 |
Работа 1. Регистрация и исследование потенциалов действия
|
|
|
|
Работа 1. Регистрация и исследование потенциалов действия
нерва (демонстрационная работа).
1. 1 Биполярный метод регистрации потенциала действия нервного ствола.
Характер кривой потенциала действия (ПД) нерва во многом определяется условиями его отведения. В зависимости от того, отводят ли его с помощью двух или одного активного электрода, находится ли нерв в непроводящей среде (залит маслом или приподнят в воздухе) или окружен электролитом, форма кривой ПД меняется.
Существует два основных способа отведения биопотенциалов: внутриклеточный и внеклеточный. При внутриклеточном отведении один из электродов вводится внутрь клетки, при этом регистрируют монофазный потенциал действия. В качестве внутриклеточных электродов используют микропипетки диаметром кончика 0, 5-3 мкм, которые заполняются раствором хлорида калия или натрия. Микроэлектроды для внеклеточных отведениймогут иметь более толстый кончик (их изготавливают из стекла или металла). Внеклеточное отведение может быть как монополярным, так и биполярным.
При биполярном отведении оба отводящих электрода помещают на неповрежденную поверхность нерва на некотором расстоянии друг от друга. Если нанести сильное раздражение с помощью раздражающего электрода, соединенного со стимулятором, то луч на экране осциллографа сначала отклонится в одну, а затем в противоположную сторону – регистрируется двухфазное колебание потенциала действия. Его происхождение обусловлено последовательным распространением возбуждения от места раздражения до места регистрации. Схема на рис. 7 объясняет механизм возникновения этих двух противоположно направленных отклонений потенциала. В состоянии покоя все участки наружной поверхности мембраны заряжены электроположительно по отношению к ее внутренней поверхности. Когда волна возбуждения, возникшая под раздражающим (стимулирующим) электродом (СЭ), проходит через участок под первым отводящим электродом (ОЭ1), наружная поверхность мембраны в этом месте становится электроотрицательной по отношению к участку под вторым отводящим электродом. Это вызывает отклонение луча осциллографа вверх - формируется первая фаза ПД. Когда волна возбуждения покидает данный участок нерва, луч возвращается в исходное положение. В дальнейшем ситуация изменяется. Волна возбуждения уходит из зоны первого электрода, перемещаясь в зону второго электрода. Теперь этот участок становится электроотрицательным по отношению к участку под первым электродом, и луч осциллографа отклоняется вниз - в дополнение к первой в составе ПД формируется вторая фаза ПД (рис. 7).
|
|
|
Рис. 7. Схема формирования кривой ПД нерва при биполярном (1) и монополярном (2) способах отведения
(СЭ - раздражающие электроды, ОЭ – отводящие электроды)
При монополярном отведении один из отводящих электродов помещают на неповрежденный участок нерва, а другой (ОЭ2) - на умерщвленный участок нерва. В этом случае при возбуждении на экране осциллографа регистрируется монофазный ПД: его вторая фаза отсутствует, так как под вторым электродом участок нерва не способен возбуждаться.
Установка для регистрации потенциалов действия нерва состоит из усилителя биопотенциалов, катодного осциллографа, стимулятора, электродов (раздражающие и отводящие) и камеры для размещения нервного ствола (рис. 8)
Рис. 8 Схема установки для регистрации потенциалов действия нервов.
Цель работы: ознакомиться с методикой биполярного отведения ПД нерва и
|
|
|
проследить в эксперименте зависимость формы ПД от способа отведения.
Оснащение: электрофизиологическая установка для регистрации потенциала действия нерва, набор препаровальных инструментов, раствор Рингера, лягушка.
Содержание работы: собирают установку как это показано на схеме (рис. 8).
Из нервно-мышечного препарата лягушки выделяют седалищный нерв, отпрепаровывая его на максимальную длину (от позвоночника до коленного сустава). Помещают нерв во влажную камеру на электроды. Раздражающие электроды подключают к выходу стимулятора, отводящие электроды соединяют с входом усилителя. Осциллограф переводят в ждущий режим работы с запуском от синхронного стимулятора. Развертку подбирают в процессе опыта. Подбирают амплитуду одиночных импульсов и, постепенно усиливая силу раздражителя, наблюдают за формой возникающих потенциалов действия на экране осциллографа.
Оформление результатов работы: 1. Записать ход опыта, зарисовать схему установки для регистрации ПД нерва, а также вид полученных кривых ПД при биполярном отведении электродов. 2. В выводе объяснить, почему регистрируемый ПД нерва имеет вид двухфазного колебания.
|
|
|
