Работа № Роль нейромышечного синапса в возникновении утомления Виртуальный практикум «LupraFisim»

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 не возможно утомить. В двух других структурах возможно возникновение утомления.

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.

Ход работы.

- с помощью соответствующих кнопок выберите вариант «НЕПРЯМОЙ СТИМУЛ» (воздействию стимула подвергается двигательный нерв, а 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 (призрак 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 перестанет сокращаться (возникает собственное мышечное утомление).

 

РЕЗУЛЬТАТЫ: Мышечные волокна состоят из миофибрилл. Они содержат до 2500 протофибрилл, которые представленные сократительными белками – актином и миозином. Изотропные участки состоят из тонких нитей актина, а анизотропные – из коротких нитей миозина. Белок миозин имеет поперечные мостики с головками, где хранится АТФ. Белок обладает свойствами фермента АТФ-азы. На нитях актина имеются активные центры, они содержат белки тропонин и тропомиозин. Американские ученые Хаксли считают, что при сокращении мышцы белковые нити не укорачиваются, а скользят друг по другу -теория скольжения нитей. Началом мышечного сокращения является выход ионов кальция из цистерн саркоплазматического ретикулума в межфибриллярное пространство. Кальций взаимодействует с тропонином, это приводит к смещению тропомиозина. В результате обнажаются центры актина, куда с помощью энергии АТФ прикрепляются головки миозиновых нитей. Происходит скольжение миозина и актина. Мышца укорачивается. С помощью кальциевого насоса ионы кальция возвращаются в цистерны. Мышца расслабляется, так как актиновые и миозиновые нити принимают прежнее положение. Энергия АТФ необходима как для сокращения, так и для расслабления мышцы.

ВЫВОД: В сокращении скелетных мышц задействованы три структуры: двигательный нейрон, нейромышечный синапс и волокно скелетной мышцы. Из этих 3-х структур только моторный нейрон не подвержен утомлению. В двух других структурах возможно возникновение утомления. Утомление нервно-мышечного синапса возникает из-за истощения запаса химического медиатора в пресинапсе. Утомление волокон скелетных мышц возникает по двум причинам: из-за скопления метаболитов в мышечных волокнах (вследствие кислородной недостаточности, снижения концентрации Са2+, увеличения содержания иодоцетата) и в результате истощения энергетического субстрата (уменьшения количества АТФ и креатинфосфата).

 

 

Занятие №7

 

Тема: Гуморальный механизм регуляции.

 

Домашнее задание:

1. Дать определение понятия регуляции функции.

Под регуляцией понимают - минимизацию отклонения функций либо их изменение с целью обеспечения деятельности органов и систем. Этот термин употребляют только в физиологии, а в технических и междисциплинарных науках ему соответствуют понятия «управление» и «регулирование». В этом случае автоматическим регулированием называется либо поддержание постоянства некоторой регулируемой величины, либо ее изменение по заданному закону (программное регулирование), либо в соответствии с некоторым изменяемым внешним процессом (следящее регулирование).

 

2. Перечислите основные механизмы регуляции функции.

1. нервная регуляция функций

2. рефлекторная регуляция соматических функций

3. рефлекторная регуляция вегетативных функций

4. гуморальная регуляция функций

 

2. Дать определение гуморального механизма регуляции.

Гуморальный механизм регуляции- это один из эволюционно ранних механизмов регуляции процессов жизнедеятельности в организме, осуществляемый через жидкие среды организма (кровь, лимфу, тканевую жидкость, слюну) с помощью гормонов, выделяемых клетками, органами, тканями. У высокоразвитых животных, включая человека, гуморальная регуляция подчинена нервной регуляции и составляет совместно с ней единую систему нейрогуморальной регуляции. Продукты обмена веществ действуют не только непосредственно на эффекторные органы, но и на окончания чувствительных нервов (хеморецепторы) и нервные центры, вызывая гуморальным или рефлекторным путём те или иные реакции. Так, если в результате усиленной физической работы в крови увеличивается содержание CO₂, то это вызывает возбуждение дыхательного центра, что ведёт к усилению дыхания и выведению из организма излишков CO₂. Гуморальная передача нервных импульсов химическими веществами, т. е. медиаторами, осуществляется в центральной и периферической нервной системе. Наряду с гормонами важную роль в гуморальной регуляции играют продукты промежуточного обмена.

