Работа №4 Определение порога силы и демонстрация явления суммации Виртуальный практикум «LupraFisim»

 

Порог силы – 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 суммации.

Принцип действия:

Нерв подвергается воздействию электрических раздражителей все большей силы, пока не возникнет потенциал действия.

Затем нерв подвергается воздействию нескольких подпорговых раздражителей с высокой частотой.

Ход работы:

1. Включите стимулятор, щелкнув мышью по кнопке «Сеть».

2. Включите усилитель, щелкнув мышью по кнопке «Сеть».

3. Щелкните 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 раздражителю

5. Выполните операции, описанные в пунктах 3 и 4 еще несколько раз, постепенно увеличивая силу стимулирующего импульса на 0,1 мВ каждый раз, пока осциллограмма 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).

10. Отключите стимулятор и усилитель от сети, щелкнув мышью по кнопкам «Сеть».

 

 

РЕЗУЛЬТАТЫ: Пороговая сила стимула в определенных пределах находится в зависимости от его длительности, четко эта зависимость проявляется при использовании в качестве раздражителя прямоугольных импульсов постоянного тока.

Минимальная сила постоянного тока, способная вызвать возбуждение (порог раздражения), названа Лапиком реобазой (ордината ОА). Наименьшее время (отрезок ОС), в течение которого должен действовать раздражающий стимул, величиной в одну реобазу называют полезным временем. Слово «полезное» здесь применено с целью подчеркнуть, что дальнейшее увеличение длительности действия тока не имеет значения для возникновения потенциала действия.

Усиление тока приводит к укорочению минимального времени раздражения, но не беспредельно. Это означает, что при таких кратковременных раздражениях возбуждения не возникает, как бы ни была велика сила раздражителя, кроме полезного времени, в качестве времени константы раздражения Лапик ввел понятие «хронаксия».

Хронаксия - время, в течение которого должен действовать ток удвоенной реобазы, чтобы вызвать возбуждение.

В некоторых случаях использование хронаксиметрии оказалось полезным в неврологической практике: с ее помощью удается установить наличие органического поражения двигательного нерва.

 

ВЫВОД: Первые данные о существовании биоэлектрических явлений («животное электричество») были получены в третьей четверти XVIII в. при, изучении природы электрического разряда, наносимого некоторыми рыбами при защите и нападении. Многолетний научный спор между физиологом Л. Гальвани и физиком А. Вольта о природе «животного электричества» завершился двумя крупными открытиями: были установлены факты, о наличии электрических потенциалов в нервной и мышечной тканях, открыт новый способ получения электрического тока при помощи разнородных металлов, создан гальванический элемент («вольтов столб»). Первые прямые измерения потенциалов в живых тканях стали возможны только после изобретения гальванометров. Систематическое исследование потенциалов в мышцах и нервах в состоянии покоя и возбуждения было начато Дюбуа-Реймоном. Дальнейшие успехи в изучении биоэлектрических явлений были тесно связаны с усовершенствованием техники регистрации быстрых колебаний электрического потенциала (струнные, шлейфные и катодные осциллографы) и методов их отведения от одиночных возбудимых клеток. С помощью внутриклеточных микроэлектродов удалось произвести прямую регистрацию электрических потенциалов клеточных мембран. Успехи электроники позволили разработать методы изучения ионных токов, протекающих через мембрану при изменениях мембранного потенциала или при действии на мембранные рецепторы биологически активных соединений. В последние годы разработан метод, позволяющий регистрировать ионные токи, протекающие через одиночные ионные каналы.

Различают основные виды электрических ответов возбудимых клеток: локальный ответ; распространяющийся потенциал действия и сопровождающие его следовые потенциалы; возбуждающие и тормозные постсинаптические потенциалы; генераторные потенциалы и др. В основе всех этих колебаний лежат обратимые изменения проницаемости клеточной мембраны для определенных ионов. В свою очередь изменение проницаемости это следствие открывания и закрывания, существующих в клеточной мембране ионных каналов под влиянием действующего раздражителя.

Энергия, используемая при генерации электрических потенциалов, сохранена в покоящейся клетке в виде градиентов концентраций ионов Na+, Ca2+, К+, Сl- по обе стороны поверхностной мембраны. Указанные градиенты поддерживаются работой специализированных молекулярных устройств, так называемых мембранных ионных насосов. Последние используют для своей работы энергию обмена веществ, выделяющуюся при ферментативном расщеплении универсального клеточного донатора энергии -аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ).

Изучение электрических потенциалов, сопровождающих процессы возбуждения и торможения в живых тканях, имеет важное значение, как для понимания природы этих процессов, так и для выявления характера нарушений деятельности возбудимых клеток при различных видах патологии.

В современной клинике особенно широкое распространение получили методы регистрации электрических потенциалов сердца (электрокардиография), мозга (электроэнцефалография) и мышц (электромиография).

 

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: