 |
Работа 5. Сравнение чувствительности гладкой и скелетной мышц
|
|
|
|
Работа 5. Сравнение чувствительности гладкой и скелетной мышц
к химическим веществам.
Характерной особенностью гладких мышц является их способность реагировать не только на нервные, но и на гуморальные влияния, причем к некоторым биологически активным химическим веществам они обладают очень высокой чувствительностью. Данную избирательную чувствительность гладких мышц к биологически активным химическим веществам можно установить по сокращению мышцы при нанесении на нее веществ в очень низких концентрациях.
Цель работы: сравнить возбудимость скелетной и гладкой мускулатуры при действии ацетилхолина и адреналина.
Оснащение: препаровальный набор инструментов, универсальный штатив с рычагом Энгельмана, миограф, кимограф, лигатуры, растворы ацетилхолина 1: 50000 и адреналина 1: 10000, раствор Рингера, эфир, лягушка.
Содержание работы : Работа проводится в два этапа:
1. Обездвиживают лягушку, делают срединный разрез в нижней трети живота, находят петли тонкой кишки и, постепенно отводя их в сторону вместе с брыжейкой, отыскивают место перехода в клоаку. В этом месте наложить первую лигатуру. Затем на 1, 0-1, 5 см выше места перехода клоаки в заднепроходное отверстие наложить вторую лигатуру. Между двумя лигатурами сделать разрез, осторожно выделить клоаку и с помощью лигатуры прикрепить ее к рычагу Энгельмана. На движущейся ленте кимографа регистрируются медленные тонические сокращения клоаки, отмечается их амплитуда. Затем нанести на клоаку 2-3 капли подогретого раствора ацетилхолина, отмечая при этом характер изменения сокращений. Отмыть препарат раствором Рингера и нанести 2-3 капли раствора адреналина, вновь отмечая изменения ответной реакции мышцы (рис. 20, Б).
|
|
|
Рис. 20. Реакция скелетной (икроножная, А) и гладкой (клоака, Б) мышц лягушки на химические вещества.
1-до аппликации ацетилхолина; 2-после аппликации ацетилхолина; 3-до аппликации адреналина; 4-после аппликации адреналина.
Стрелками обозначены моменты аппликации веществ, пунктиром – исходный уровень тонического напряжения гладких мышц.
2. Приготовить нервно-мышечный препарат, укрепить его в миографе. Нанести на мышцу 2-3 капли слегка подогретого раствора ацетилхолина, отметить наличие или отсутствие реакции. Отмыть мышцу раствором Рингера и через 1-2 минуты нанести на нее 2-3 капли раствора адреналина. Отметить наличие или отсутствие реакции. Запись сокращений произвести на движущейся ленте кимографа (рис. 20, А).
Оформление результатов работы: 1. Записать ход опыта и зарисовать кривые сокращения скелетной и гладкой мышц в ответ на действие ацетилхолина и адреналина. 2. Стрелками обозначить на кимограммах моменты аппликации веществ, а пунктирной линией - исходный уровень тонического напряжения гладких мышц.
Ситуационные задачи.
1. К покоящейся мышце подвесили груз. Как при этом изменится ширина Н-зоны саркомера?
2. Мышца состоит из волокон, волокна - из миофибрилл, а те, в свою очередь, из протофибрилл. Какие из всех перечисленных объектов укорачиваются во время сокращения?
3. Нарисуйте следующие кривые: одиночное сокращение, серии одиночных сокращений, крупнозубчатый тетанус, мелкозубчатый тетанус, гладкий тетанус.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Ответы к задачам
Тема: Основные физиологические свойства живых тканей. Действие раздражителей на возбудимые ткани. Законы раздражения возбудимых тканей.
1. Величина электрического тока при напряжении 2В меньше, чем при напряжении 3В. Следовательно, порог раздражения у первой мышцы ниже, а возбудимость выше, чем у второй.
|
|
|
2. После окончания трудового дня порог слуховой чувствительности увеличился на 7 единиц. Если порог повысился, следовательно, произошло снижение слуховой возбудимости.
3. Отдельное мышечное волокно отвечает на раздражение пороговой силы. Мышечные волокна, входящие в состав целой мышцы, обладают неодинаковой возбудимостью, то есть имеют разные пороги возбудимости. Поэтому при пороговом раздражении (для мышцы в целом) возбуждаются и сокращаются вначале лишь некоторые волокна, обладающие самой высокой возбудимостью. При усилении раздражения в ответную реакцию начинают подключаться новые, менее возбудимые волокна, что приводит к увеличению суммарного сокращения мышцы. И, наконец, при достаточно большой силе раздражения сокращаются наименее возбудимые волокна. Теперь вся мышца сокращается полностью и дальнейшее усиление раздражителя уже не приводит к увеличению силы сокращения мышцы.
