободных электронов. Опыт Маттеучи состоит в том, что нерв нервно-мышечного препарата стеклянным крючком набрасывают на другую свежеотпрепарированную мышцу на границе между поврежденным и интактным ее участком. Мышечное сокращение в данном случае происходит в результате разности зарядов между внутренней средой клеток и наружной стороной клеточной мембраны.

31
ЦЕЛЬ: Ознакомление с классическим опытом Маттеучи, доказывающим возникновение биотоков (токов действия) при возбуждении ткани.
Оснащение: набор препаровальных инструментов (ножницы большие и маленькие, пинцет анатомический, зажимы, круглый тонкий зонд, препаровальная игла изогнутая, стеклянные крючки для препаровки нервов), препаровальная дощечка, раствор Рингера, лягушка, гальванический пинцет.
Ход работы: Приготовить два нервно-мышечных препарата задних лапок лягушки и поместить их на сухую препаровальную доску (опыт обязательно проводить на сухой доске). Нерв второго препарата накладывают продольно на икроножную мышцу первого нервно-мышечного препарата. Подводят электроды под нерв первого препарата. Находят порог раздражения. Раздражают нерв первого препарата индукционным током надпороговой величины, но и второго препарата.
Если записать сокращение мышц на барабане кимографа можно убедиться, что оно является тетаническим.
Результаты работы: зарисовать схему опыта
Вывод: Объяснить опыт.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОРОГА ВОЗБУДИМОСТИ И ДЕМОНСТРАЦИЯ
ЯВЛЕНИЯ СУММАЦИИ ВОЗБУЖДЕНИЯ
(Виртуальный физиологический эксперимент)
Порог возбудимости – минимальная интенсивность единичногостимула, при котором возникает и распространяется потенциал действия.
Применение нескольких подпороговых стимулов с высокой частотой приводит к появлению потенциала действия в результате кумулятивного эффекта.
Цель:
Оснащение: персональный компьютер, программа по виртуальной физиологии сердца «LuPraFi-Sim».
Ход работы: используя программу, определить показатели порога возбудимости и потенциала действия (интенсивность и частоту стимулов, при которых они возникают) при различных величинах раздражающих стимулов.
Результаты работы: записать в таблице результаты, полученные в соответствии с инструкцией виртуального практикума при воздействии раздражителей различной интенсивности:

32
Порог возбудимости
Интенсивность стимула в мВ
Число стимулов
Ответная реакция
(потенциал действия) воздействие раздражителя до возникновения потенциала действия воздействие нескольких подпороговых раздражителей с высокой частотой
Вывод:
Решение ситуационных задач.

33
Тема раздела:
«ФИЗИОЛОГИЯ ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ»
дата
Занятие №2: Функции и свойства поперечно-полосатых и гладких мышц.
Характеристика проведения возбуждения по нервным волокнам и
синапсам. Нервно-мышечный синапс.
ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ: Изучить свойства и функции поперечно-полосатых и гладких мышц; знать закон средних нагрузок. Знать законы проведения нервного импульса по периферическим нервам; изучить механизм передачи возбуждения в нервно-мышечном синапсе и развития утомления; уметь объяснить влияние нервных и гуморальных факторов на восстановление работоспособности.
ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ:
1. Физиологические свойства скелетной мышцы. Нервно-мышечные единицы. Особенности возбуждения в мышце.
2. Виды сокращения скелетных мышц (изотонические, изометрические и ауксотонические сокращения). Зависимость амплитуды сокращения от силы раздражения.
3. Одиночное мышечное сокращение, его фазы. Изменение возбудимости мышечного волокна при его возбуждении и сокращении.
4. Современные представления о механизме мышечного сокращения и расслабления.
Сопряжение возбуждения и сокращения мышц (электромеханическая связь).
5. Режимы сокращения скелетных мышц. Тетанус зубчатый и гладкий. Механизмы тетануса
(Г.Гельмгольц, Н.Е.Введенский). Зависимость амплитуды тетанического сокращения от частоты раздражения.
6. Оптимум и пессимум частоты и силы раздражения. Пессимальное торможение.
7. Сила и работа мышц. Зависимость работы от величины нагрузки и ритма мышечного сокращения. Закон средних нагрузок.
8. Тонус скелетных мышц.
9. Физиологическая характеристика гладких мышц. Особенности их функций.
10. Функции и физиологические свойства нервных волокон. Теория и законы проведения возбуждения по периферическим нервам (одиночным волокнам и смешанным нервным стволам).
11. Особенности распространения возбуждения по безмиелиновым и миелиновым нервным волокнам. Функциональные характеристики нервных волокон типов А, В, С.
12. Структурно-функциональная характеристика синапсов.
Особенности передачи возбуждения в электрических и химических синапсах. Медиаторы, их классификация и роль.
13. Механизм передачи возбуждения в нервно-мышечных синапсах.
14. Физиологическая (функциональная) лабильность (подвижность) ткани. Методы ее определения. Характеристика возбудимости и лабильности нервной и мышечной тканей.
Усвоение ритма (А.А.Ухтомский).
15. Парабиоз (Н.Е.Введенский). Переходные фазы от возбуждения к торможению. Парабиоз и торможение.
16. Утомление работающей мышцы. Природа и локализация утомления при работе изолированной мышцы и в условиях целостного организма.
17. Влияние нервных и гуморальных факторов на восстановление работоспособности.
Адаптационно-трофическое влияние симпатической нервной системы на мышечный препарат.
18. Физиологические основы активного отдыха (И.М.Сеченов) и спортивной тренировки.

34
ОФОРМИТЬ В ПРОТОКОЛЕ:
Одиночное мышечное сокращение.
Соотношения фаз сократимости и возбудимости поперечно-полосатых мышц.

35
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ:
1. Простое сокращение скелетных мышц.
2. Сокращение скелетных мышц в результате действия нескольких стимулов.
3. Роль нейромышечного синапса в возникновении утомления.
4. Определение скорости проводимости и еѐ зависимости от диаметра аксона, а также от наличия или отсутствия миелина.
5. Доказательство значения физиологической целостности нерва для проведения возбуждения.
6. Определение порогов гальванической возбудимости мышц и нервов у человека.
7. УИРС: измерение силы мышц кистей (ручная динамометрия) и силы мышц спины
(становая динамометрия) у человека.
Решение ситуационных задач.
Компьютерный контроль.
ПРОСТОЕ СОКРАЩЕНИЕ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ
(Виртуальный физиологический эксперимент)
Цель: визуализировать и измерить фазы простого сокращения, продемонстрировать связи между силой стимула и силой мышечного сокращения
(количеством мышечных волокон, задействованных в ответной реакции); продемонстрировать влияние низкой температуры на мышечную возбудимость и сократимость.
Оснащение: персональный компьютер, программа по виртуальной физиологии сердца «LuPraFi-Sim».
Ход работы: используя программу, получить графическое изображение мышечного сокращения в нормальных условиях и в условиях искусственного охлаждения мышцы.
Результаты работы: зарисовать полученные графики мышечного сокращения в нормальных условиях и в условиях искусственного охлаждения мышцы.
Воздействие
Полученная миограмма
В нормальных условиях
В условиях искусственного охлаждения мышцы
Вывод:
СОКРАЩЕНИЕ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ В РЕЗУЛЬТАТЕ
ДЕЙСТВИЯ НЕСКОЛЬКИХ СТИМУЛОВ
(Виртуальный физиологический эксперимент)
Цель: изучить виды сложного сокращения поперечно-полосатых мышц и проанализировать получающиеся миограммы.
Оснащение: персональный компьютер, программа по виртуальной физиологии сердца «LuPraFi-Sim».

36
Ход работы: используя программу, получите графическое изображение сложного сокращения типа «Полный тетанус» и «Неполный тетанус».
Результаты работы: зарисовать полученные миограммы.
Частота стимулов
Графическое изображение полученного сокращения
20 10 6,5 5
Вывод:
РОЛЬ НЕЙРОМЫШЕЧНОГО СИНАПСА В ВОЗНИКНОВЕНИИ
УТОМЛЕНИЯ (Виртуальный физиологический эксперимент)
Цель: продемонстрировать, что нейромышечный синапс утомляется быстрее, чем мышечное волокно.
Оснащение: персональный компьютер, программа по виртуальной физиологии сердца «LuPraFi-Sim».
Ход работы: используя программу, получить миограммы при воздействии на нерв и мышцу.
Результаты работы: зарисовать полученные миограммы при воздействии на нерв и мышцу.
Воздействие
Полученная миограмма
Залп электрических стимулов на двигательный нейрон поперечно-полосатой мышцы
Залп электрических стимулов непосредственно на мышцу
Вывод: