отчёт по вирт физиол


Нервная Система
1)Установление порога возбудимости и демонстрация явления суммации возбуждения.
Порог возбудимости - это минимальная интенсивность единичного стимула, при которой возникает и распространяется потенциал действия. Применение нескольких подпороговых стимулов с высокой частотой приводит к появлению потенциала действия в результате кумулятивного эффекта.
Принцип действия: Нерв подвергается воздействию электрических раздражителей все большей силы, пока не возникнет потенциал действия. Затем нерв подвергается воздействию нескольких подпороговых раздражителей с высокой частотой.
Технология:
292417524098251. Включите стимулятор, щелкнув мышью по кнопке "Сеть".2. Включить усилитель, щелкнув мышью по кнопке "Сеть".3. Щелкнув мышью по кнопке-стрелке прибора, регулирующего интенсивность электрического стимула, установите интенсивность стимула в 0,1 мВ.4. Щелкните мышью кнопку "СТИМУЛ" для того, чтобы подвергнуть нерв воздействию электрического раздражителя.5. Выполните операции, описанные в пунктах 3 и 4 еще несколько раз, постепенно увеличивая силу стимулирующего импульса на 0,1 мВ каждый раз, пока осцилограмма не покажет появления потенциала действия.6. Уменьшите интенсивность стимула на 0,2 мВ, и воздействуйте на нерв стимулом.7. Увеличьте количество стимулов до 2, и воздействуйте на нерв стимулом.8. Выполняйте операцию, описанную в пункте 7 снова и снова, постепенно увеличивая число стимулов, пока не сможете наблюдать возникновение потенциала действия.9. Выполните действия, описанные в пунктах 6,7 и 8, снова, постепенно уменьшая силу стимулирующего импульса на 0,5 мВ за раз (сравните с порогом возбудимости).11. Отключите стимулятор и усилитель от сети, щелкнув мышью по кнопкам "Сеть". Результаты:
Положительная ответная реакция при:
Интенсивность стимула( мВ)
Число стимулов (х200с/сек)
3 1
2,8 4
2,5 6

2) Демонстрация воздействия анестезирующих средств и низкой температуры на потенциал действия
Цель: Оценить влияние некоторых анестетиков и воздействие низкой температуры на возбудимость и скорость проводимости нерва.Описание эксперимента: Седалищный нерв лягушки в некой точке подвергается воздействию стимулирующего импульса при следующих условиях: - после того, как нерв был смочен лидокаином (блокирующим каналы Na+);- после того, как нерв был смочен эфиром;- после того, как на нерв было помещено несколько льдинок.
Установка для эксперимента состоит из:- стимулятора (установки для раздражения электричеством), включающего в себя: - прибор, регулирующий интенсивность стимула; - кнопку, включающую и выключающую прибор.- усилителя (он усиливает сигнал потенциала покоя, чтобы его можно было увидеть на экране осциллоскопа);- пластины, на которой фиксируется нерв.
Технология:
363855016383001. Включите стимулятор, щелкнув мышью по кнопке "Сеть";2. Включить усилитель, щелкнув мышью по кнопке "Сеть";3. Воздействуйте на седалищный нерв лягушки электрическим стимулом, измерьте время, потребовавшееся для того, чтобы импульс достиг места назначения, и определите скорость проводимости;4. Смочите седалищный нерв лягушки лидокаином и воздействуйте на него электрическим стимулом; оцените эффект, который лидокаин оказывает на возбудимость нерва;5. Смочите седалищный нерв лягушки эфиром и воздействуйте на него электрическим стимулом; оцените эффект этого анестезирующего средства на возбудимость нерва;6. Поместите несколько льдинок на седалищный нерв, затем воздействуйте на него электрическим стимулом; оцените возбудимость нерва и определите скорость проводимости в этих условиях.
нормальные условия
Результаты:
Условия Интенсивность стимула( мВ)
Время (мс) Скорость проводимости (м/с)
нормальные 3 1,36 29,268
эфир ∞ - -
лидокаин∞ - 1167765142240-
Низкая температура 3 3,46 Низкая температура
11,638
3) Определение скорости проводимости и её зависимости от диаметра аксона, а так же от наличия или отсутствия миелина.
Нервный импульс- есть проявление потенциала действия в нейронах. Прохождение нервного импульса - это результат следующих свойств нейрона:а) возбудимости;б) проводимости.а) возбудимость - это способность нейрона реагировать на воздействие определенных стимулов (электрических, механических или химических и т.д.), создавая потенциал действия;б) проводимость - это способность нейрона распространять потенциал действия по всей длине аксона.
