Работа №1 Одиночное сокращение скелетных мышц Виртуальный практикум «LupraFisim»

Одиночное сокращение скелетных мышц представляет собой ответную реакцию в виде сокращения на одиночный стимул.

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 искусственного охлаждения мышцы.

Ход работы. Практическая работа состоит из двух экспериментальных составляющих:

1. Визуализация фаз простого сокращения, их измерение и демонстрация связи между силой стимула и силой мышечного сокращения.

2. Демонстрация влияния низкой температуры на мышечную возбудимость и сократимость.

 

РЕЗУЛЬТАТЫ: Проведение возбуждения вдоль нервных и мышечных волокон происходит при помощи местных токов, возникающих между возбужденным (деполяризованным) и покоящимися (нормально поляризованными) участками волокна. Распространение местных токов по длине волокна определяется его кабельными свойствами. Направление местного тока деполяризует соседний с активным (А) покоящийся (В) участок мембраны. Деполяризация быстро достигает критического уровня и порождает потенциал действия, который в свою очередь активизирует соседний участок. Благодаря такому эстафетному механизму возбуждение распространяется вдоль всего волокна. В мышечных и без мякотных нервных волокнах возбуждение происходит непрерывно «от точки к точке».

Распространение возбуждения в нерве или мышце можно зарегистрировать в эксперименте: если к двум точкам -А и Б приложить отводящие электроды, связанные с регистрирующей аппаратурой, а к другой точке (Р) -раздражающие электроды. При нанесении электрического стимула на экране осциллографа регистрируется двухфазное колебание потенциала.

В состоянии покоя участки наружной поверхности возбудимой мембраны заряжены электроположительно по отношению к внутренней поверхности. Когда волна возбуждения проходит через участок под электродом, ближайшим к месту раздражения, наружная поверхность мембраны в этом участке становится электроотрицательной по отношению к точке Б. Это вызывает отклонение луча осциллографа вверх. Когда волна возбуждения покидает этот участок, луч возвращается в исходное положение. Затем возбуждение достигает участка под вторым электродом Б, этот участок в свою очередь становится электроотрицательным по отношению к точке А, а луч осциллографа отклоняется вниз. Если участок нерва под дальним электродом Б сделать невозбудимым при воздействии например новокаина, либо нарушить проведение возбуждения между участками А и Б, вторая фаза колебаний потенциала исчезает и регистрируемый потенциал действия станет однофазным.

Теория проведения возбуждения при помощи местных токов впервые была выдвинута в 1899 г. Германом, она получила подтверждение в большом числе экспериментов. Показано, что если участок нервного волокна поместить в среду, лишенную ионов и, следовательно, обладающую очень высоким сопротивлением (например, раствор сахарозы), то проведение возбуждения через этот участок полностью прекратится. Однако оно тотчас восстановится, если два разобщенных неэлектролитом участка волокна соединить металлическим проводником.

 

ВЫВОД: Скорость проведения зависит не только от сопротивления окружающей волокно среды, но и от внутреннего сопротивления волокна. С увеличением диаметра волокна это сопротивление падает, поэтому скорость проведения возрастает.

Для покоящихся участков мембраны распространяющийся потенциал действия является сильным раздражителем, обладающим большим избытком мощности. Для того чтобы заблокировать проведение нервного импульса, необходимо либо сильно повысить величину порога деполяризации нервного волокна, либо очень значительно снизить амплитуду его потенциала действия. Местные обезболивающие препараты (дикаин, новокаин, кокаин), применяемые в медицине, вызывают оба изменения одновременно

 

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться: