вфыа252352561. 1 семестр Тема1 Задача 1
 Скачать 7.58 Mb.
|
|
1 семестр Тема1 Задача 1 1.Нервное волокно поместили в раствор, в котором содержание отдельных ионов соответствовало их содержанию в тканевой жидкости. В этих условиях (контрольное исследование) был измерен мембранный потенциал (МП) нервного волокна. Затем измерение МП повторяли при постепенном увеличении концентрации К+ в растворе до 50 раз по сравнению с исходной концентрацией. Каковы результаты измерения МП по мере увеличения концентрации К+ в растворе? 1. Покажите на схеме как были расположены микроэлектроды при измерении МП? 2. Какова примерно величина, МП измеренного в контрольном исследовании? Каков его знак? 3. Изменился ли МП по мере увеличения концентрации К+ в растворе? Аргументируйте свой ответ. 4. Каков результат измерения МП при увеличении концентрации К+ в растворе в 50 раз по сравнению с исходной концентрацией? Аргументируйте Ваш ответ. 1.МПП регистрируется внутриклеточным методом(один электрод внутри клетки,другой снаружи) 2.Величина МПП для нервного волокна примерно 50-80 Мв 3.При увеличении концентрации К+ во внешней среде градиент концентрации К+ уменьшается, что приводит к ослаблению диффузного тока его из клетки и уменьшению МПП 4.При уменьшении концентрации К в 50 раз вне клетки (с учетом того, что в клетке его (в норме) в 40 больше, чем вне ее) МПП исчезает. Задача 2. Представьте схему развития ПД и соответствующими цифрами обозначьте на ней следующие компоненты. Обозначьте изменение ионной проницаемости клеточной мембраны в разные фазы ПД. 1. Локальный ответ 2. Критический уровень деполяризации 3. Пороговый потенциал 4. Фазу деполяризации 5. Овершут (реверсию мембранного потенциала) 6. Фазу реполяризации 7. Следовой отрицательный потенциал (следовой деполяризационный потенциал) 8. Следовой положительный потенциал (следовой гиперполяризационный потенциал) 9. Мембранный потенциал покоя 10. Пик ПД  Задача 3. Известно, что фермент мембранная АТФ-аза с внутренней стороны мембраны активируется ионами Na+, с внешней – ионами К+. Объясните почему при возбуждении усиливается работа натриевого насоса. 1. Какой биохимический процесс осуществляется за счет АТФ-фазы? 2. Какие процессы осуществляются за счет работы натрий- калиевого насоса? Являются ли эти процессы активными или пассивными? 3. В чем заключается связь между мембранной АТФ-фазой и работой насоса? 4. Какового значение натриевого насоса при возбуждении? 5. С учетом условия задачи опишите последовательность процессов, обеспечивающих условия работы насоса при возбуждении. 1. Обеспечивает работу натрий-калиевых насосов:выводит 3 иона Na из клетки в обмен на 2 иона K внутрь клетки. 2.Насос обеспечиваетподдержание МПП, обменные процессы в клетке. Натрий-калиевый насос-активный транспорт, так как он происходит с изолированием энергии (1 молекула АТФ). 3.Связь АТФ-фазы и работы насоса:сам белок мембраны является АТФ-фазой ,толькоблагодаря которой при гидролизе АТФ и присоединении фосфатной группы белку-переносчику ,может осуществляться присоединении ионов и их перенос. 4.При возбуждении роль насоса состоит в выкачивании ионов Na из клетки – в восстановлении МПП. 5.Работа насоса: 1)С внутренней стороны мембраны к молекуле белка-переносчика поступают АТФ и ионы Na,а снаружи K. 2) Молекула белка-переносчика осуществляет гидролиз одной молекула АТФ 3)При участии 3 ионов Na за счет энергии АТФ к переносчику присоединяется остаток фосфатной кислоты,3 иона Na присоединяется к переносчику 4)В результате присоединения фосфорной кислоты происходит изменение формы молекулы переносчика, и ионы Na оказываются вне клетки 5)3 иона Na выводятся во внешнюю среду, а вместо них с фосфолированным переносчиком соединяются 2 иона К 6) Присоединение 2 ионов К вызывает отдачу им остатка фосфорной кислоты 7) Ионы К оказываются внутри клетки в следствии дефосфорилирования 8) Происходит повторение процесса Тема2 Задача 1. В эксперименте для характеристики возбудимости тканей учитывают пороговую силу раздражителя и время действия раздражителя на ткань. Известно, что одна реобаза составляет 10 мВ, полезное время -2 с. Используя эти данные, постройте график зависимости минимального времени действия тока (ось абсцисс) от его величины (ось ординат). 