Теория:
В состоянии покоя мембрана нейрона поляризирована и обладает так называемым мембранным потенциалом покоя.Мембранный потенциал покоя представляет собой такое распределение зарядов, при котором положительные заряды находятся на наружной поверхности мембраны, а отрицательные – на ее внутренней поверхности.Процесс поляризации мембраны нейрона активный (то есть происходит с поглощением энергии), и осуществляется натриево-калиевыми ионными насосами. Эти насосы обеспечивают одновременно активный транспорт трех ионов Na+ изнутри клетки в межклеточное пространство и двух ионов K+ из межклеточного пространства внутрь нейрона.Результатом этого процесса (которому способствует присутствие только в межклеточном пространстве заряженных протеинов, имеющих, при нормальном pH, отрицательный электрический заряд) является аккумуляция положительно заряженных ионовна наружной поверхности мембраны, а отрицательно заряженных ионов – на внутренней поверхности мембраны (поляризация).Измерить потенциал покоя можно с помощью вольтметра, электроды которого размещаются таким образом: один снаружи мембраны нейрона, а другой внутри нейрона. Разница потенциалов, которую покажет аппарат, должна быть около -70 мВ (от -40мВ до -90мВ).
В момент, когда нейрон подвергается воздействию единичного электрического стимула с интенсивностью, превышающей пороговую величину (порог возбудимости), потенциал покоя сменяется потенциалом действия (нервным импульсом).В этих условиях нейронная мембрана становится гиперпроницаемой для ионов Na+ (натриевые ворота открываются), делая тем самым тщетной работу натриево-калиевых насосов. Ионы Na+ в больших количествах входят в нейрон, резко изменяя тем самым распределение зарядов, характерное для потенциала покоя (положительные электрические заряды начинают доминировать на внутренней поверхности мембраны нейрона). Во время этого процесса, в момент, когда мембранный потенциал стремится к нулю, каналы Na+ закрываются (останавливается приток ионов Na+ внутрь клетки), а калиевые каналы открываются (начинается отток ионов K+ из клетки наружу), то есть возникает ситуация, при которой останавливается деполяризация мембраны (на уровне от +30 до +35 мВ), начинается реполяризация мембраны нейрона. Реполяризация проходит интенсивно и приводит к установлению мембранного потенциала в -75 мВ (гиперполяризации), ситуации, в которой каналы K+ закрываются, и достигается нормальный уровень поляризации мембраны вследствие действия натриево-калиевых насосов.Во время массированного притока Na+ нейрон проходит период рефрактерности (он нечувствителен к любому стимулу, в независимости от его интенсивности). По окончании периода реполяризации нейрон проходит период относительной рефрактерности (он чувствителен только лишь к стимулам с возросшей интенсивностью).Потенциал действия, появившийся в некой определенной зоне нейрона имеет свойство распространяться к его пределам, преобразовываясь тем самым в нервный импульс.
Цель опыта: Измерить скорости проводимости нерва, с использованием следующих типов нервов:- тонкий миелинизированный нерв лягушки;- немиелинизированный нерв крысы;- толстый миелинизированный нерв крысы.Принцип действий:Воздействию электрического раздражителя подвергаются нервы разного типа, и определяется скорость их проводимости: с помощью двух электродов, размещенных на известном расстоянии от электрода-раздражителя, замеряется потенциал действия. Так как расстояние известно, то, засекая время, можно вычислить скорость проводимости.Экспериментальная установка состоит из:- стимулятора - генератора стимулирующих импульсов, который включает в себя: - прибор, регулирующий интенсивность электрических стимулов; - кнопку, которая включает стимулятор в сеть, и отключает его от сети;- прибора, измеряющего время;- усилителя электрического сигнала;- пластины, на которой закрепляется нерв.
Технология: 1. Воздействуйте электрическим стимулом на седалищный нерв лягушки, и узнайте время, понадобившееся для того, чтобы потенциал действия распространился на заранее определенное расстояние; определите скорость проводимости для этого типа нерва;2. Воздействуйте электрическим стимулом на не имеющий миелиновой оболочки нерв крысы, узнайте время, понадобившееся для того, чтобы потенциал действия распространился на заранее определенное расстояние; определите скорость проводимости для этого типа нерва;3. Воздействию электрическим стимулом на покрытый миелиновой оболочкой нерв крысы, узнайте время, понадобившееся для того, чтобы потенциал действия распространился на заранее определенное расстояние; определите скорость проводимости для этого типа нерва;4. Сделайте вывод: как наличие или отсутствие миелинового слоя влияет на скорость проводимости нерва?
