Работа 2. Регистрация потенциала действия (ПД) биполярным и униполярным методами
В зависимости от расположения электродов на объекте различают два метода регистрации ПД — биполярный (двухполюсный) и униполярный (однополюсный). Внутриклеточная регистрация ПД осуществляется только униполярным методом.
Биполярным методом регистрации электрических потенциалов называют такой, при котором оба отводных электрода расположены на участках объекта исследования, электрические потенциалы которых изменяются во времени. В случае пользования униполярным методом регистрации один отводный электрод (активный) расположен на участке объекта исследования, электрический потенциал которого изменяется во времени, а второй (пассивный) — на участке этого же объекта, электрический потенциал которого является постоянным (например, нулевым). Рассмотрим суть методов биполярной и униполярной регистрации ПД на примере его отведения от изолированного нерва.
В случае биполярной регистрации ПД нерва оба отводных электрода располагают на его поверхности таким образом, 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, который отводится биполярным методом, будет формироваться как алгебраическая сумма двух, будто разных ПД, а, следовательно, должна иметь двухфазную форму.
Конструкцией катодного осциллографа предусмотрено, что отводные электроды можно условно считать разными полюсами (один, что соединенный на входе усилителя с землей, является негативным, а второй — позитивным полюсом). Потому обе фазы двухфазного ПД всегда регистрируются разнонаправленными: при прохождении электроотрицательной волны возбуждения под негативным отводным электродом луч осциллографа отклоняется вверх от изолинии, то есть в позитивную часть его шкалы. При прохождении же той же волны под позитивным отводным электродом луч осциллографа отклоняется вниз от изолинии.
В случае униполярной регистрации ПД нерва отводные электроды размещают на его поверхности таким образом, что ПД проходит только под одним электродом („активным”) и не может достичь того участка нерва, на котором помещен второй электрод („пассивный”). Кривая ПД, зарегистрированного униполярным методом, всегда имеет однофазную форму.
Если нужно униполярное отведение ПД от изолированного нерва, то можно превратить один из отводных электродов в пассивный, повредив участок нерва, расположенный между отводными электродами, тем самым, лишив ее возможности проводить возбуждение.
Цель работы: обнаружить форму кривой ПД, зарегистрированного биполярным методом.
Для работы необходимо: установка для регистрации ПД (катодный осциллограф), усилитель, электростимулятор, раздражающие и отводные электроды, влажная камера, вазелиновое масло, изолированный седалищный нерв лягушки, концентрированный (9,5%) раствор аммиака.
Ход работы
1. Подготовительный этап работы.
Изолированный седалищный нерв лягушки помещают во влажную камеру, и присоединяют к нему раздражающие и отводные электроды (на расстоянии 3-5 см). Заливают нерв вазелиновым маслом. Переводят стимулятор на работу в режиме „ритмическая серия”, а осциллограф — „ожидание на развертывание” с запуском от синхронизирующего импульса стимулятора. Включают приборы и усилитель в сеть.
Подавая на нерв ритмичную серию электрических импульсов (с частотой 10—30 имп/с), увеличивают их силу к моменту появления на экране осциллографа изображения ПД нерва достаточно большой амплитуды. Подбирают на осциллографе желаемую скорость развертывания, после чего прекращают стимуляцию нерва.
2.Основний этап работы.
Возобновить стимуляцию нерва, не изменяя ранее подобранных значений характеристик электрических импульсов.
Отметить, какую форму имеет на экране осциллографа кривая ПД, которая отводится от нерва. Умертвить с помощью 9,5% раствора аммиака участок нерва, расположенный между отводными электродами. Отметить, как изменилась на экране осциллографа форма кривой ПД.
Рекомендации относительно оформления результатов работы: в протоколе исследования изобразить кривые ПД, которые наблюдались на экране осциллографа при разных способах расположения на нерве отводных электродов.
В выводах указать: при каком способе расположения отводных электродов на нерве кривая ПД имеет двухфазную форму, а при каком — однофазную форму; какой метод регистрации ПД называют биполярным, а какой — униполярным.
Литература
Основная
1. Физиология человека (учебник для медвузов). Покровский В.М., Коротько Г.Ф., ред. М.: Медицина, 2003, 2005.
2. Физиология. Под ред. В.Г.Шевчука. Пособие по физиологии.- Винница: Новая книга. 2005. – 576 с. (русский перевод практических работ кафедрой).
3. Методические указания для самостоятельной работы студентов. Утверждены на методическом заседании кафедры. 2006
Дополнительная
- Textbook of medical physiology / Arthur C. Guyton, John E. Hall.,. 2000, 2006.
Физиология человека: в 3-х томах. Перевод с английского. Под ред. Р.Шмидта и Г.Тевса. – М: Мир, 1996