Потенциал действия скелетной мышцы

ВЫВОД______________________________

________________________

Преподаватель:

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Основные этапы развития представлений о природе электрических явлений в возбудимых тканях (Л. Гальвани, Л. Герман, Э. Дюбуа-Реймон, Ю. Бернштейн, А. Ходжкин, Э. Хаксли, Б. Кац).

2. Методы исследования электрофизиологических явлений в возбудимых тканях.

3. Характер влияния деполяризующего и гиперполяризующего тока на мембрану возбудимых тканей.

4. Потенциал действия, его фазы и механизм их возникновения.

5. Следовые потенциалы, механизм их возникновения.

6. Влияние метаболизма клетки на амплитуду потенциала действия.

7. Натрий-калиевый насос и его значение.

8. Динамика изменения возбудимости клетки в различные фазы потенциала действия.

Работа 8. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕКТРОТОН.

Дата____

Цель работы: определить характер изменения возбудимости нерва в области действия катода и анода постоянного тока.

Методика. При действии постоянного тока на нерв в месте соприкосновения металлических электродов с тканью развивается процесс поляризации. Для предупреждения этого явления используют неполяризующиеся электроды Дюбуа-Реймона. Они представляют собой две короткие стеклянные трубочки, закрытые внизу специальной формы пробками-«сапожками» из белой глины (каолина), замешанной на растворе Рингера. В трубочках находится насыщенный раствор сернокислого цинка и амальгамированный цинковый стержень с впаянными проводами для соединения с источником постоянного тона. В этих электродах продукты электролиза связываются и не мешают протеканию тока, так ионы цинка отдают свой заряд и выпадают в осадок на катоде, ионы же кислотного остатка

(S0₄) отдают свой заряд на аноде и, вступая в реакцию с цинком, образуют сернокислый цинк. Готовят рео-

скопическую лапку и укрепляют ее в мышечном зажиме, нерв помещают на глиняные «сапожки» неполяризующихся электродов. На расстоянии 2 мм от ближайшего к мышце электрода, прикладывают к нерву для определения порога возбудимости вторую пару электродов, соединенных со стимулятором. Неполяризующиеся электроды соединены с источником постоянного тока через коммутатор, потенциометр и одинарный ключ. Коммутатор предназначен для изменения направления тока, потенциометр - для изменения его величины, а одинарный ключ - для замыкания и размыкания цепи. Установив с помощью переключателя нисходящее направление тока, т. е. когда ближайший к мышце электрод является катодом, замыкая и размыкая ключ, потенциометром подбирают ток средней величины, при котором мышцы реоскопической лапки сокращаются как при замыкании, так и при размыкании цепи. При разомкнутой цепи постоянного тока определяют с помощью стимулятора порог возбудимости нерва. Затем, пропуская постоянный ток через нерв в нисходящем направлении, определяют порог возбудимости в области действия катода. Размыкают цепь постоянного тока и вновь определяют порог возбудимости. С помощью коммутатора изменяют направление тока на восходящее и определяют возбудимость нерва в области действия анода. Размыкают цепь постоянного тока и вновь определяют порог возбудимости. Полученные результаты заносят в таблицу, анализируют и делают вывод. Зарисовывают схему, объясняющую механизм действия постоянного тока на возбудимость ткани (рис. 2.17 из учебника «Физиология человека» под ред. В. М. Покровского и Г. Ф. Коротько, изд. 2011 г.).

Действие электрического тока на возбудимые ткани

А - изменение мембранного потенциала под катодом при кратковременном пропускании тока; Б - изменение мембранного потенциала и критического потенциала под катодом при длительном пропускании тока; В - возникновение потенциала действия при пороговом значении тока; Г - изменение мембранного потенциала под анодом при кратковременном пропускании тока; Д - изменение мембранного потенциала и критического потенциала под анодом при длительном действии сильного анодного тока - анодно-размыкательное возбуждение. По оси ординат - величина мембранного потенциала (Екр- критический потенциал) в мВ и величина стимула в относительных единицах (от величины порога). Стрелками показана величина порога возбудимости.

Полученные результаты:

Изучаемый показатель	Место и условия определения
до воздействия тока	Область действия катода	Область действия анода
после замыкания цепи	после размыкания цепи	после замыкания цепи	после размыкания цепи
Порог возбудимости

ВЫВОД:______________________________

____________

Преподаватель:

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Понятие о физиологическом электротоне.

2. Механизм изменения возбудимости в области действия анода и катода с точки зрения мембранной теории.

3. Полярный закон действия постоянного тока. Механизм действия тока при замыкании и размыкании цепи.

4. Особенности действия переменного тока на ткань.

Работа 9. ЗАПИСЬ И АНАЛИЗ ОДИНОЧНОГО МЫШЕЧНОГО СОКРАЩЕНИЯ (ОМС).

Дата_________

Цель работы: изучить характер сократительной реакции мышцы во времени на одиночное раздражение; определить продолжительность фаз одиночного мышечного сокращения.