Нерв Интенсивность стимула (мВ)
Время (мс) Расстояние (мм) Скорость проводимости (м/с)
лягушки
(седалищный) (миелин.) 3 1,36 40 29,268
крысы (без миелин.) 2,5 2,33 40 17,142
крысы (миелин.) 3 0,66 40 60
857250
85725279400
76200273050
6)Законы распространения рефлексов (законы Пфлюгера)
Пфлюгер продемонстрировал наличие корреляции между интенсивностью раздражителя и площадью, на которую распространяется ответная реакция, (то есть числом мышц, реагирующих на раздражитель). Таким образом, чем выше интенсивность раздражителя, оказывающего действие на рецепторы, тем больше число медуллярных нервных центров, задействованных в ответной реакции. Это возможно благодаря существованию промежуточных нейронов (нейронов медиаторов), которые соединяют разные медуллярные нервные центры и передают информацию от одного к другому, увеличивая ответную реакцию.
Принцип действия: декапитулированную лягушку подвергают воздействию электрического стимула все увеличивающейся силы и наблюдают увеличение радиуса действия ответной реакции.
Технология: 1. Децеребрированная лягушка (после того, как она была усыплена с помощью эфира) закрепляется на вертикальном штативе;2. Используйте электрический стимулятор с регулируемой силой импульса.3. Последовательно применяйте стимулирующие импульсы все большей и большей силы.4. Наблюдайте, какой интенсивности будет ответная реакция объекта опыта.
Интенсивность стимула :
5 –закон локализации , 9-закон односторонности,13- закон симметрии,17-закон продольной иррадиации,21-закон генерализации
Мышечная Система
1) Простое сокращение скелетных мышц
Простое сокращение скелетных мышц представляет собой ответную реакцию в виде сокращения на одиночный стимул.
1744332213971Миограмма формируется по определенной схеме, и мы можем проследить три последовательных фазы:
1. Латентный период
2. Период сокращения
3. Период расслабления
Цели:1. Визуализировать и измерить фазы простого сокращения, продемонстрировать связи между силой стимула и силой мышечного сокращения (количеством мышечных волокон, задействованных в ответной реакции). 2. Продемонстрировать влияние низкой температуры на мышечную возбудимость и сократимость.
Принцип действия: скелетная мышца подвергается воздействию единичного электрического стимула, при этом получается графическое изображение мышечного сокращения (миограмма) в нормальных условиях и в условиях искусственного охлаждения мышцы.
Технология: Практическая работа состоит из двух экспериментальных составляющих:1. Визуализация фаз простого сокращения, их измерение и демонстрация связи между силой стимула и силой мышечного сокращения (количеством мышечных волокон, задействованных в ответной реакции).2. Демонстрация влияния низкой температуры на мышечную возбудимость и сократимость.
1 Визуализация фаз простого сокращения, их измерение и демонстрация связи между силой стимула и силой мышечного сокращения (количеством мышечных волокон, задействованных в ответной реакции).-увеличьте силу стимула с помощью соответствующих клавиш и направляйте только по одному стимулу;-обратите внимание на прямую связь между силой стимула и амплитудой сокращения, получаемого в результате;-эта зависимость существует до тех пор, пока сила стимула не достигнет определенного уровня, после чего амплитуда сокращения уже не возрастает;- запишите для себя эту величину интенсивности стимула;- измерьте продолжительность всех трех фаз простого сокращения, щелкая по кнопкам-стрелкам возле окна «Время»;- запишите эти цифры.
3098680-296557Интенсивность стимула = 8,0999 В
Латентный период 0,9 мс
Период сокращения 5,8 мс
Период расслабления 20 мс
314134517748252 Демонстрация влияния низкой температуры на мышечную возбудимость и сократимость.-увеличивайте силу стимула с помощью соответствующих клавиш до тех пор, пока амплитуда сокращения не станет максимальной;-отправьте один электрический стимул;-определите амплитуду сокращения и замерьте продолжительность трех фаз сокращения с помощью соответствующих клавиш;- положите на мышцу несколько льдинок;- вновь подвергните мышцу воздействию электрического стимула;- снова оцените амплитуду сокращения и продолжительность трех фаз одиночного подергивания, отметьте, как уменьшилась амплитуда и увеличилась продолжительности трех фаз (латентного периода, периода сокращения и периода релаксации);- смойте лед с мышцы физиологическим раствором;- вновь подвергните мышцу воздействию стимула, и отметьте, как замеряемые параметры возвращаются к исходным значениям.
