Г) 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 слідкуємо за станом першої та другої лапок.

д) 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.

Після виконання кожної роботи замальовуємо схеми, рисунки, записуємо висновки.

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 в штативі та заповнені насиченим розчином ZnS04. В кожну трубку вставлена цинкова пластинка з проводом.

РОБОТА 2.8. 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 при замиканні та розмиканні мережі постійного струму називається електротоном.

Контрольні питання.

1. Де і коли виникає збудження в нерві при дії на нього постійного електричного струму середньої сили?

2. Що таке фізіологічний електротон, в чому його суть та які види електротона існують?

3. Як змінюється чутливість нерва на аноді та катоді при проходженні через нього постійного струму середньої сили?

4. Яке практичне застосування закону дії постійного електричного струму на нерв?

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

а) 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 при нисхідному струмі (катод повинен бути ближче до м'яза) та при висхідному струмі (ближче до м'яза знаходиться анод). Потім на нерв між електродами наносимо краплину нашатирного спирту та через 3–4 хв повторюємо подразнення при висхідному та нисхідному струмі. Результати досліду протоколюємо та аналізуємо.

б) Фізіологічний електротон.

Для досліду беремо свіжу реоскопічну лапку і закріплюємо в штативі. Нерв препарату поміщаємо на неполяризуючі електроди при незамкненій 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 при нисхідному, а потім при висхідному струмі середньої сили.

Замальовуємо схеми, робимо висновки щодо зміни збудливості нерва на аноді та катоді.

III. 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 викликає здійснення того чи іншого рефлексу, називається рецептивним полем цього рефлексу.

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?

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

а) Час рефлексу та його залежність від сили подразника.

Готуємо спінальну жабу і підвішуємо її за нижню щелепу на гачок штатива. Включаємо метроном. Занурюємо задню лапку жаби в 0,1%-ний розчин сірчаної кислоти і підраховуємо 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.

б) 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.

в) Роль аферентних та еферентних нервових волокон у здійсненні рефлексів. Дослід 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.

г) 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.

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.

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.

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

а) 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).

б) 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.

в) 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.

г) 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.

д) 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.

е) 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.

IV. ВИЩА НЕРВОВА ДІЯЛЬНІСТЬ

Кора великих півкуль головного мозку і найближчі до неї підкіркові утворення є вищим відділом центральної нервової системи. Складні рефлекторні реакції, що здійснюються цим відділом, складають основу нервової діяльності тварин і спрямовані, передусім, на координацію взаємовідносин організму з навколишнім середовищем як єдиного цілого. Основним методом вивчення вищої нервової діяльності є метод умовних рефлексів. Виробляючи у тварин в лабораторних чи природних умовах умовні рефлекси, досліджуючи механізм їх вироблення і одночасно спостерігаючи за поведінкою тварин, можна пізнати основні закономірності роботи великих півкуль, фактори і мотиви, які визначають поведінку тварин, їх взаємовідносини в групах. Отримані знання дозволять правильно організувати утримання і експлуатацію тварин в умовах сільськогосподарського виробництва.

РОБОТА 4.1. ВИРОБЛЕННЯ УМОВНИХ РЕФЛЕКСІВ

Існують наступні загальні правила вироблення умовних рефлексів, незалежно від конкретно використаної методики:

а) спочатку дія умовного подразника, а потім безумовного;

б) умовний подразник за силою має бути оптимальним, повинен викликати орієнтувальну реакцію;

в) тварина має бути клінічно здоровою, центри рефлекторної дуги повинні знаходитись в тонусі;

г) під час утворення рефлексу тварину необхідно оберігати від впливу сторонніх подразників.

Контрольні питання.

1. Умовний рефлекс як форма прояву вищої нервової діяльності.

2. Які умови необхідні для вироблення умовних рефлексів?

3. Класифікація умовних рефлексів.

4. Рефлекторна дуга умовного рефлексу.

5. Практичне значення вчення І. П. Павлова про умовні рефлекси для тваринництва.

Мета роботи.1. В умовах фізіологічної лабораторії виробити у собаки рухово-харчовий умовний рефлекс "біг до годівниці". 2. Виробити у людини захисний умовний рефлекс.

Матеріали і обладнання.Дослідна тварина (собака), корм (молоко, м'ясо), ручний і електричний дзвоники, індукційна котушка, випрямляч, контактні електроди.

Хід роботи