4. Электрический ток, приложенный к мышце, проходит и через нервные волокна, находящиеся в этой мышце. Величины реобазы и хронаксии нервных волокон значительно меньше соответствующих величин мышечных волокон, поэтому при пороговых силах тока возбуждение возникает сначала в нервных волокнах и от них передается на мышцу. Поэтому при исследовании хронаксии мышцы фактически определяют хронаксию иннервирующих ее нервных волокон. Если нерв поврежден или произошла гибель соответствующих мотонейронов в спинном мозге (как это, например, имеет место при полиомиелите), то происходит перерождение нервных волокон, и раздражающий стимул выявляет хронаксию собственно мышечных волокон, которая имеет большую величину.
Тема: Биоэлектрические явления в возбудимых тканях. Происхождение потенциала покоя и потенциала действия.
1. Произойдет деполяризация мембраны и снижение мембранного потенциала.
2. Возбудимость ткани уменьшится, так как порог возбуждения увеличится.
3. Возбудимость – это способность отвечать на раздражение возникновением процесса возбуждения и, следовательно, генерацией ПД. Для того чтобы возник ПД, мембранный потенциал должен уменьшиться до критического уровня деполяризации (КУД). Разность между величиной ПП и КУД называется пороговым потенциалом, величина которого определяет степень возбудимости. Чем он больше, тем труднее вызвать возбуждение. Величина КУД в нервных и мышечных волокнах примерно одинакова, а величина ПП – разная. В нервном волокне -70мВ, а в мышечном -90мВ. Соответственно, величина порогового потенциала для нервного волокна будет равна 20мВ, а для мышечного – 40мВ. Поэтому нервные волокна обладают более высокой возбудимостью.
|
|
|
4. Степень возбудимости определяется пороговым потенциалом. Пороговый потенциал клетки «А» составляет 80 – 60 = 20 мВ, клетки «Б» 90 – 60 = 30 мВ. Следовательно, клетка «А» более возбудима.
5. 
Уровень мембранного потенциала уменьшится, но не достигнет критического уровня деполяризации.
Тема: Физиология нервных волокон.
1. Медиатор синтезируется в теле нервной клетки и по аксону транспортируется в окончания. Этот процесс - аксонный транспорт - идет с затратой энергии. При ее нехватке транспорт нарушается. Значит, количество молекул медиатора в нервных окончаниях уменьшается.
2. Чем отличается точка 3 от точки 1? В точке 3 возбуждение еще не возникло, а в точке 1 оно уже достигло максимума. Чем отличается состояние невозбужденного участка от участка, где возник пик ПД? В невозбужденном участке нормальная возбудимость, а в участке, где наблюдается пик ПД, в этот момент возникает период абсолютной рефрактерности, то есть ткань становится невозбудимой. Поэтому возбуждение не может вернуться в точку 1. Точно так же, пройдя точку 3, оно не сможет вернуться в точку 2 и т. д.
3. Иннервация мышц обеспечивает не только их сократительную деятельность, но и трофические влияния. В частности, нервные влияния стимулируют активность ряда ферментов, например, АТФ-азы, синтез белков и т. д. При денервации нарушается синтез белков в мышце и уменьшается ее масса - происходит атрофия.
4. При введении новокаина в область, где проходит ствол чувствительного нерва, блокируется проведение болевых импульсов из всех областей, иннервируемых этим нервом. Если же ввести новокаин в десну около удаляемого зуба, то анестезия возникает только в этом ограниченном участке. Поэтому в первом случае блокада более надежна.
|
|
|
5. Произошла гиперполяризация мембраны. Значит, увеличился пороговый потенциал, то есть величина потенциала от ПП до КУД. Следовательно, возбудимость нервного волокна понизилась.
Тема: Физиология синапсов. Нервно-мышечный синапс.
1. Нервно-мышечный препарат (НМП) состоит из нерва, мышцы и мионевральных синапсов. Для того чтобы мышца сократилась, возбуждение, возникнув в нерве, должно распространиться по нервным волокнам, пройти через мионевральные синапсы и перейти на мышцу. Чтобы ответить на вопросы задачи, нужно перейти к прямому раздражению мышцы. При этом амплитуда сокращений, которая при непрямом раздражении начала уменьшаться, возрастает. Следовательно, утомление возникло не в мышце, а в другой части нервно-мышечного препарата – в синапсах.
2. Ионы кальция способствуют выделению медиатора в синаптическую щель. В отсутствии кальция медиатор не освобождается и нарушается переход возбуждения с нерва на скелетную мышцу. Однако прекращение работы скелетных мышц само по себе не является смертельным, если только они не обеспечивают осуществление жизненно важных функций как, например, дыхательные мышцы. Если они перестают возбуждаться, происходит остановка дыхания.
3. Холин - один из продуктов расщепления ацетилхолина (АХ) ацетилхолинэстеразой. Он поступает в пресинаптические окончания и участвует в ресинтезе АХ. Поэтому, если подавить последний процесс, будет нарушен синтез медиатора и, следовательно, нарушена передача возбуждения в синапсе.