Интенсивность стимула = 8,0999 В
Латентный период 3,3 мс
Период сокращения 9,5 мс
Период расслабления 23 мс
2) сокращение скелетных мышц в результате действия нескольких стимулов
Совокупность сокращений представляет собой ответную реакцию в виде сокращения скелетных мышц, которая наступает после применения как минимум двух стимулов до того, как закончится период сокращения, вызванный первым стимулом (15-20 миллисекунд).
Принимая во внимание теоретическую возможность применения двух стимулов, в соответствии с изложенным выше правилом получается, что второй стимул может застать мышцу в одной из трех фаз одиночного сокращения (латентной, фазе сокращения или фазе релаксации).
3571875265430Действительно, получаются три разные миограммы, отражающие три разные ситуации:
1. Второй стимул приходится на латентную фазу:это не дает никакого результата, так как мышцав данном периоде является невозбудимой.
2. Второй стимул приходится на фазу сокращения:ответная реакция здесь уже достаточно ярковыражена, однако сокращения не сливаются намиограмме в одну кривую.
3. Второй стимул приходится на фазу релаксации:мы видим особенную кривую - два сокращениячастично слились в одно, образовав двугорбуюкривую.
3571875419735В зависимости от состояния мышцы, при котором осуществляется второй стимул, совокупное сокращение может пойти по одному из двух вариантов:
1. Неполный тетанус возникает, когда каждый второй стимул приходится на фазу релаксации.Отмечается характерный вид верхней части миограммы - так называемое "зубчатое плоскогорье".
2. Полный тетанус возникает, когда каждый второй стимул приходится нафазу сокращения.Отмечается характерный вид верхней части миограммы - так называемое "гладкое плоскогорье".
Цель: изучить виды сложного сокращения поперечно-полосатых мышц и проанализировать получающиеся миограммы.
Принцип действий: примените несколько стимулов разной частоты к скелетным мышцам, регистрируя сокращения на миограммах.
Технология: Практическая работа состоит из двух частей:1. Получение графического изображения сложного сокращения типа "Полный тетанус".Установите частоту стимулов на 20 стимулов/сек с помощью соответствующих кнопок, затем примените стимуляцию в течение 5 - 6 секунд. Проанализируйте полученную миограмму.2. Получение графического изображения сложного сокращения типа "Неполный тетанус".Установите частоту стимуляции 10, потом 6,5 и, наконец, 5 стимулов/сек, применяя каждый раз стимуляцию в течение 5 - 6 секунд. Проанализируйте полученную миограмму.
3331210254003630325880
5 стимул/с 6, 5 стимул/с
20 стимул/с333490784515 SEQ Рисунок \* ARABIC 10 стимул/с-3270884515
3) Роль нейромышечного синапса в возникновении утомления
В возникновении сокращения скелетных мышц задействованы три структуры:1. Двигательный нейрон;2. Нейромышечный синапс;3. Волокно скелетной мышцы.Из этих трех структур только моторный нейрон не подвержен явлению утомления, его практически невозможно утомить.В двух других структурах возможно возникновение утомления.Утомление нейромышечного синапса возникает из-за истощения запаса химического медиатора в пресинаптической мембране.Утомление волокон скелетных мышц возникает по двум причинам:1. Скопление метаболитов в мышечных волокнах;2. Истощение энергетического субстрата.
Цель: Продемонстрировать, что нейромышечный синапс утомляется быстрее, чем мышечное волокно.
Принцип действия: На двигательный нейрон поперечно-полосатой мышцы воздействуют залпом электрических стимулов, одновременно получая миограмму, до тех пор, пока мышца не перестанет сокращаться (проявляется утомление). Затем раздражитель перемещают на саму мышцу и подвергают воздействию стимулов уже непосредственно ее.