Методика. Регистрацию ОМС необходимо производить на быстро вращающемся барабане кимографа, что обеспечивается специальным приспособлением – «катапультой» П. М. Старкова, которая укрепляется на основании станины кимографа под фрикционным диском с помощью прижимного винта. Она состоит из пружинного толкателя, стопорного устройства, двух неподвижных контактов, двух конденсаторов по 0,1 мкФ и двух тумблеров. Клеммы электрической цепи катапульты подсоединяются к гнездам на задней панели электростимулятора (УЭС-1М). На оси барабана под диском укрепляется насадка с двумя отростками, один из которых предназначен для ее фиксации в стопорном устройстве. На оси барабана укрепляют два пружинящих контакта из медной фольги. При вращении барабана подвижный контакт замыкает цепь, соприкасаясь с неподвижным контактом катапульты. В зависимости от положения тумблеров в позиции «заряд» или «разряд» при вращении барабана можно зарядить конденсаторы от электростимулятора или разрядить их на мышцу, осуществляя в последнем случае по необходимости одно независимое, два независимых и два следующих друг за другом раздражения в пределах времени ОМС. Для регистрации ОМС мышечный препарат укрепляют в миографе. В мышцу вкалывают проволочные электроды, соединенные с клеммами катапульты. Электростимулятор включают в сеть. Тумблер режима работы ставят в положение «Фаль-аппарат», а тумблер грубой регулировки напряжения ставят в положение «I». Потенциометр плавной регулировки напряжения устанавливают на максимальную величину тока (15 В). Один из тумблеров ставят в положение «заряд», и, медленно вращая барабан рукой, замыкают контакты «катапульты», заряжая конденсатор. Затем переводят тумблер в положение «разряд», отросток насадки на оси барабана фиксируют в прорези стопорного устройства и взводят пружину толкателя. Приближают писчик к поверхности барабана и, поднимая и опуская рычажок писчика рукой, проверяют качество записи, оценивая ее по характеру чернильного следа, остающегося на бумаге. Нажимают на пусковой рычаг стопорного устройства и регистрируют кривую ОМС при быстром вращении барабана. Вновь заряжают конденсатор и переключают тумблер в положение «разряд», медленно вращая барабан рукой, наносят раздражение на мышцу. На бумаге в результате сокращения мышцы регистрируется вертикальная линия, которая соответствует моменту нанесения раздражителя. Под миограммой записывают электрокамертоном отметку времени. Затем обрабатывают кимограмму и вклеивают ее в тетрадь. Рассчитывают продолжительность латентного периода возбуждения (время от момента нанесения раздражения до появления ответной реакции), длительность периода укорочения мышцы, длительность периода расслабления и суммарную длительность ОМС. Полученные данные заносят в таблицу, анализируют и делают вывод.

Полученные результаты:

Миограмма

Продолжительность ОМС и его периодов
ОМС и его периоды	Время в сек
ОМС
Латентный
Укорочения
Расслабления

ВЫВОД:________

________________

Преподаватель:

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Типы мышечных волокон.

2. Структурно-функциональная организация скелетной мышцы (мышечное волокно, миофибрилла, саркомер, миофиламенты).

3. Микроструктура актиновых и миозиновых филаментов.

4. Физиологические и физические свойства мышечной ткани, их характеристика.

5. Сократимость мышцы. Механизм мышечного сокращения и его этапы. Значение саркоплазматического ретикулума. Роль ионов Са⁺ в инициации сокращения. Механизм взаимодействия актиновых и миозиновых нитей.

6. Механизм мышечного расслабления.

7. Химические и тепловые процессы в мышце при сокращении.

8. Изотонический, изометрический и ауксотонический режимы сокращения.

9. Одиночное мышечное сокращение и его периоды.

10. Нейромоторная единица. Количество мышечных волокон в нейромоторной единице в зависимости от функции мышцы.

11. Зависимость амплитуды сокращения от силы раздражителя и исходной длины мышцы (длины саркомера).

Работа 10. СУММАЦИЯ МЫШЕЧНЫХ СОКРАЩЕНИИ.

Дата______

Цель работы: изучить характер сократительного акта мышцы при воздействии на нее двух следующих друг за другом раздражений и уяснить его механизм.

Методика. Пользуясь методикой предыдущей работы, записывают последовательно два одиночных сокращения (ОМС₁ и ОМС₂), используя для раздражения сначала один, а затем другой конденсаторы «катапульты». Затем включают оба конденсатора одновременно и записывают кривую суммированного сокращения (СМС₃) в ответ на два следующих друг за другом раздражения. Под миограммой записывают электрокамертоном отметку времени. Обрабатывают кимограмму и вклеивают ее в тетрадь. Рассчитывают амплитуду и продолжительность одиночного и суммированного сокращения. Полученные результаты заносят в таблицу, анализируют и делают вывод.

Полученные результаты:

Миограмма а – ОМС₁, б – ОМС₂, в – СМС₃

Вид сокращения	Характеристика сократительного акта
	амплитуда сокращения в см	продолжительность сокращения в сек
ОМС₁
ОМС₂
СМС₃