4. Ионы магния препятствуют ходу ионов кальция в пресинаптическое окончание и тем самым угнетают выход медиатора в синаптическую щель.
5. В данной системе работают два элемента - холинорецепторы и ацетилхолин. У здорового человека имеется достаточное количество холинорецепторов и при освобождении медиатора возникает полноценное возбуждение в мышце. У больного количество холинорецепторов уменьшено. Поэтому даже небольшое уменьшение количества выделяемого медиатора блокирует передачу возбуждения во многих синапсах. Ингибиторы холинэстеразы тормозят разрушение молекул ацетилхолина и тем самым продлевают время его действия, что дает положительный результат.
Тема: Физиология мышц.
1. Н-зона - это центральный участок, в котором толстые протофибриллы (миозиновые нити) не перекрыты тонкими протофибриллами (актиновыми нитями). При растяжении мышцы степень перекрытия миозиновых нитей уменьшается, так как актиновые нити частично выходят из промежутков между миозиновыми нитями. Соответственно ширина Н-зоны увеличивается.
|
|
|
2. Укорачиваются волокна, состоящие из миофибрилл. Входящие в состав миофибрилл протофибриллы не изменяют свою длину. Укорочение же миофибрилл происходит за счет вхождения тонких протофибрилл (актиновых нитей) между толстыми протофибриллами (миозиновыми нитями).
3. 
Вид кривых одиночного сокращения; серии одиночных сокращений; крупнозубчатого и мелкозубчатого тетануса; гладкого тетануса.
ЛИТЕРАТУРА:
Основная:
1. Физиология человека (В 2 т. ) / Под ред. В. М. Покровского и Г. Ф. Коротько. – М.: Медицина, 1998. - Т. 1.
2. Основы физиологии человека (В 2 т. ) / Под ред. Б. И. Ткаченко. – СПб, 1994.
3. Нормальная физиология. Курс физиологии функциональных систем /Под ред. К. В. Судакова. – М., 1999. -717с.
4. Физиология человека /Под ред. Н. А. Агаджаняна. - М.: Мед. книга, 2001. – 526с.
Дополнительная:
1. Экклс Дж. Физиология синапсов. – М., 1966.
2. Физиология человека (В 3 т. ). Пер. с англ. / Под ред. Р. Шмидта, Г. Тевса. – М.: Мир, 1996.
3. Физиология. Основы и функциональные системы: Курс лекций /Под ред. К В. Судакова. – М.: Медицина, 2000.
4. Ноздрачев А. Д., Баженов Ю. И., Батуев А. С. и др. Начала физиологии: Учебник для вузов. – СПб.: «Лань», 2001. -1088 с.
5. Общий курс физиологии человека и животных: Учебник (В 2 т. ) / Под ред. А. Д. Ноздрачева. - М.: Высшая школа, 1991. -Т. 1. -512с. Т. 2 – 528с.
6. Нормальная физиология: Учебное пособие для студентов стоматологического факультета/Под ред. В. А. Полянцева. - М.: Медицина, 1989. -240с.
7. Нормальная физиология: Учебное пособие /Под ред. В. П. Дегтярева, В. А. Коротича, Р. П. Фенькиной. -М., 2002. -302с.
8. Руководство к практическим занятиям по нормальной физиологии /Под ред. К. В. Судакова, А. В. Котова, Т. Н. Лосевой. - М.: Медицина, 2002. -704с.
9. Рафф Г. Секреты физиологии: Пер. с англ. – М. -СПб.: Изд-во «БИНОМ»; 2001, -448с.
10. Физиологические основы здоровья человека. /Под ред. Б. И. Ткаченко. – Санкт-Петербург, Архангельск: Издательский центр Северного государственного медицинского университета, 2001. гл. 1. -с. 13-40
Учебно-методическая литература
ФИЗИОЛОГИЯ ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ
Методическое пособие к аудиторной и внеаудиторной работе студентов лечебного, педиатрического, стоматологического, фармацевтического, медико-профилактического и ВСО факультетов.
Составители:
Тупиневич Галина Сергеевна, доцент кафедры нормальной физиологии, к. б. н.,
Гайсина Ануза Фанузовна, доцент кафедры нормальной физиологии, к. м. н.
Каюмова Алия Фаритовна, заведующая кафедрой нормальной физиологии, профессор, д. м. н.
Редактор Н. А. Брагина
Сдано в набор . Подписано к печати 1. 07. 2005 г.
Бумага офсетная. Отпечатано на ризографе.
Формат 60х84 1/16. Усл. печ. л. 2, 58. Уч. -изд. л. 3.
Тираж 200 экз. Заказ №
450000, г. Уфа, ул. Ленина 3.
Башкирский государственный медицинский университет
|
|
|