Технология:- с помощью соответствующих кнопок выберите вариант "НЕПРЯМОЙ СТИМУЛ" (воздействию стимула подвергается двигательный нерв, а не непосредственно мышца);- щелкнув по кнопке "ВОЗДЕЙСТВОВАТЬ ПАЧКОЙ СТИМУЛОВ", начните воздействовать на мышцу группой стимулов;- внимательно наблюдайте за изменениями, которые претерпевает миограмма; заметьте, что с течением времени амплитуда сокращений постепенно уменьшается;- после того, как можно констатировать, что мышца более не сокращается (проявляется утомление) при продолжающемся воздействии на нее залпов стимулов, измените способ воздействия, для чего, щелкнув по соответствующей кнопке, выберите вариант "ПРЯМОЙ СТИМУЛ" (то есть стимул, воздействующий непосредственно на мышцу);- анализируя полученную миограмму, следует констатировать, что, с началом воздействия раздражителем непосредственно на мышцу, она начинает сокращаться снова (признак того, что утомления в самой мышце еще не возникло, а утомление, проявившееся прежде, возникло из-за утомления нейромышечного синапса), впрочем, с амплитудой несколько меньшей, которая постепенно уменьшается и уменьшается и далее, пока мышца не перестает сокращаться (возникает собственно мышечное утомление).
Непрямой стимул
Прямой стимул
5080175260
4 ) мембранный потенциал покоя
Потенциал мышечной клетки, которая в последнее время не подвергалась стимуляции, называется мембранным потенциалом покоя. Он представляет собой такое состояние, при котором положительные заряды преимущественно распределены на наружной поверхности мембраны, а отрицательные заряды – на ее внутренней поверхности. Поляризация клеточной мембраны является активным процессом, осуществляемым Na+ и K+ - насосами (при этом потребляется большое количество энергии).Эти насосы действуют следующим образом:- переносят три иона Na+ из внутриклеточного пространства во внеклеточное;- переносят два иона K+ из внеклеточного пространства внутрь мышечной клетки. Существование отрицательно заряженных протеинов во внеклеточном пространстве и действия Na+ и K+ - насосов приводят к преобладанию за пределами мышечной клетки положительных зарядов и внутри клетки - отрицательных (поляризация).Измерить мембранный потенциал покоя можно вольтметром, который подключают с помощью двух электродов к внутренней среде мышечного волокна и к его поверхности. Разность потенциалов может составлять около -70 мВ (-50 ... -90 мВ). Цель: Продемонстрировать и измерить мембранный потенциал покоя на уровне мышечного волокна. Принцип действий: Электроды вольтметра подключают к внутренней среде мышечного волокна и к его поверхности.Технология:1. Щелкните кнопку "ВВЕСТИ ЭЛЕКТРОДЫ".2. Наблюдайте за экраном вольтметра и обратите внимание на изменения мембранного потенциала.3. Определите величину разности потенциалов на экране вольтметра.4. Для того, чтобы еще раз провести этот эксперимент, щелкните клавишу "ИЗВЛЕЧЬ ЭЛЕКТРОДЫ". Величина разности потенциалов 75мВ.
5 )мембранный потенциал действия
Когда импульс попадает в мышечное волокно, мембранный потенциал покоя сменяется мембранным потенциалом действия, при этом мембрана мышечного волокна становится гиперпроницаемой для ионов Na+ (мембранные Na+ - каналы открываются). Ионы Na+ в большом количестве поступают в мышечное волокно, при этом распространение электрических зарядов, характерное для потенциала покоя, нарушается (внутри мышечного волокна теперь можно обнаружить больше положительных зарядов).Когда потенциал мембраны приближается к 0 мВ, каналы Na+ закрываются, а каналы K+ открываются. Таким образом, деполяризация мембраны прекращается примерно на отметке 30 мВ, и начинается мембранная реполяризация. Реполяризация является интенсивным процессом, приводящим к гиперполяризации мембраны мышечной клетки и закрытию каналов K+. Нормальный уровень мембранной поляризации достигается спустя некоторое время благодаря действиям Na+ и K+ - насосов. Весь процесс занимает примерно 0,0025 секунд.Период, в течение которого большое количество ионов Na+ проникает в определенном месте в мышечное волокно, является периодом рефрактерности (невосприимчивости).Потенциал действия, который появляется в определенной точке мышечной клетки, движется по направлению к ее окончаниям в виде деполяризационной волны. Цель: Продемонстрировать и измерить мембранный потенциал действия на уровне мышечного волокна. Принцип действий: Два электрода подсоединяют к поверхности мышцы и посылают электрический стимул. Технология:1. Нажмите кнопку "СТИМУЛ".2. Обратите внимание на то, как формируется деполяризационная волна, и как она движется.3. Понаблюдайте за экраном вольтметра и обратите внимание на изменения потенциала мембраны.4. Определите величины потенциала действия.5. Для повторения эксперимента нажмите кнопку "ПЕРЕЗАПУСК ЭКСПЕРИМЕНТА".


Приложенные файлы

  • docx 11316084
    Размер файла: 235 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий