Нормальная физиология. физио практика. Практические навыки Методы исследования в физиологии
 Скачать 75.07 Kb.
|
|
Практические навыки Практические навыки 1. Методы исследования в физиологии. 2. Приготовление нервно-мышечного препарата и препарата изолированной икроножной мышцы лягушки. 3. Биологический метод демонстрации биоэлектрических явлений в возбудимых тканях (1 и 2 опыты Л. Гальвани). Опыт К. Маттеучи). 4. Методика регистрации кривой одиночного мышечного сокращения 5. Регистрация и анализ электромиограммы. 6. Динамометрия 7. Получение зубчатого и гладкого тетанусов. 8. Определение порога возбуждения при прямом и непрямом раздражении. 9. Двустороннее проведение возбуждения по нерву. 10.Локализация утомления в нервно-мышечном препарате. 11.Закон физиологической целостности нерва. 12.Парабиоз Введенского, его стадии. 13.Методы исследования ЦНС. 14.Анализ электроэнцефалограммы. 15.Реоэнцефалография 16.Определение времени спинно-мозгового рефлекса (по методу Тюрка) 17.Центральное торможение спинномозговых рефлексов (Сеченовское торможение). 18.Определение основного обмена с помощью таблицы Гарриса – Бенедикта 19.Вычисление основного обмена по формуле Рида. 20.Определение идеальной массы человека по номограмме и Броку. 21.Измерение температуры на различных участках тела. 22.Индивидуальные особенности личности по тесту «Сова или жаворонок». 23.Определение доминирующего типа сигнальных систем методом пиктограмм. 24.Исследование типов ВНД по Айзенку. 25.Физиологические методики исследования психических функций. 26.Методы исследование различных видов памяти. 27.Исследование кратковременной, долговременной. 28.Исследование смысловой памяти. 29. Методика «Таблицы Шульте», или какова ваша работоспособность? 30.Методы исследования зрительного анализатора. 31.Определение остроты зрения 32.Определение поля зрения с помощью периметра Форстера 33.Определение слепого пятна. Опыт Мариотта 34.Зрачковые рефлексы 35.Исследование бинокулярного зрения 36.Исследование костной и воздушной проводимости 37.Исследование функциональной устойчивости вестибулярного аппарата 38.Бинауральный слух 39. Методы исследования слухового анализатора. 40. Исследование вкусовой чувствительности. Определение вкусовой чувствительности к кислому, горькому, соленому и сладкому. 1. Методы исследования в физиологии. Наблюдение-это метод получения информации путем прямой, обычно визуальной, регистрации физиологических явлений и процессов, происходящих при определенных условиях. Наблюдение применялось с первых шагов развития физиологической науки. При проведении наблюдения исследователи дают описательный отчет о его результатах. Для изучения различных процессов и функций живого организма в физиологии используются методы наблюдения и эксперимента. Экспериментальные методы включают в себя множество физиологических методов. - Удаление (экстирпация) органа, например, определенной железы внутренней секреции, позволяет выяснить ее влияние на различные органы и системы животного. Удаление различных участков коры головного мозга позволило ученым выяснить их влияние на организм. Имплантация электродов в разные части мозга помогла установить активность различных нервных центров. Введение радиоактивных изотопов в организм позволяет ученым изучать метаболизм различных веществ в органах и тканях. - Томографический метод с использованием ядерного магнитного резонанса очень важен для выяснения механизмов физиологических процессов на молекулярном уровне. - Биохимические и биофизические методы позволяют с высокой точностью идентифицировать различные метаболиты в органах и тканях у животных в нормальном состоянии и при патологии. - Микроскопия – метод, позволяющий обнаружить структурные или биохимические изменения в клетке. Различные методы окраски и увеличения позволяют использовать микроскопию для широкого спектра исследований. В медицине, по гуманным соображениям, методы используются для изучения всего человека, его тканей или выделений. - Биохимические тесты позволяют определить состав различных биохимических жидкостей организма и выявить отклонения от нормы. Биопсия-это метод исследования, при котором, клетки или ткани (биопсии) берутся из организма in vivo для диагностических или исследовательских целей. - Эндоскопия (гастероэнтероскопия, колоноскопия и др.) - введение камеры в естественные отверстия человека. - Ультразвуковое исследование (УЗИ) - неинвазивное исследование тела человека или животного с использованием ультразвуковых волн - - - - Ультразвук распространяется в средах в виде чередующихся зон сжатия и расширения вещества. - Рентгенологические исследования: флюорография, рентгенография, компьютерная томография. Это исследование внутренней структуры объектов, которые проецируются с помощью рентгеновских лучей на специальную пленку или бумагу. Исследования могут проводиться с использованием контрастов. Компьютерная томография-это метод неразрушающего послойного исследования внутренней структуры объекта. - Магнитно - резонансная томография (МРТ) - метод получения томографических медицинских изображений для исследования внутренних органов и тканей с использованием явления ядерного магнитного резонанса. Метод основан на измерении электромагнитного отклика атомного ядра 2. Приготовление нервно-мышечного препарата и препарата изолированной икроножной мышцы лягушки. Выделенные из организма мышцы и нервные волокна при условиях орошения их физиологическим раствором могут длительное время сохранять свои физиологические свойства, что дает возможность на изолированных препаратах исследовать общие закономерности распространения возбуждения, механизмы синаптической передачи, мышечного сокращения и ряд других процессов. Для работы необходимы: набор препаровальных инструментов и материалов, раствор Рингера. Объект исследования – лягушка. Проведение работы. Обездвиживают лягушку. Ножницами перерезают позвоночник примерно посредине туловища и отделяют верхнюю половину тела. Удаляют остатки внутренностей пинцетом и ножницами. Захватив одной рукой через салфетку остаток позвоночника, а другой – край кожи со спины, снимают кожу с обеих лапок, получают препарат двух задних лапок лягушки. Далее готовят препарат одной лапки. Для этого, держа препарат так, чтобы лапки висели вниз под прямым углом к позвоночнику, ножницами осторожно вырезают копчиковую кость – уростиль, который при таком положении препарата выдается кверху Затем, стараясь не задеть нервных стволиков крестцового сплетения, продольно разрезают по средней линии позвоночник и все другие ткани, чтобы отделить лапки друг от друга. Следующим этапом работы является препаровка икроножной мышцы и седалищного нерва. Подводят под ахиллово сухожилие браншу ножниц, отделяют сухожилие по всей длине и подрезают ниже сесамовидной косточки. Захватив сухожилие пинцетом, оттягивают мышцу в сторону, разрывая фасции, связывающие ее с другими тканями. Для препаровки нерва бедро располагают задней поверхностью вверх. Мышцы разводят и двумя стеклянными крючками отпрепаровывают лежащий в глубине седалищный нерв по всей его длине. Приподняв нерв, подрезают ножницами окружающие ткани. Перерезают лапку выше и ниже коленного сустава – получают нервно-мышечный препарат икроножной мышцы и седалищного нерва. До начала работы помещают его в чашку Петри, завернув в вату, смоченную раствором Рингера. На конце нерва рекомендуется сохранять небольшой участок позвоночника, поскольку за него удобно брать пинцетом, помещая нерв на электроды, и, кроме того, отсечение нерва от позвоночника наносит дополнительную травму. Для приготовления препарата изолированной мышцы нерв отсекают полностью у самой мышцы 3. Биологический метод демонстрации биоэлектрических явлений в возбудимых тканях (1 и 2 опыты Л. Гальвани). Опыт К. Маттеучи). Биоэлектрические явления отвечает за появление возбуждения и его распространение по нервным волокнам, что является причиной процессов сокращения мышечных волокон скелетных, гладких и сердечных мышц, выделительной функции железистых клеток и др. Эти явления являются основой всасывания в ЖКТ, восприятия вкуса, запаха, работы анализаторов и др. Для первого опыты Гальвани использовал задние лапки лягушки. Во время раздражения нерва пинцетом, бранши приготовлены из цинка и меди, он зафиксировал сокращение лапок и предложил идею «животного электричества». Но физик Вольт опроверг это, основываясь на том что, причиной сокращения был ток, который возник между двумя разными металлами. Для работы Гальвани понадобились: набор инструментов для препарирования, нитки, гальванический пинцет. Ход работы. Для того, чтобы провести первый его опыт нам нужен препарат - нижняя доля позвоночника и соединенных с ней лапок. Изучить нервные корешки, находящиеся по двум сторонам копчика и формирующий на бедре седалищные нервы. Подведем под пучки одну браншу гальванического пинцета, а вторую браншу прикоснёмся к нерву сверху. В итоге происходит этом сокращение лапок. Во втором опыте Гальвани не применял металлы. Он, подняв нервно-мышечного препарат, с помощью стеклянного крючка, набросил его на поврежденное место мышцы и фиксировал сокращение. В итоге он нашел доказательство существования «животного электричества» – тока покоя. Маттеучи в опытах применял гальванометр. Сначала он обнаружил, что существует разность потенциалов между целыми и поврежденным местами мышц. В таком случае в разрезе мышцы находится отрицательный полюс. Ток, который направляется к поврежденному участку называется током повреждения. Результат Маттеучи являлся объяснением опытам Гальвани, потому что Гальвани говорил о существовании электрического тока между целым и поврежденным участками мышцы. Маттеучи смог показать, что, когда возбуждается неповрежденная мышца между ее частями идет электрический ток, возбуждающий лежащий на ней нерв. Для своего опыта ему нужны были: инструменты для препарирования, лоток, стимулятор, электроды, стеклянный крючок, пробковая пластинка, раствор Рингера, лягушка. Ход работы. Сначала нужно обездвижить лягушку и приготовить 2 препарата задних лапок лягушки, потом стеклянным крючком препарируют седалищный нерв у обоих препаратов до коленного сустава, убирают бедренную кость и мышцы бедра, оставляют голень и стопу. Нерв первого препарата оставляют с кусочком позвоночника, а у второго долю позвонка. Затем две лапки располагают на пробковую пластинку. Нерв одного нервно-мышечного препарата (с кусочком позвоночника), используя стеклянный крючок располагают на электроды, соединенные со стимулятором. На мышцу данного препарата продольно накидывают нерв второго нервно-мышечного препарата. По нерву первого нервно-мышечного препарата проводят раздражение, фиксируют тетаническое сокращение лапок. Во время опыта необходимо следить за тем чтоб препарированный нерв не подсыхал. Так же до эксперимента поверхность мышцы первого нервно-мышечного препарата нужно осушить фильтровальной бумаги. 4. Методика регистрации кривой одиночного мышечного сокращения Сокращения отдельной мышцы - это реакция мышцы на единственный пороговый или надпороговый стимул. При нанесении на мышцу во время однократного сокращения второй стимуляции наблюдается эффект суммы сокращений мышц. Если второй стимул раздражает мышцу во время фазы расслабления, возникает неполная сумма; если он попадает в фазу сжатия, возникает полная сумма. Приготовьте препарат м. икроножная мышца без нерва. Усиленная миографическая подготовка бурсы сухожилий коленного сустава и ахиллова сухожилия. Рамка из дымчатого стекла сдвигается вправо и фиксируется крючком. Перо миографа в этом положении рамки должно касаться Ключ от источника тока и контакт фальшивого устройства замкнуты. Открывая фальшивый аппарат в контакте с рукой, они проверяют, достаточно ли сокращается мышца. Если сжатие слабое, катушки сближаются. Чтобы установить момент, в который подвижная пластина размыкает контакт и возникает раздражение мышцы, крючок, удерживающий ее, снимают; придерживая рамку рукой, медленно поднесите фиксатор к контакту и откройте ключ в этом положении: мышца сократится. На дымчатом стекле будет проведена вертикальная линия, чтобы показать, когда мышцы раздражаются при размыкании контакта. Закопчённой пластины на расстоянии 0,5 см от ее левого края и 1 см от дна. Крюк приподнимается, рама движется, мышцы сокращаются, а карандаш с миографом на дымчатом стекле рисует развернутую кривую одиночного сокращения мышцы. Mygraph перемещается назад, и время записывается. Для этого раму с пластиной снова перемещают вправо и опускают крючок. На левом краю пластины, на 0,5 см ниже сделанной записи, установлена ручка, закрепленная на голени электрокамеры. Закройте ключ. Камертон начинает раскачиваться, и перо рисует вертикальную линию. Поднимите крючок, приведя раму в движение. Под кривой однократного сжатия камертон записывает синусоидальную волну, каждый полюс которой равен 1/100 секунды. Подсчитывается количество зубов в латентном периоде, сколько в период укорочения и сколько в период релаксации. 5. Регистрация и анализ электромиограммы. Принцип регистрации электромиограммы похож с ЭЭГ и ЭКГ. Экспериментальная установка содержит электроды, предоставляющие потенциалы мышцы, усилитель данных потенциалов и фиксирующее устройство. Выделяют соответствующее разновидности электромиографии: - электромиография с поддержкой введенных в мышцу иглообразных электродов; - электромиография с поддержкой накожных электродов; - стимуляционная электромиография. В электромиографии довольно зачастую используют стимуляционные способы. При этом накожными электродами в двигательных местах создают стимуляцию мышц и рассматривают отклик на внешнее влияние. В зависимости от целей проводимых исследований применяют различные виды электродов Для повышения проводимости кожи на их плоскость наносят особый гель (либо электродную пасту). Осуществление экспериментальных изучений как правило содержит соответствующее этапы: 1. Регистрация ЭМГ; 2. Анализ по ЭМГ процессов появления и выполнения возбужденности в мышце; 3. Сопоставление приобретенных сведений с аспектами нормальной работы мышцы; 4. Диагностирование возможных нарушений. 6. Динамометрия Динамометрия-метод измерения силы сокращения мышц.Для выполнения работы необходим: ручной динамометр, стеновой динамометр. Сначала определим силу сокращения мышц сгибательной кисти. Стрелку динамометра на 0, положение стоя испытуемый отводит руку с динамометром под прямым углом к туловищу, вторая свободная рука опущена вниз. По сигналу экспериментатора испытуемый выполняет два максимальных усилия, «сожмите кисть с максимальной силой», оцениваем первое измерение (первое полученное значение к примеру 30 кг.) затем стрелку динамометра возвращаем на 0, просим испытуемого выполнить второе усилия «сожмите кисть с максимальной силой», оцениваем полученное значение (36 кг.) из двух значений выбираем наибольшее, сила сокращения мышц сгибателя правой кисти-36 кг. Затем стеновая динамометрия. Ставим таким образом, чтобы его ручка находилась на уровне колен, испытуемый становится на подставку и выпрямляет колени, с максимальной силой разгибает туловище. Величина первого измрения-28, выполните усилия еще раз (величина второго измерения; 40 кг) оценивают также. Стеновая сила составляет 40 кг. Испытуемый снова берет ручной динамометр и выполняет 10-ти кратные усилия с частотой 1 раз в 5 сек (определяют уровень работоспособности мышц) затем определяют показатель снижения работы способности мышц. 7. Получение зубчатого и гладкого тетанусов. Тетанус подразумевает длительное сокращение мышцы, которое происходит в результате суммации нескольких одиночных сокращений, которые развиваются при нанесении на нее серии последовательных раздражений. Форма тетануса делится на зубчатую и гладкую. Зубчатый тетанус наблюдается, если каждое последующее раздражение действует на мышцу, когда она уже начала расслабляться, то есть наблюдается неполная суммация. Гладкий тетанус возникает, когда каждое последующее раздражение наносится в конце периода укорочения, то есть происходит полная суммация отдельных сокращений. Амплитуда гладкого тетануса больше, чем у зубчатого. Обычно мышцы человека сокращаются в режиме гладкого тетануса. Зубчатый тетанус возникает при патологиях, таких как тремор рук, алкогольная интоксикация и болезнь Паркинсона. Для получения зубчатого и гладкого тетануса нужно провести опыт. Для опыта необходимо электростимулятор. Во-первых, мы налаживаем электороды электростимулятора на мышцу предплечья и устанавливаем частоту для определения порога раздражения мышцы. Во-вторых, изменяя частоту раздражения, мы определяем зубчатый и гладкий тетанус. Мы должны учесть, что на каждое раздражение, мышца отвечает сокращением. Если мышце было нанесено низкое раздражение, то там наблюдается зубчатый тетанус, к примеру, частота 20 Гц. Если мышце было нанесено более сильное по частоте раздражение, то там наблюдается гладкий тетанус, к примеру, частота 50 Гц. 8. Определение порога возбуждения при прямом и непрямом раздражении. Определение порога возбуждения при прямом и непрямом раздражении. Во время эксперимента сокращение мышцы вызывается раздражением самой мышцы – прямое раздражение, и раздражением двигательного нерва, иннервирующего данную мышцу – непрямое раздражение. Нервные, мышечные и железистые ткани имеют разную возбудимость. Измерение возбуждения — это порог возбуждения, это наименьшая сила раздражения, которая может запустить процесс возбуждения. Признак возбуждения в мышцах – это их сокращение. Если раздражение прямое, то его минимальная сила выражает возбудимость его мышц, но если раздражение непрямое, то величина электричества вызывает минимальное сжатие, отражающее возбудимость нерва. Эксперимент проводится на лягушке с помощью кимографа, универсального штатива с вертикальным миографом, раздражающих электродов, электростимулятора, воды, раствора Рингера, чернила. Эксперимент проводится в следующем порядке: 1. Собрать установку. 2. Приготовленный препарат зафиксировать в вертикальном положении за пяточное сухожилие снизу и коленный сустав сверху. 3. Седалищный нерв расположить горизонтально так, чтобы он контактировал с раздражающими электродами. 4. Наложить на него тонкий слой ваты, обильно смоченный раствором Рингера. 5. Включить стимулятор. 6. Ручку регулировки силой тока установить в положение «0», а переключатель частоты - в положение «1». 7. Ключ поставить в положение «нерв» и, медленно вращая ручку регулировки силы тока, найти порог раздражения, вызывающий минимальное сокращение мышцы. 8. Подвести к ленте кимографа рычажок с писчиком, заполненный чернилами, и записать мышечное сокращение при непрямом раздражении мышцы. 9. Поставить ключ в положение «мышца» и таким же способом определить порог раздражения мышцы при ее прямом раздражении. 10. Записать на ленте остановленного кимографа, поворачивая баран рукой после каждой стимуляции. 9. Двустороннее проведение возбуждения по нерву. Нервные волокна проводят нервные импульсы в 2 направлениях 1) центростремительно 2) центробежно. В живых организмах возбуждение проводится только в 1 направлении. Двусторонняя проводимость нервного волокна ограничивается местом возникновения импульса и клапанным свойством синапсов, которые проводят возбуждения только с чувствительного нейрона на двигательный нейрон (в одном направлении) А.И.Бабухиным и Э.Дюбуа-Реймоном предоставили прямые доказательства этой закономерности. Сделали они это во второй половине XIX в. Если стимул воздействует на средний участок изолированного нерва, то распространение возбуждения регистрируется как в проксимальном, так и в дистальном участках нерва. В опыте над рыбами (их электрическом органе), при иннервируемом разветвлении аксона одного нейрона, было обнаружено, что при раздражении перерезанной веточки аксона возбуждение распространяется в особенном центростремительном направлении. Закономерности проведения возбуждения по нервным волокнам Их всего 5 это 1) Двустороннее проведение возбуждения. 2) Изолированное проведение возбуждения в отдельных нервных волокнах. 3) Большая скорость проведения возбуждения. 4) Не утомляемость нервного волокна. 5) Возможность функционального блока проведения возбуждения при морфологической целостности нервных волокон. 10.Локализация утомления в нервно-мышечном препарате. ● Цель данной работы убедиться, что утомление в синапсе развивается раньше всего ● Исследуемый объект нервно-мышечный препарат. Утомление заключается в том, что он теряет способность тканей адекватно реагировать на раздражитель. Утомление характеризуется снижением или полной утратой способности тканей или целого организма адекватно реагировать на раздражение. В системе: нерв - синапс - мышца утомление развивается раньше всего в синапсе. Проведение работы. Для подготовки нервно-мышечный препарата, его мышцу закрепляют в вертикальном миографе, а нерв кладут на электроды. Писчик миографа подводят к кимографу. Передвигают переключатель в положение для непрямого раздражения мышцы, находят пороговую силу раздражения, ручку регулировки частоты стимулятора устанавливают на 1 Гц, пускают кимограф и записывают кривую утомления мышцы при непрямом ее раздражении. Едва возникают четкие признаки утомления, т. амплитуда сокращений мышцы становятся явственно меньше исходной, быстро переводят переключатель в положение для прямого раздражения мышцы и отмечают, что при прямом раздражении мышцы она начинает сокращаться с первоначальной амплитудой. Оформление протокола. Полученный результат пишут в таблицу «Воздействие – эффект». Вклеить кривую утомления в тетрадь протоколов опытов. Вывод. На нерв наносят достаточно сильные (или частые) раздражения и на барабане кимографа регистрируют кривую мышечных сокращений. При длительном раздражении нерва наблюдается постепенное снижение амплитуды сокращений и даже отсутствие ответной реакции мышцы. Ослабление силы наносимого раздражения или уменьшение его частоты также не сопровождается ответной реакцией мышцы, что свидетельствует о развитии утомления в нервно-мышечном препарате. Для того чтобы ответить на вопрос, в какой структуре нервно-мышечного препарата в первую очередь развивается утомление, перейдем к прямому раздражению мышцы стимулами исходной силы или частоты. В этом случае наблюдается восстановление механической реакции мышцы. Логично предположить, что утомление развилось либо в нерве, либо в мионевральном синапсе. Работами Н. Е. Введенского установлено, что нерв практически неутомляем. Следовательно, утомление в первую очередь развивается в области мионеврального синапса нервно-мышечного препарата лягушки, что связывают с истощением запасов медиатора в терминали нервного волокна. Кроме того, если сравнить лабильность различных образований нервно-мышечного препарата, то окажется, что функциональная подвижность мионеврального синапса самая низкая (рис. 69). В связи с этим в синапсе быстрее наступает утомление, как в структуре с более низкой лабильностью. 11.Закон физиологической целостности нерва. Закон физиологической целостности нерва подразумевает: Способность нервов распространять возбуждение, т. е. проводимость нервов, она подчиняется определенным законам. В чем его сущность? Сущность заключается в том, что для проведения возбуждения необходимо сохранение физиологической непрерывности (целости) нервного волокна. Нарушение этой целостности (механическое повреждение, перевязка, химическое отравление) при сохранении анатомической непрерывности делает уже невозможным проведение импульсов. Есть еще два закона, но мы сейчас рассматриваем первый закон. Закон физиологической целости нерва. Для практических навыков подготавливаем нервно-мышечный препарат с лапкой. Далее нерв накладываем на неполяризующиеся электроды. Для этого надо соединить электроды со стимулятором. Режим должен стоять в режиме постоянного тока и на среднем напряжении. Обязательно это все регистрировать на миографе (сокращение мышцы). Затем нанести на нерв между мышцей и раздражаемым участком каплю новокаина(раствор). Спустя некоторое время на нерв нанести раздражающий импульс той же силы, НО без сокращения. После обязательно обмыть нерв раствором Рингера, для удаления новокаина. Через некоторое время убедиться в восстановлении проводимости по сокращению мышцы. Для проверки есть ли нарушения проводимости нерва можно наложить лигатуру между мышцей и раздражаемым участком. Алгоритм работы такой же. После проведенного опыта необходимо сформулировать закон основываясь на его результаты и объяснить его проявление. 12.Парабиоз Введенского, его стадии. Н. Е. Введенский изучал влияние на нервно-мышечный препарат различных химических и физических раздражителей. И в ходе своих изучений установил, что функциональное состояние нерва в раздражимом участке изменяется. Это явление называется парабиозом – состояние между жизнью и смертью. |