 

4. Дать сравнительную характеристику нервного и гуморального механизмов регуляции

характеристика	гуморальный механизм регуляции	нервный механизм регуляции
по скорости	Гормон распространяется со скоростью кровотока	Нервный импульс распространяется с очень высокой скоростью по нервным волокнам
по длительности	Длительность действия увеличивается, во-первых, временем циркуляции гормона в крови до его разрушения, во-вторых, длительными изменениями функционирования клеток, которые обусловлены изменением метаболизма и даже структуры клеток.	Длительность действия ограничена быстрым специфическим ответом клетки – сокращение мышцы, выделение секрета.
по локальности	Эффект реализуется широко (генерализован) и проявляется во всех органах, где есть клетки-мишени для данного гормона	Эффект строго ограничен (локализован) изменением функционирования только того органа или ткани, который получил «команду» в виде нервного импульса

5. Перечислите основные группы факторов гуморальной регуляции

Факторы гуморальной регуляции (группы веществ, участвующие в гуморальной регуляции)

1. гормоны

2. тканевые гормоны (вещества сходные с гормонами, но не выделяющиеся в кровь)

3. нейропептиды и нейрогормоны

4. электролиты (растворимые соли)

5. метаболиты

 

6. Перечислите способы доставки сигнальных молекул к клетке-мишени при гуморальном механизме регуляции.

1. аутокринный механизм

2. паракринный механизм

3. эндокринный механизм

 

7. Понятие об аутокринном способе передачи сигнальных молекул.

аутокринный способ - это сигнальные молекулы действуют на клетку, их образовавшую.

 

8. Понятие о паракринном способе передачи сигнальных молекул.

паракринный способ - это сигнальные молекулы вырабатывают в пределах одного органа или участка ткани. Таким образом действуют большинство факторов роста.

 

9. Понятие о телекринном способе передачи сигнальных молекул.

телекринный способ - это сигнальные молекулы поступают с током крови из желудочно-воротной системы к клеткам-мишеням. Так действует большинство гормонов.

 

10. Перечислите принципы регуляции функции.

1. звено полезного приспособительного результата

2. центрального звена

3. исполнительного звена

4. обратной связи

 

11. Дайте определение обратной связи.

Обратная связь это при изменении состояния организма, отличающегося от нормы, или приближающегося к предельным границам гомеостаза, развивается деятельность, возвращающая организм в обычный режим. Такой механизм называется отрицательной обратной связью.

 

12. Виды обратной связи:

1. положительная обратная связь

2. отрицательная обратная связь

 

13. Дать определение понятия положительной обратной связи.

Положительная обратная связь - в этом случае процесс, уже начавшийся в организме, сам себя усиливает. Так, после приема пищи начинается выделение желчи в просвет кишечника. В составе желчи имеются желчные кислоты. Они синтезируются только в печени, и больше нигде. Попав в кишечник, желчные кислоты объединяются с жирными кислотами, всасываются в кровь и освобождаются от них. Но, оказавшись в крови, желчные кислоты усиливают синтез и выделение желчи в кишечник. Таким образом, сама желчь является желчегонным средством.

 

14. Дать определение понятия отрицательной обратной связи.

Отрицательная обратная связь - это вид обратной связи, при котором изменение выходного сигнала системы приводит к такому изменению входного сигнала, которое противодействует первоначальному изменению, по принципу отрицательной обратной связи регулируется температура тела, артериальное давление, секреция многих эндокринных желез и другие функции организма.

Практические работы:

⇐ Предыдущая234567891011

Поделиться: