Наркоз лабораторних тварин
Для загального наркотизування жабу розміщують під скляний ковпак, де залишають тампон, змочений етиловим ефіром. Для кроликів частіше використовують ефірну маску з тампоном, змоченим ефіром, яку накладають на ніздрі; застосовують також уретановий (внутрішньовенно вводиться 10%-ний розчин уретану в дозі 0,6–0,8 г/кг), гексеналовий (внутрішньовенно 5%-ний розчин в дозі 1 мл/кг маси, 0,8 г/кг), гексеналовий (внутрішньовенно 5%-ний розчин в дозі 1 мл/кг маси тіла) та інші види наркозу. Кішок та птицю наркотизують сумішшю ефіру та хлороформу (1:1) під скляним ковпаком, з попередньою промедикацією (аміназин 2 мг/кг, компелен внутрішньом'язово 0,2 мг/кг у вигляді 1 %-го розчину).
Для собак частіше застосовують неінгаляційний наркоз: гексенал у вигляді 10%-ного розчину вводиться внутрішньовенно у дозі 0,05 г/кг маси тіла; тіопентал натрію, як і гексенал, вводять внутрішньовенно (10%-ний розчин у дозі 0,023–0,035 г/кг живої маси). Невеликим собакам гексенал і тіопентал натрію вводять внутрішньочеревно. Для премедикації застосовують аміназин внутрішньом'язово у дозі 1–1,5 мл 2,5%-ного розчину на 10 кг маси тіла. Хороший ефект має ромпун у дозі 0,5 мл 2,5%-ного розчину на 10 кг живої маси.
Для місцевого знеболювання застосовують новокаїн (0,2–3 %-ний розчин), тримекаїн, совкаїн, дикаїн, анестезин. Залежно від точки прикладання анестетика розрізняють поверхневу, інфільтраційну, провідникову (регіонарну), епідуральну та інтраваскулярну анестезії.
1.2.4. Хірургічні інструменти, шовний та матеріал для перев’язки
Для проведення операцій на тваринах використовують:
1) Хірургічні інструменти: ріжучі (для м’яких тканин) – скальпелі та ножиці різних розмірів і форм; ріжучі та розсікаючі (для твердих тканин) – ножові, дугові та інші пили, кісткові долота, трепани; допоміжні інструменти – ранові гачки, хірургічні та анатомічні пінцети, кровозупиняючі затискачі, голкотримачі, хірургічні голки, шприци різних розмірів, ін’єкційні голки та ін.
2) Шовний матеріал: шовкові та кетгутові нитки.
3) Перев’язувальний матеріал: ватно-марлеві тампони, серветки, бинти. Перераховані матеріали та інструменти, необхідні для хірургічних операцій, попередньо стерилізують (знезаражують).
1.2.5. Застосування солъових розчинів
Для підтримки осмотичного тиску в тканинах та їх життедіяльності, особливо у процесі вивчення функцій ізольованих органів, застосовують сольові розчини.
1) фізіологічні розчини:
а) для холоднокровних тварин 0,60–0,65%-ний розчин (NаСl – 6,0–6,5, дистильованої води – 1 л);
б) для теплокровних тварин 0,85–0,9%-ний розчин (NаСl– 8,5–9 г, дистильована вода – 1 л).
2) розчин Рінгера:
а) для холоднокровних тварин: NаСl – 6,50 г, КСl – 0,14 г, СаСl2 – 0,12 г, NаНСО3 – 0,20 г на 1 л дистильованої води;
б) для теплокровних тварин: NаСl – 9,0 г, КСl – 0,42 г, CaCl2 – 0,24 г, NaHCO3 – 0,15 г на 1л води.
3) розчин Рінгера-Локка має той самий сольовий склад, що й розчин Рінгера, але в нього додається 1 г глюкози. Цей розчин постійно насичується киснем;
4) розчин Тіроде для теплокровних тварин: NаСl – 9,0 г: КСl – 8,20 г; СаСl 2 – 0,20 г; МnСl – 0,10 г; NaНСОз – 0,10 г; NаНРО4 – 0,05 г; глюкоза – 1,0 г; дистильована вода до 1 л. Розчин вводять тваринам підшкірно або внутрішньовенно.
1.2.6. Охорона праці і техніка безпеки в лабораторіях кафедри
Приступаючи до лабораторно-практичних занять, всі студенти проходять інструктаж з правил охорони праці та техніки безпеки під час використання приладів, обладнання, реактивів та лабораторних тварин. Звертається увага студентів на дотримання протипожежної безпеки, правила надання першої допомоги у разі травм, опіків, ураження електричним струмом, укусів тварин.
Дані щодо проведення зазначеного інструктажу занесені в спеціальний журнал реєстрації інструктажу з техніки безпеки (форма № 23), який зберігається на кафедрі.
Контрольні питання
1. Які правила фіксації лабораторних тварин?
2. Яка техніка застосування загального наркозу та місцевої анестезії?
3. З якою метою застосовують сольові розчини? Який їх склад?
4. Які правила охорони праці і техніки безпеки під час роботи в лабораторії кафедри?
Основною літературою для вивчення фізіології сільськогосподарських тварин є:
1. Фізіологія тварин. /Мазуркевич А.Й., Карповський В.І., Камбур М.Д. та ін. – Вінниця: Нова книга, 2010. – 424 с.
2. Фізіологія людини. / Ганонг В.Ф. – Нью-йорк: Видавництво медичної книги, 2001. –732 с.
3. Физиология сельскохозяйственных животных /А.Н. Голиков, Н.У. Базанова,
З.К. Кожебеков и др.; Под ред. А.Н. Голикова. – 3-е изд., переработанное и дополненное. – М.: Агропромиздат, 1991. – 432 с.
4. Физиология сельскохозяйственных животных /Е.М. Федий, В.В. Науменко. – К.: Вища школа, 1978. – 416 с.
5. Фізіологія сільськогосподарських тварин: Практикум. /В.В. Науменко, А.С. Дячинський, В.Ю. Демченко та ін. – К.: Либідь, 1993. – 224 с.
6. Лабораторні роботи з фізіології сільськогосподарських тварин: Методичні вказівки для студентів факультету ветеринарної медицини та зооінженерного факультету /М.П. Ніщеменко, М.М. Саморай, С.С. Шмаюн. – Біла Церква, 1999. – 79 с.
7. Физиология сельскохозяйственных животных /В.И. Георгиевский. – М.: Агропром- издат, 1990. – 511 с.
Бажано вивчати підручники з фізіології людини для медичних вузів.
2. ФІЗІОЛОГІЯ М’ЯЗІВ I НЕРВІВ
Нервова та м’язова тканини належать до таких тканин в організмі, діяльний стан яких проявляється у формі збудження та скорочення і характеризується комплексом електричних, біохімічних, функціональних змін клітинних мембран. Особливе значення мають біоелектричні процеси, які зумовлюють проведення збудження по нервових волокнах та скорочення поперечно смугастих та гладеньких м’язів. Вивчення цього розділу є необхідною умовою для послідовного розуміння фізіології центральної нервової системи та вищої нервової діяльності.
РОБОТА 2.1. ПРИГОТУВАННЯ НЕРВОВО-М'ЯЗОВОГО ПРЕПАРАТУ
Вивчення фізіології м’язів і нервів засноване на реєстрації біоелектричних явищ та механічних ефектів скорочення. Найбільш простим та зручним об’ектом для практичного вивчення цих явищ є нервово-м’язовий препарат, який являє собою єдину функціональну систему литкового м’яза жаби та сідничого нерва, який його іннервує.
Мета роботи.Опанувати техніку препарування в умовах фізіологічної лабораторії, вивчити і засвоїти нервово-м’язову фізіологію.
Матеріали і обладнання.Жаби, скляні пластинки, тазики, ножиці, пінцети, препарувальні голки та гачки, серветки, піпетки, 0,65%-ний фізіологічний розчин.
Хід роботи
Жабу беремо у ліву руку і відрізаємо у неї ножицями верхню щелепу позаду очей. Голкою або зондом руйнуємо спинний мозок. Потім беремо жабу за задні кінцівки і опускаємо головою донизу, щоб внутрішні органи змістилися вперед. Після цього перерізаємо хребет між грудним та поперековим відділами. За допомогою марлі або фільтрувального паперу утримуємо однією рукою хребці задньої частини тулуба, а другою енергійним рухом знімаємо шкіру. Оголену частину тулуба поміщаємо на скляну пластинку, відрізаємо ножицями куприкову кістку та відділяємо праву лапку від лівої, розрізаючи таз у лобковому зчленуванні. У борозні стегна між двоголовим та напівперетинчастим м'язами знаходимо сідничний нерв. На всьому протязі відділяємо його скляним гачком від оточуючих тканин, бокові гілочки відрізаємо ножицями.
Кінчик хребця відрізаємо так, щоб сідничний нерв був з’єднаний зі шматочком кістки. Стегнову кістку з оточуючими тканинами перерізаємо над колінним суглобом. На гомілці відділяємо литковий м’яз, попередньо перерізавши сухожилок. Гомілку відрізаємо нижче колінного суглоба. Залишається нервово-м’язовий препарат (сідничний нерв з литковим м'язом).
Препарат готуємо швидко, зволожуємо фізрозчином, не допускаючи висихання. Не слід брати нерв пальцями та металевими предметами.
Контрольні питання
1. Що являє собою нервово-м’язовий препарат?
2. Яка техніка приготування нервово-м’язового препарату?
РОБОТА 2.2. ВИВЧЕННЯ ЗБУДЛИВОСТІ ТА ПРОВІДНОСТІ НЕРВА I М’ЯЗА
Однією з основних властивостей живої тканини є збудливість, тобто здатність збуджуватися під впливом різних подразників.
Збудження, яке виникло, розповсюджується по нервовому волокну, про що свідчить скорочення м’яза. Збудливість властива нерву в будь-якій точці. У разі порушення структури чи функціональних властивостей нерва, проведення збудження через певну ділянку не відбувається.
Мета роботи.Вивчити реакцію нервово-м’язового препарату на різні види подразників; визначити роль цілісності нервово-м'язового препарату у проведенні збудження.
Матеріали і обладнання.Жаби, набір хірургічних інструментів, індукційний апарат, спиртівка, скляні пластинки та палички, кухонна сіль (у кришталиках), розчин аміаку.
Хід роботи
Реакція нервово-м’язового препарату на різні види подразників
Нервово-м’язовий препарат з лапкою поміщаємо на чисту суху скляну пластинку.
Подразнюємо нерв: 1) електричним подразником (одноразові індукційні удари); 2) механічним подразником (щипок пінцетом); 3) термічним подразником (нагріта скляна паличка); 4) хімічним подразником (кришталик NаСl).
Цими ж подразниками діємо безпосередньо на м’яз і спостерігаємо за відповідною реакцією.
Роль цілісності нервово-м’язового препарату у проведенні збудження
1. Нерв розміщуємо на електроді, подразнюємо його індукційним струмом різної сили і спостерігаємо за реакцією у відповідь на подразнення. Потім нерв перев’язуємо ниткою і центральну частину, що лежить далі від м’яза, подразнюємо струмом.
На нерв піпеткою наносимо краплю аміаку. Через 2–3 хв нерв подразнюємо індукційним струмом.
2. М’яз подразнюємо індукційним струмом і слідкуємо за реакцією у відповідь. Потім перерізаємо м’яз на дві частини і подразнюємо одну з них, спостерігаємо за реакцією.
Контрольні питання
1. Що таке збудливість та збудження?
2. Як відповідає на дію подразника нерв і м’яз?
3. Подразники, їх види і класифікація.
4. Який з подразників найбільш зручний для збудження тканин?
5. Які умови необхідні для нормальної діяльності нерва і м’яза?
6. Що таке пряме та непряме подразнення м’яза?
РОБОТА 2.3. ВПЛИВ ПОДРАЗНИКІВ РІЗНОЇ СИЛИ НА М'ЯЗОВЕ СКОРОЧЕННЯ
Залежність сили м’язового скорочення від сили подразника вивчаємо за допомогою індукційного струму та електронного стимулятора. Для таких досліджень найбільш доцільним є використання індукційних апаратів, тому що за їх допомогою легко дозувати силу подразнень.
Мета роботи.Визначити допорогову, порогову та надпорогову силу подразника.
Матеріали і обладнання.Литковий м’яз, установка для подразнення електричним струмом, кімограф і міограф.
Хід роботи
Литковий м’яз жаби закріплюємо на міографі та з’єднуємо з електродами індукційного апарата. Знаходимо таку силу індукційного струму, за якої м’яз не відповідає на подразнення. Потім збільшуємо поступово силу струму, одночасно подразнюючи м’яз і визначаючи порогову силу струму. Збільшуємо силу струму і подразнюємо до тих пір, поки амплітуда скорочень не перестане змінюватись. У всіх випадках записуємо величину скорочення м’яза на кімографі, який повільно обертається.
Контрольні питання
1. Що таке допорогова, порогова та надпорогова сила подразнення?
2. Оптимум і песимум ритму та сили подразнення за Введенським.
3. Що таке реобаза та хронаксія?
4. Парабіоз.
РОБОТА 2.4. ВИДИ М’ЯЗОВИХ СКОРОЧЕНЬ
В умовах експерименту скелетний м’яз на поодиноке подразнення відповідає поодиноким скороченням. Однак в організмі поодинокі м'язові скорочення властиві тільки м’язу третьої повіки і серцевому м’язу, який скорочується у відповідь на поодинокі імпульси, що надходять із синусного вузла.
Скелетні м’язи в організмі людини і тварини залежно від частоти імпульсів, що надходять із центральної нервової системи, скорочуються за принципом гладкого та зубчастого тетанусу.
Мета роботи.Спостереження та запис на кімографі поодиноких м’язових скорочень, зубчастого (неповного) та гладкого (повного) тетанусу.
Матеріали і обладнання.Жаба, набір інструментів, універсальний штатив, міограф. кімограф, установка для подразнення електричним струмом, електрокамертон, ізотонічний розчин NаСl, електромагнітний лічильник часу.
Хід роботи
Поодиноке м’язове скорочення
На універсальному штативі закріплюємо міограф з литковим м’язом, а під ним – електромагнітний лічильник часу та електрокамертон, які підключаємо до первинної мережі. У верхній і нижній кінці литкового м’яза вводимо електроди від індукційного апарата, до важільця міографа підвішуємо вантаж – до 10 г. Пера всіх приладів знаходяться на поверхні кімографа на одному рівні по вертикалі. Установлюємо порогову силу подразника, а потім струм підсилюємо до отримання оптимального скорочення м’яза, яке фіксується на барабані кімографа. Визначаємо час латентного періоду, період скорочення та розслаблення поодинокого м’язового скорочення.
Тетанічне скорочення
1. Зубчастий, або неповний тетанус
Для запису тетанічних скорочень використовуємо ту ж саму установку, але без електрокамертона чи електромагнітного лічильника часу.
У первинну мережу включаємо переривач, який працює з частотою 10–16 разів на секунду. Скорочення м’яза записуємо на кімографі, який повільно обертається.
2. Гладкий, або повний тетанус
Дослід проводимо на тому ж м’язі, але переривач працює частіше – 20 разів на секунду. Скорочення м’яза записують на кімографі. Замальовуємо схеми та міограми скорочень, записуємо висновки.
Контрольні питання.
1. Аналіз кривої поодинокого скорочення м’яза.
2. Що таке латентний період і як визначити його величину?
3. Види м’язових скорочень та методи їх отримання.
4. Теорії, що пояснюють механізм м’язового скорочення.
5. Контрактура м’яза та умови її виникнення.
6. Механізм м’язового скорочення.
РОБОТА 2.5. ЕЛАСТИЧНІСТЬ І ПЛАСТИЧНІСТЬ М’ЯЗОВОЇ ТКАНИНИ
Еластичність, або пружність – здатність м’яза повертатися до висхідної довжини після усунення деформуючої сили. У скелетних та гладеньких м’язів ця властивість виражена різною мірою. Пластичність – це здатність зберігати надану м’язу форму. Вона по-різному проявляється у різних м’язах. Це обумовлено наявністю різної кількості еластичних і пластичних волокон у поперековосмугастих та гладеньких м’язових тканинах. У м’язів з різною пластичністю чи еластичністю ми спостерігаємо неоднакову реакцію, якщо м'яз розтягнути, а потім вантаж зняти. Пластичність має велике значення в діяльності порожнинних органів (шлунка, сечового і жовчного міхура, матки та ін.).
Мета роботи.Показати наявність еластичності і пластичності скелетних і гладеньких м'язів під впливом дії різного за масою вантажу.
Матеріали і обладнання.Жаба, набір інструментів, міограф, кімограф, набір вантажів, індукційний апарат.
Хід роботи
Вивчення еластичності і пластичності скелетних м’язів
Литковий м’яз жаби фіксуємо на міографі. Записуючий важіль міографа прикладаємо до кімографа. Рукою злегка повертаємо барабан кімографа і записуємо початкову довжину м’яза. Потім до записуючого важеля підвішуємо вантаж, починаючи з найлегшого. Після запису кривої розтягування, вантаж обережно забираємо і спостерігаємо за швидкістю повернення м’яза до початкової довжини. Повторюємо ці спостереження із великим вантажем.
До другого м’яза, після запису початкової довжини, підвішуємо вантаж 5 г і повертаємо барабан на 1 см. Збільшують вантаж до 80 г, а на стрічці кімографа отримуємо ступінчасту криву.
Відмічаємо:
1. Чи пройшло розтягування м’яза пропорційно вантажу?
2. Яка виявляється закономірність під час розтягування додатковим вантажем?
3. Як відновлюється первинна довжина м’яза?
Робимо висновок про еластичність і пластичність скелетних м’язів.
Вивчення еластичності та пластичності гладеньких м’язівк
Зі стінки шлунка жаби вирізаємо м’язове кільце завширшки 0,5–1,0 см. Слизову оболонку видаляємо, а м’язове кільце надіваємо на міограф. Підвішуємо вантаж і записуємо криву розтягування та відновлення довжини м’яза. Визначаємо, яка властивість – еластичність чи пластичність – більше виражена у гладеньких м'язів.
Контрольні питання
1. Механізм скорочення гладеньких м’язів.
2. Особливості будови гладеньких м’язових волокон.
3. Тонус гладеньких м’язів та їх автоматія
РОБОТА 2.6. СПОСТЕРЕЖЕННЯ ЯВИЩА ВТОМИ М’ЯЗА ПІД ЧАС ЙОГО РОБОТИ
Послаблення або повне припинення діяльності м’яза після тривалого часу роботи називають втомою. Стан втоми спричинюється рядом факторів. Першим з них є накопичення у працюючому м’язі продуктів обміну речовин (зокрема молочної кислоти, що утворюється у великій кількості за розщеплення глікогену та деяких інших продуктів), які погіршують працездатність м’язових волокон. Деякі з метаболітів, а також іони К+ пригнічують збудливість клітинної мембрани та здатність клітини генерувати потенціал дії.
Іншим фактором втоми м’яза є поступова втрата енергетичних речовин. Коли м’яз працює тривалий час, в ньому різко зменшується кількість глікогену, внаслідок чого гальмується ресинтез АТФ та креатинфосфату, необхідних для здійснення скорочення.
Явище втоми також настає в системі нерв – міоневральний синапс – м’яз. Синапс, який має найменшу лабільність, погіршує свою роботу, Швидше настає втома м’яза за частого скорочення та великого навантаження.
Мета роботи.Показати залежність м’яза від ритму подразнення та навантаження.
Матеріали і обладнання.Литковий м’яз, акумулятор, індукційний апарат, електроди, ключ, електрометроном, кімограф, ергограф Массо.
Хід роботи
Запис кривої втоми м’яза
До важеля міографа з литковим м’язом підвішуємо вантаж (10 г), м’яз подразнюємо індукційним струмом під сигнали метронома з таким ритмом, щоб м'яз встигав розслабитись. На барабані кімографа, який обертається з невеликою швидкістю, записуємо скорочення м'яза до повного припинення обертання. Замальовуємо схему та міограму втоми м'яза. Робимо висновки і записуємо в зошит.
Запис кривої втоми м’яза пальця людини (ергографія)
Для проведення досліду руку кладемо в станок ергографа. На середній палець надіваємо петлю, яка з’єднана з вантажем через блок, інші пальці фіксуємо на ручці ергографа. Піддослідний згинає та розгинає палець, піднімаючи та опускаючи вантаж в такт ударів метронома. Рухи пальця передаються на важіль, перо якого записує криву на барабані кімографа, що знаходиться в горизонтальному положенні. Записуємо криву втоми за одного й того ж вантажу, але з різним ритмом скорочення. Після відпочинку повторюємо дослід, змінюючи величину вантажу, але без зміни ритму скорочень. Криві міограм замальовуємо, записуємо висновки.
Контрольні питання
1. Теорії, що пояснюють причини втоми м’яза.
2. Хімізм м’язового скорочення.
3. Як змінюється міограма у разі втоми?
РОБОТА 2.7. ВПЛИВ ВЕЛИЧИНИ НАВАНТАЖЕННЯ НА РОБОТУ М'ЯЗА ТА ВИЗНАЧЕННЯ АБСОЛЮТНОЇ СИЛИ М’ЯЗА
Робота м’яза вимірюється в кілограмометрах або грамсантиметрах і залежить від величини піднятого вантажу, помноженої на висоту, на яку цей вантаж піднято. У разі поступового збільшення вантажу амплітуда м’язових скорочень спочатку зростає, а потім швидко знижується. Робота м’яза зі збільшенням вантажу також зростає, досягаючи максимуму, а потім поступово зменшується. Сила м’яза визначається максимальною величиною вантажу, який він у змозі підняти. Для порівняння сили різних м’язів використовують показник абсолютної сили м’яза. Він виражається відношенням максимальної сили м’яза до його фізіологічного поперечника.
Мета роботи.Визначити силу литкового м’яза жаби та визначити роботу, яку він виконує за різних навантажень.
Матеріали і обладнання.Жаба, набір інструментів, ізотонічний розчин, міограф, набір вантажів, акумулятор, індукційний апарат, циркуль Вебера.
Хід роботи
Готуємо литковий м’яз жаби. Для кращого порівняння м’язові скорочення записуємо на барабані кімографа на відстані 0,5 см одне від одного. До важеля, що розташований нижче, підвішуємо вантаж 10 г і подразнюємо м'яз, на кімографі записуємо висоту м’язового скорочення.
Поступово збільшуємо навантаження, подразнюючи м’яз однією силою струму. Записуємо на кімографі ряд м’язових скорочень за навантажень 10, 20, 30, 40, 50, 100, 120, 150, 180, 200, 220, 250 г і т. д.
Знаходимо вантаж, за якого м’яз не в змозі скорочуватись. Вага вантажу, який м'яз у змозі ледве підняти, визначає його максимальну силу.
| № п/п | Вага вантажу Р (г) | Висота скорочення Н (мм, см) | Робота м’яза W=Рh (г /мм, г/ см) |
| і т. д. |
Потім визначаємо роботу м’яза, яку він виконує за кожного збільшення вантажу за формулою: W=Рh.
У результаті виконаної м’язом роботи переконуємося, що максимальну роботу м'яз виконує за середніх навантажень (закон середніх навантажень).
Контрольні питання
1. Що таке ізотонічні, ізометричні та робочі м’язові скорочення?
2. Що таке сила м’яза, від чого вона залежить, які є види сили м’яза?
3. Як впливає тренування на силу м’яза?
4. Механізм м’язового скорочення.
5. Робота м’яза та її визначення.
РОБОТА 2.8. БІОЕЛЕКТРИЧНІ ЯВИЩА В ТКАНИНАХ
(ДОСЛІДИ ГАЛЬВАНІ ТА МАТЕУЧЧІ)
У кінці XVIII століття вчений Гальвані висловив гіпотезу про наявність електроенергії у тварин. В одному з експериментів вчений спостерігав скорочення лапок жаби за їх контакту з металевими пластинами. Удосліді без металу Гальвані отримав скорочення м’язів реоскопічної лапки жаби, відпрепарований сідничний нерв якої накидали скляною паличкою на пошкоджену та непошкоджену ділянки м’яза іншої реоскопічної лапки.