1.Дайте определение понятиям «реобаза», «хронаксия», «полезное время». 2.Рассчитайте и обозначьте на графике хронаксию. 3.Какой характер зависимости между этими величинами. Какой математической зависимостью он выражается? 4. В чем особенность этой зависимости для подпороговых раздражителей и раздражителей, длительность которых меньше полезного времени? 1.Реобаза- минимальная сила тока, которая в состоянии вызвать возбуждение(ПД) Хронаксия-минимальное время, в течении которого ток силы удвоенной реобазы должен действовать на возбудимую ткань, чтобы вызвать минимальный эффект возбуждения Полезное время- минимальное время, в течении которого должен действовать раздражитель (электрический ток) величиной в одну реобазу. 2.  3.Чем больше хронаксия, тем меньше возбудимость. 4.Даже сильные раздражители, по малой длительности, не способны вызывать возбуждение. Также, как и слабые подпороговые раздражители не вызывают возбуждение при длительном воздействии. Задача 2. Лабильность нервного волокна А – 900 импульсов/с, волокна В – 300 импульсов/с. Объясните, одинакова ли продолжительность ПД указанный нервных волокон? 1. Объясните, что означает «лабильность 900 ( 300) импульсов в сек.» Что является мерой лабильности? 2. Существует ли связь между продолжительностью ПД и лабильностью? 3. Одинакова ли продолжительность ПД волокон А и В? Если не одинакова, то в чем различие? Объясните сделанное заключение. 4. Наличие каких следовых потенциалов может обусловливать различия в лабильности волокон? 1.Лабильность 900 импульсов в секунду означает, что нервное волокно способно производить 900 ПД в единицу времени(сек) в соответствии с ритмом действующих раздражителей. Мера лабильности-максимальное количество циклов возбуждения, которое способно воспроизвести нервное волокно в единицу времени без трансформации ритма раздражителя. 2.Лабильность определяется длительностью пика ПД, то есть фазой абсолютной рефрактерности. Большая длительность фазы абсолютной рефрактерности означает, что часть стимулов попадает в эту фазу и не вызывает ПД. Чем меньше длительность пика ПД, тем больше ПД в единицу времени может воспроизвести волокно, а соответственно лабильность выше. 3.Продолжительность ПД для волокна А меньше, чем продолжительность ПД для волокна В (Лабильность нервного волокна А -900 импул/с, а В – 300 имульсов/сек) Задача 3. В эксперименте на двух нервных волокнах (№1 и №2) расстояние между раздражающими и отводящими электродами составляло 10 см. Потенциал действия (ПД) волокна №1 зарегистрирован через 1 мс после раздражения, ПД волокна №2 – через 100 мс. Оцените, к какому типу (А, В или С) относятся данные волокна. 1. На основании какого функционального показателя, характеризующего тип волокон можно сделать заключение в данном случае? 2. Какова величина данного показателя для волокон и№ 1и №2? 3. К какому типу нервных волокон относятся волокна № 1и № 2? 4. Сравните частоту ПД нервных волокон, зарегистрированных при высокой частоте раздражения, например, 100 импульсов в секунду. 5. Объясните полученный результат. С особенностями какого функционального свойства волокон 1 и 2 связано это различие. 1. На основании скорости распространения возбуждения 2.Расстояние между раздражающими и отводящими электр – 10 см. ПД в волокне №1 –зарегистрирована через 1 мс, на №2 через 100 мс. Скорость распределения возбуждения для волокна №1: 10 см: 1 мс= 100 м/с, для №2 10 см:100 мс+1 м/с 3) №1- миелиновому типу №2-безмиелиновому типу 4.Частота ПД зарегистрированная при высокой частоте раздражения для волокна №1 больше, чем для волокна №2. 5.Волокно №1 способно генерировать потенциалы действия с большей частотой, чем волокна №2.Это связано с тем, что потенциал действия для №1 меньше, чем для №2, следовательно у №1 лабильность больше. Тема 1.3. Задача 1 В эксперименте на двух мышцах (А и Б) отдельное мышечное волокно раздражали внутриклеточно над пороговым током. Было установлено, что на мышце А регистрировались ПД не только раздражаемого волокна, но и других мышечных волокон; на мышце Б были обнаружены ПД только непосредственно раздражаемого волокна. Объясните результат эксперимента: 1. О чем свидетельствует возможность регистрации ПД не только раздражаемого волокна, но и мышечных волокон? 2. К какому виду мышц относятся мышцы А и Б? 3. Объясните результат эксперимента на мышце А. 4. Почему подобный результат не мог быть получен на мышце Б? 1.Между клетками волокон существует система межклеточных контактов(нексусов), через которые распространяется ПД. 2. А-гладкая мышца, Б-скелетная мышца. 3.В гладкой мышечной ткани нет концевых пластинок и отдельных нервных окончания, по все длине разветвлений адрен-и и холинергических нейронов имеются варикозные утолщения, содержащие гранулы медиатора. Поэтому по ходу следования нервного волокна могут возбуждаться многие гладкомышечные клетки, а клетки, не имеющие контакта с варикозами возбуждаются посредством ПД, распространяющегося по нему через нексусы. 4. В скелетной мышце нет связей между отдельными мышечными волокнами,поэтому ПД не распространяется на соседние волокна. Задача 2 Задачей эксперимента на двух мышцах (А и Б) являлось получение суммарного мышечного сокращения. Предварительно было установлено, что длительность периода укорочения мышцы А – 50 мс, мышцы Б – 500 мс. 1. С какой частотой необходимо раздражать мышцы А и Б для получения слитного суммарного сокращения? 2. Аргументируйте ответ. 3. Как называется слитное сокращение мышцы А и мышцы Б? 4. К какому виду относятся мышц А и Б? 5. Сравните относительную продолжительность поддержания суммарного сокращения мышц А и Б. Объясните свой ответ. 1.Для получения слитного суммарного сокращения мышцы А и Б необходимо их раздражать с высокой частотой. 2.Для возникновения суммации необходимо,чтобы интервал между имел округленную длительность, он должен быть длиннее рефрактерности, иначе на второе раздражение не будет ответа, и короче всей длительности сократительного ответа, чтобы второе раздражение подействовало на мышцу раньше,чем она успеет расслабиться после первого раздражения. Причем для возникновения слитного суммарного сокращения раздражение должно происходить в фазу укорочения. 3.Слитное сокращение мышцы Аи Б –гладкий тетанус. 4.Мышца А относится к медленным простым, а Б - к быстрым белым 5.Продолжительность суммарного сокращения мышцы А будет больше, нежели мышцы Б, т. к – медленные мышечные волокна обладают большей выносливостью, чем быстрые. Задача 3 Изолированные икроножные мышцы одной и той же лягушки раздражали с частотой 8 стимулов/с. Одна из мышц была предварительно утомлена, остальные условия проведения эксперимента были одинаковыми. Оказалось, что сокращения одной из мышц были одиночными, другая отвечала суммарными сокращениями. 1. Какая мышца отвечала на раздражение одиночными, какая – суммарными сокращениями? 2. Может ли при указанных условиях эксперимента неутомленная мышца отвечала на раздражение суммарным сокращением? Аргументируйте свой ответ. 3. Объясните, может ли утомленная мышца при указанных условиях эксперимента отвечать на раздражение суммарным сокращением. 4. На основании ответов №1 и №2 сделайте заключение о характере сокращения двух мышц 1.Неутомляемая мышца отвечала на раздражение одиночными, а утомленная – суммарными сокращениями. 2.Неутомляемая мышцы не может в данных условиях отвечать на раздражение суммарным сокращением, ведь осуществляется воздействие на мышцу раздражителями с большим интервалом, при котором всякое следующее попадает в период после окончания фазы расслабления. 3. Утомленная мышца может в данных условиях отвечать на раздражение суммарно. При утомлении нарастает латентный период сокращения и удлиняется период расслабления мышцы, следовательно, последующие сокращения могут попадать в фазу расслабления, вызывая суммарные сокращения. 4.Неутомляемая мышца отвечала на раздражения одиночными, а утомленная суммарными сокращениями. Тема 1.4 Задача 1. Хорошо известно, что человек носит на себе одежду, практически не замечая её. Отчётливые ощущения возникают только в момент надевания и в момент снимания одежды. Объясните физиологический механизм этого явления. 1. Как называется явление временного снижения или отсутствия чувствительности рецепторов? Перечислите все известные возможные механизмы названного Вами явления. 2. Какой из перечисленных Вами механизмов реализуется в ситуации, описанной в данной задаче? 3. Какие рецепторы ответственны за ощущение одежды на теле? Какая структурная особенность в строении этих рецепторов обеспечивает возможность временного снижения чувствительности? 4. Почему чувствительность этих рецепторов уменьшается только во время длительного нахождения одежды на теле, но восстанавливается в моменты надевания и снимания одежды? 5. Приведите примеры описываемого Вами явления, но осуществляющегося по другим механизмам (тем, которые Вы перечислили в качестве возможных в ответе на 1-й вопрос). 1.Явление временного снижения или отсутствия чувствительности рецепторов называется адаптацией. В основе механизма развития адаптации большинства рецепторов лежит изменение проницаемости мембраны,благодаря чему пороговый уровень деполяризации либо отдвигается дальше, либо становится ближе к уровню мембранного потенциала покоя,понижению амплитуды РП,повышению возбудимости. Бывают быстроадаптирующиеся (фазные), медленноадаптирующиеся (тонические) и промежуточные (фазно-тонические) 2.Фазные рецепторы 3.Ответсвенны механорецепторы. В основном представлены тельцами Мейснера, которые обеспечивают временное снижение чувствительности быстроадаптирующих рецепторов и тельца Пачини, которые при адаптации перестают передавать сигналы. 4.Рецепторы прикосновений- фазные рецепторы, они возбуждаются только в момент прикосновения и удаления раздражителя. Т.е они адаптируются во время умеренного длительного воздействия. 5.Тоническая адаптация-температура. Задача 2. С помощью микроэлектродной техники в эксперименте на животном при раздражении отдельных участков волокон разных групп изучали их свойства. Какие особенности были при этом обнаружены? 1. Назовите структурные особенности миелиновых и безмиелиновых волокон: их диаметр, тип по классификации Эрлангера- Гассера. 2. Изобразите схему соматического рефлекса на срезе спинного мозга? Перечислите звенья дуги данного рефлекса. 3. Укажите типы нервных волокон афферентного и эфферентного звена. 4. С чем связаны особенности распространения нервного импульса по ним и какова длительность потенциала действия этих волокон? 1. Миелиновые волокна – 12-20 мкм Безмиелиновые волокна -0,2-1,5 мкм По классификации Эрлангера- Гассера
2.???? 3. Афферентные-миелиновые- Аа,Ав,Ау,Аб,В Эфферентные-безмиелиновые-С 4.В миелиновых ПД короче(=0,2-1)-длительность пика В безмиелиновых ПД дольше(=2мс)-длительность пика Чем меньше миелиновых волокон, тем короче скорость проведения Задача 3. В эксперименте на лягушкеизучали реакцию мышечных групп на раздражители различного характера. Вызывался сухожильный рефлекс и реакция конечности на болевой раздражитель. 1. Изобразите на срезе спинного мозга схему моносинаптического сухожильного и полисинаптического рефлексов. 2. Сравните время данных соматических условных рефлексов, опишите от чего зависит время рефлекса. 3. Охарактеризуйте, от чего зависит лабильность нервного центра 4. Сравните лабильность нервного волокна и нервного центра. 1.  2.Время рефлекса зависит от интенсивности стимуляции:чем сильнее,тем раньше активируется эффектор. Время моносинаптического рефлекса-1,5-2 мс, время полисинаптического рефлекса- 3 мс 3.Лабильность свойство нервных центров, это время в течении которого восстанавливается работоспособность очередного возбуждения. В нервном центре лабильность мала из-за множества высоколабильных нервных волокон с большим количеством стимулов. 4.В нервном волокне лабильность больше, чем в нервном центре. |