Раздаточный материал к занятию № 4
Тема занятия: Физиологические свойства мышц. Виды мышечных сокращений.
Работа № 1. Определение порога возбуждения при прямом и непрямом раздражении
В экспериментальных условиях сокращение мышцы может быть достигнуто как раздражением самой мышцы (прямое раздражение), так и раздражением двигательного нерва, иннервирующего данную мышцу (непрямое раздражение). Нервная, мышечная и железистая ткани обладают различной возбудимостью. Мерой возбудимости служит порог раздражения, т.е минимальное сила раздражителя, способная вызвать процесс возбуждения. Показателем возникшего в мышце возбуждения является ее сокращение. Если раздражение на носит непосредственно на мышцу (прямое раздражении), минимальная его сила характеризует возбудимость его мышц, если же раздражение мышцы производят через ее двигательный нерв (непрямое раздражении), то величина электрического тока, вызывающее минимальное сокращение, отражает возбудимость нерва.
Оснащение: кимограф, универсальный штатив с вертикальным миографом, раздражающие электроды, учебный электростимулятор (УЭС-1 или любой другой), ключ для переключения раздражения, чернила, бумага, вода, раствор Рингера. Работу проводят на лягушке.
Ход работы: Соберите установку. Приготовленный нервно-мышечный препарат зафиксируйте в вертикальном положении за пяточное сухожилие снизу и коленный сустав сверху. Седалищный нерв расположите горизонтально так, чтобы он контактировал с раздражающими электродами, наложите на него тонкий слой ваты, обильно смоченный раствором Рингера. Включите стимулятор. Ручку плавно регулировки силой тока установите в положение «0», а переключатель частоты - в положение «1». Ключ поставьте в положение «нерв» и , медленно вращая ручку регулировки силы тока, найдите его минимальную силу (порог раздражения), вызывающее минимальное сокращение мышцы. Подведите к ленте кимографа рычажок с писчиком, заполненный чернилами, и запишите мышечное сокращение при непрямом раздражении мышцы. Затем поставьте ключ в положение «мышца» и аналогичным способом определите порог раздражении мышцы при ее прямом раздражении. Запись производите на ленте остановленного кимографа, поворачивая баран рукой после каждой стимуляции.
Рекомендации к оформлению работы: Зарисуйте схему установки для прямого и непрямого раздражения, запишите результаты опыта.
Работа № 2. Методика регистрации кривой одиночного мышечного сокращения
Одиночные мышечные сокращения - это реакция мышцы в ответ на одиночный пороговый или сверхпороговый стимул. При нанесении на мышцу во время одиночного сокращения второго раздражения наблюдается эффект суммации мышечных сокращений. Если второй стимул раздражает мышцу в фазу расслабления, то происходит неполная суммация, если он приходится на фазу сокращения - полная суммация.
Приготовляют препарат m. gastrocnemii без нерва. Укрепляют препарат в миографе за сухожильную сумку коленного сустава и ахиллово сухожилие. Рамку с закопченным стеклом отодвигают вправо и закрепляют крючком. Перо миографа при этом положении рамки должно касаться закопченной пластинки, отступя на 0,5 см от левого ее края и на 1 см от нижнего.
Ключ от источника тока и контакт фаль-аппарата замыкают. Размыкая рукой контакт фаль-аппарата, проверяют, достаточно ли сильно сокращается при этом мышца. Если сокращение слабо, катцушки сближают.
Для того чтобы установить момент, когда движущаяся пластинка разомкнет контакт и мышца получит раздражение, снимают удерживающий ее крючок; держа рукой рамку, медленно подводят размыкающий штифт вплотную к контакту и в этом положении размыкают ключ: мышца сокращатся. На закопченном стекле вычерчивается вертикальная линия, которая и будет показывать момент раздражения мышцы при размыкании контакта.
Осторожно оттягивают перо миографа ( не смещая миографа ) и ставят рамку на прежнее место, опуская крючок, замыкают ключ, и только после этого опускают перо. Оно должно прийтись на старое место, т.е. быьт на расстоянии 0,5 см от левого и 1 см от нижнего края пластинки.
Поднимают крючок, рамку приводят в движение, мышца сокращается, и перо моиграфа на закопченном стекле пишет развернутую кривую одиночного мыщечного сокращения.
Миограф отодвигают и записывают время. Для этого рамку с пластинкой снова отодвигают вправо и опускают крючок. К левому краю пластинки на 0,5 см ниже сделанной записи устанавливают перо, укрепленное к нижней ножке электрокамертона. Замыкают ключ. Камертон начинает колебаться, и перо вычерчивает вертикалбную линию. Поднимает крючок, приводя в движение рамку. Под кривой одиночного сокращения камертон записывает синусоиду, каждый зубец который равен 1/100 секунды.
Производят подсчет, сколько зубцов приходится на латентный период, сколько – на период укорочения и сколько – на период расслабления.
Рекомендации к оформлению работы: Зарисуйте в альбоме кривые одиночного мышечного сокращения и при полной и неполной суммации. Сравните амплитуду одиночного мышечного сокращения с амплитудами при полной и неполной суммации мышечных сокращений.
Работа № 3. Динамометрия
Динамометрия - это метод исследования максимального мышечного усилия и силовой выносливости мышц кисти.
Оснащение: динамометр кистевой, секундомер. Исследования проводят на человеке.
Ход работы: попросите испытуемого встать, вытянуть вперед руку и взять в нее взять динамометр, а другую руку расслабить и свободно опустить вдоль туловища.
- Оценка силы мышц.
Два раза с максимально возможной силой сожмите динамометр. Отметьте лучший результат, по которому следует оценить силу мышц.
- Исследование работоспособности мышц.
Попросите испытуемого 10 раз с максимально возможной силой и частотой 1 раз в 5 с. сжать динамометр. При каждом нажатии записывайте показания. Уровень работоспособности определите по формуле:
Р= 
Где Р – уровень работоспособности, f1 – f2 – показания динамометра при последовательных мышечных условиях, n – число сжатий динамометра.
3. Исследование утомляемости мышц.
Результаты, полученные в работе 2, используйте для расчета показателя уменьшения работоспособности мышц по формуле:
S= 
Где S – искомый показатель, f1 – величина первого мышечного усилия, fmin и fmax – соответствия максимального и минимального усилий.
Оформление протокола: 1. Рассчитайте искомые показатели, занесите их в протокол.
2. постройте график динамики снижения работоспособности мышц, отложите на абсциссе порядковые номера нажатий, на ординате – показатели динамометра при каждом усилии.
3. оцените полученные результаты. Сравните данные, полученные у испытуемых разных конституционных типов.
Работа № 4. Электромиография
Электромиография - метод регистрации электрической активности мышц.
Ход работы: включить блок питания прибора. Для работы на миографе его необходимо прогреть в течение 10 минут. Затем переключатель чувствительности установить в положении "калибровка". Ручки фильтров усилителя установить в положении 15 и
0,05 Гц. Штекер регистрирующего электрода подключить на вход одного из каналов. Штекер раздражающего электрода подключить к выходу стимулятора. Ручку "Селектор" блока стимуляции установить в положении "Ручная". Переключатель входного уровня блока стимуляции поставить в положение х 10. Ручку "Длительность серии" установить в положении 200, а переключатель "Длительность импульса" в положении 0,1 или 0,2 мсек. В точках наложения электродов необходимо тщательно обработать кожу спиртом или эфиром, а затем смочить физиологическим раствором. Затем осуществляется наложение регистрирующего и стимулирующего электродов. Между ними накладывается заземленный электрод.
Регистрация М-ОТВЕТА:
М- ответ возникает при электрическом раздражении периферического нерва вследствии ортодромного распространения возбуждения (в дистальном направлении). Этот ответ называют также суммарным моторным потенциалом, поскольку он представляет собой результат сложения потенциалов действия двигательных единиц.
Нажимая на кнопку "Ручной пуск" блока стимуляции подбирают супермаксимальную амплитуду стимула, т.е. на 30-50 % превышающую максимальную интенсивность импульса, вызывающего наибольший по амплитуде М-ответ.
Для определения латентного периода М-ответа используют раздражающий импульс 0,1 мс. Оцениваем амплитуду М-ответа и его форму, которая в норме обычно близка к двухфазному колебанию.
Для определения порога раздражения (порог М-ответа) уменьшают амплитуду раздражающего импульса до исчезновения М-ответа, а затем в покое появляется мышечный потенциал, и будет порогом М-ответа. Длительность импульса при определении порога мышечного отдела должна быть достаточно большой (1-2 мс).
Для определения необходимого времени раздражения уменьшают продолжительность стимулирующего импульса до исчезновения порогового суммарного потенциала. Та минимальная величина длительности раздражения, при котором еще определяется
М-ответ, будет определяться необходимым временем раздражения. Чувствительность регистрации при установлении порога М-ответа должна быть высокой - порядка 20-30 мкВ/мм, чтобы уловить потенциал наиболее возбудимых двигательных единиц.
Постепенно увеличивая интенсивность раздражающего импульса, получаем максимальный М-ответ (дальнейшее увеличение тока не сопровождается увеличением амплитуды суммарного потенциала). После этого повышаем вольтаж до супермаксимального (на 30-50%).