Матеуччі показав, що скорочення реоскопічної лапки може виникнути, коли її сідничний нерв знаходиться на м’язах іншої реоскопічної лапки, яка в цей час скорочується (вторинний тетанус). В обох випадках подразниками будуть біоструми різного походження, які утворюються в тканинах.
Мета роботи.Виявити наявність біострумів дії, спокою та пошкодження в досліджуваному нервово-м’язовому препараті та реоскопічній лапці.
Матеріали і обладнання.Неполяризуючі електроди, мілівольтметр, ключ, установка для електричного подразнення, фізіологічний розчин, набір інструментів, скляна пластинка, пробковий або парафіновий столик.
Хід роботи
Спостереження за непрацюючим непошкодженим м’язом
Готуємо реоскопічну лапку, поміщаємо її на парафіновий столик. До литкового м’яза прикладаємо неполяризуючі електроди, з’єднані з мілівольтметром, замикаємо мережу. Відмічаємо зміну положення стрілки мілівольтметра.
Спостереження за непрацюючим пошкодженим м’язом
Робимо надріз литкового м’яза в одному місці і прикладають один неполяризуючий електрод до пошкодженої частини, а другий електрод до непошкодженої частини м’яза. Замикаємо мережу і слідкуємо за положенням стрілки мілівольтметра.
Дослід Гальвані без металу
Беремо дві реоскопічні лапки. Литковий м’яз однієї з них надрізаємо і скляною паличкою накидаємо сідничний нерв іншої лапки на пошкоджену та непошкоджену ділянки м’яза.
Вторинний тетанус
Дослід проводимо на двох реоскопічних лапках. Нерв першої лапки накладаємо на електроди індукційного апарата, а нерв другої лапки накидаємо на литковий м’яз першої лапки. Індукційним струмом подразнюємо сідничний нерв першої лапки та слідкують за станом першої та другої лапок.
Спостереження біострумів у працюючому серці жаби
У жаби вирізаємо серце і кладемо його на годинникове скельце з розчином Рінгера. До передсердь під’єднуємо один електрод, а до шлуночка серця інший, слідкуємо за положенням стрілки мілівольтметра.
Неполяризуючі електроди готуються з двох скляних трубок довжиною 3–4 см, діаметром 4–5 мм. Нижні кінці електродів закриті каоліном, замішаним на фізрозчині. Трубки закріплені у штативі та заповнені насиченим розчином ZnSО4. В кожну трубку вставлена цинкова пластинка з проводом.
Контрольні питання.
1. Що таке біоструми?
2. Теорії виникнення біострумів.
3. Методи реєстрації біострумів та їх значення для клінічної практики.
РОБОТА 2.9. ДІЯ ПОСТІЙНОГО ЕЛЕКТРИЧНОГО СТРУМУ НА НЕРВ
Постійний електричний струм здійснює полярну дію на збудливу тканину. Ця дія полягає в тому, що в момент замикання мережі постійного струму, збудження у нерві або м’язі виникає завжди тільки на катоді, а в момент розмикання – тільки на аноді.
Зміна фізіологічних властивостей тканини в ділянці електродів під час замикання та розмикання мережі постійного струму називається електротоном.
Мета роботи.Виявити закон полярної дії постійного електричного струму на нерв та м’яз. Виявити зміни збудливості нерва в ділянці катода (кателектротон) та анода (анелектротон).
Матеріали і обладнання.Жаба, набір інструментів, акумулятор, реохорд, індукційний апарат, ключ, неполяризуючі електроди, штатив з фіксатором для закріплення реоскопічної лапки, нашатирний спирт.
Хід роботи
Закон полярної дії постійного струму
Готуємо реоскопічну лапку та закріплюємо її в штативі, а нерв від лапки накидаємо на неполяризуючі електроди. Знаходимо постійний електричний струм середньої величини, замикаємо та розмикаємо мережу і слідкуємо за результатами за нисхідного струму (катод повинен бути ближче до м’яза) та висхідного струму (ближче до м’яза знаходиться анод). Потім на нерв між електродами наносимо краплину нашатирного спирту та через 3–4 хв повторюємо подразнення за висхідного та нисхідного струму. Результати досліду протоколюємо та аналізуємо.
Фізіологічний електротон
Для досліду беремо свіжу реоскопічну лапку і закріплюємо в штативі. Нерв препарату поміщаємо на неполяризуючі електроди за незамкненої мережі постійного струму середньої сили. Біля електроду, розташованого поблизу м’яза, підставляємо до нерва електроди від індукційної котушки та визначаємо мінімальний поріг подразнення. Після цього замикаємо мережу постійного струму, і знову визначаємо мінімальний поріг подразнення за нисхідного, а потім за висхідного струму середньої сили.
3. ФІЗІОЛОГІЯ ЦЕНТРАЛЬНОЇ НЕРВОВОЇ СИСТЕМИ
Центральна нервова система здійснює регуляцію і координацію всіх органів та систем організму, а також забезпечує взаємозв’язок організму з навколишнім середовищем. Основною структурною одиницею нервової системи є нейрон, основним актом нервової діяльності є рефлекс. Мета цього розділу – допомогти студенту розібратися із закономірностями цієї складної частини фізіології.
РОБОТА 3.1. РЕФЛЕКСИ СПИННОГО МОЗКУ
Рефлексом називається складна біологічна реакція організму на дію подразника за участю центральної нервової системи. Суть рефлексу полягає в передачі збудження, що виникло в рецепторі, по аферентному волокну в робочий центр, де проходить його аналіз та синтез, а по еферентному волокну збудження надходить до робочого органа. Ділянка тіла, подразнення якої спричинює здійснення того чи іншого рефлексу, називається рецептивним полем цього рефлексу.
Мета роботи.Дослідити спинномозкові рефлекси та їх рецептивні поля у жаби.
Матеріали і обладнання.Жаби, набір інструментів, штативи з гачками, метроном або секундомір, розчини сірчаної кислоти (0,1, 0,3, 0,5, 1 %-ні), клаптики фільтрувального паперу 4–6 мм, банка з водою.
Хід роботи
Час рефлексу та його залежність від сили подразника
Готуємо спинальну жабу і підвішують її за нижню щелепу на гачок штатива. Включаємо метроном. Занурюємо задню лапку жаби в 0,1%-ний розчин сірчаної кислоти і підраховують кількість ударів метронома або кількість секунд за секундоміром від моменту занурення лапки до настання рефлекторної відповіді. Повторюємо дослід через 2–3 хв, використовуючи розчини сірчаної кислоти різної концентрації (0,3, 0,5 та 1 %-ний). Після дії кислоти кожний раз жабу обмиваємо, занурюючи її в банку з водою.
Роль рецепторів у здійсненні рефлексів
Клаптик фільтрувального паперу, змочений у 0,5%-ному розчині сірчаної кислоти, кладемо пінцетом на шкіру жаби в ділянці сідничних м'язів. Спостерігаємо за реакцією у відповідь, а потім змиваємо папір водою. Після цього ножицями зрізаємо шкіру в ділянці сідничних м’язів і накладаємо клаптик фільтрувального паперу, змочений сірчаною кислотою. Спостерігаємо за реакцією у відповідь.
Роль аферентних та еферентних нервових волокон у здійсненні рефлексівДослід з перерізанням сідничного нерва
Пальці задньої лапки жаби опускаємо в 0,5 %-ний розчин сірчаної кислоти і спостерігаємо за відповідною реакцією. Потім розрізаємо шкіру стегна, скляним гачком розсуваємо м’язи, оголюємо і перерізаємо сідничний нерв. Повторюємо дослід, діючи на лапку механічними (щипок пінцетом) та хімічними подразниками.
Роль нервових центрів у здійсненні рефлексів
Клаптик фільтрувального паперу, зволожений 0,5 %-ним розчином сірчаної кислоти, почергово наносимо на верхні та нижні частини тіла жаби і спостерігаємо за відповідними реакціями. Потім зондом руйнуємо верхній відділ спинного мозку і повторюємо дослід з дією механічних і хімічних подразників на різні частини тіла. Руйнуємо весь спинний мозок і повторюємо дослід. Відмічаємо результати і записуємо висновки.
Контрольні питання
1. Що таке рефлекс, рефлекторна дуга, які її складові?
2. Яка роль окремих частин рефлекторної дуги?
3. Рецептори та їх види.
4. Що таке рецептивне поле?
5. Що таке час рефлексу і від чого він залежить?
РОБОТА 3.2. ВЛАСТИВОСТІ НЕРВОВИХ ЦЕНТРІВ
Нервовий центр – це сукупність нейронів центральної нервової системи, які регулюють певні функції. У здійсненні ряду рефлексів беруть участь нервові клітини, розташовані не в одній зоні, а в різних відділах центральної нервової системи, а тому нервовий центр є поняттям швидше фізіологічним, ніж анатомічним. Нервові центри мають ряд загальних властивостей, зумовлених здебільшого особливостями механізму синаптичної передачі імпульсів та структурою нейронних ланок, які беруть участь в утворенні нервових центрів. Нервова діяльність включає в себе два взаємно протилежні процеси – збудження та гальмування. Існує декілька видів гальмування, які мають різну природу і різну локалізацію.
Мета роботи.1. Виявити такі властивості нервових центрів, як сумація, іррадіація, полегшення проведення збудження і втома. 2. Вивчити деякі види гальмування спинномозкових рефлексів.
Матеріали і обладнання.Жаби, штативи з гачками, установка для подразнення, метроном, препарувальний набір, ексикатор, 0,5%-ний розчин сірчаної кислоти, кришталики NаСl, фільтрувальний папір, розчин Рінгера, гумові кільця, стрихнін, хлороформ, банка з водою.
Хід роботи
Сумація збудження в нервових центрах
Спінальну жабу підвішуємо на штативі за нижню щелепу. До задньої лапки підводимо електроди від індукційного апарата. Знаходимо допорогову силу струму, замикаючи та розмикаючи мережу. Потім підсилюємо імпульси і помічаємо, на якому числі імпульсу жаба відсмикне лапку (рефлекторна відповідь).
Іррадіація збудження в нервових центрах
Подразнюємо задню лапку жаби струмом порогової сили і спостерігаємо за реакцією у відповідь. Потім максимально збільшуємо силу струму і знову подразнюємо. Порівнюємо отриману реакцію з попередньою.
Полегшення проведення збудження. Втома нервових центрів
Визначаємо час рефлексу на дію 0,5 %-ного розчину сірчаної кислоти. Такий дослід повторюємо багаторазово. Результати записуємо, порівнюємо і робимо висновки.
Гальмування спинномозкових рефлексів на кислоту дією більш сильного подразника
Визначаємо час рефлексу задньої кінцівки жаби на кислоту. Потім у ділянці стегна перетягуємо лапку гумовим кільцем і знову визначаємо час рефлексу.
Гальмування спинномозкових рефлексів за I. М. Сєченовим
У жаби розтинаємо черепну порожнину і оголюємо головний мозок. У ділянці зорових горбів мозок перерізаємо впоперек і видаляємо передню частину. Жабу підвішуємо на штатив і через декілька хвилин визначаємо час рефлексу на кислоту. Дослід проводимо два-три рази. Потім на зорові горби кладемо кришталики NаСl. Через 1–2 хв знову визначаємо час рефлексу на кислоту. Після цього кришталики знімаємо, місце розрізу промиваємо розчином Рінгера і знову визначаємо час рефлексу.
Зміна збудливості центральної нервової системи під впливом стрихніну і хлороформу
Жабі вводимо в лімфатичний мішок 1 мл 0,1%-ного розчину стрихніну. Потім поміщаємо тварину на скляну пластину і покриваємо скляним ковпаком. Через кожні 1–2 хв перевіряємо збудливість постукуванням по краю скла. Спочатку на подразнення жаба не реагує, потім поступово починає підстрибувати, а згодом з'являються судоми.
Для визначення впливу хлороформу, жабу поміщаємо в ексикатор, кладемо шматочок вати, змоченої хлороформом. Спочатку тварина сидить спокійно, потім починає посилено рухатись і зрештою заспокоюється. Після цього знімаємо ковпак з ексикатора і розпочинаємо перевірку стану нервових центрів. Крім механічних подразнень, використовуємо сильний індукційний струм. Залежно від стану наркозу жаба буде реагувати по-різному, а може взагалі не давати відповіді, що свідчить про зниження або відсутність збудливості нервових центрів.
Контрольні питання
1. Суть процесу іррадіації.
2. Полегшення проведення збудження і втома нервових центрів.
3. Як встановити втому в нервових центрах?
4. Сумація збудження та її види.
5. Центральне гальмування за І. М. Сєченовим.
6. Суть трансформації ритму і сили подразнення.
7. Механізм гальмування одного рефлексу іншим.
РОБОТА 3.3. НЕРВОВА РЕГУЛЯЦІЯ ТОНУСУ М’ЯЗІВ
Тонус скелетних м’язів, необхідний для підтримки нормального положення тіла, забезпечується тонічними рефлексами. Про тонус м’язів свідчить наявність невеликих скорочень скелетних м’язів. Як і всякі рефлекси, тонічні відбуваються внаслідок подразнення відповідних рецепторів. Слід зазначити, що вони зберігаються до тих пір, поки продовжується подразнення. Особливо велике значення мають тонічні рефлекси, пов’язані з положенням голови. Центри тонічних рефлексів знаходяться у середньому мозку, а рефлекторна дуга розпочинається або з отолітового апарату, або з рецепторів м’язів шиї та голови. Моторні нейрони підтримують постійний тонус м'язів, посилаючи до них 45–60 імпульсів на секунду.
Перерізання аферентних і еферентних нервових волокон викликає втрату м’язового тонусу.
Мета роботи.1) Визначити роль рецепторів отолітового апарату в здійсненні тонічних рефлексів; 2) Визначити вплив перерізання нервового волокна на тонус м’язів; 3) Встановити роль дорсальних та вентральних корінців спинного мозку.
Матеріали і обладнання.Препарувальний набір, парафіновий столик, штатив, хлороформ, вата, очна піпетка, жаба, морська свинка, відро з водою, предметні та покривні скельця, мікроскоп.
Хід роботи
Одностороннє виключення вестибулярного апарату у морської свинки
Морську свинку поміщаємо на стіл і спостерігаємо за її позою. Потім в один із зовнішніх слухових проходів заливаємо декілька крапель хлороформу. Протягом 15 хв морську свинку утримуємо у боковому положенні, а потім знову поміщаємо її на стіл і спостерігаємо за її позою.