Учебнометодическое пособие Физиология возбудимых систем Часть 1 Казань 2012 удк 612. 813
 Скачать 1.19 Mb.
|
|
Лабораторная работа № 11 Потенциал действия седалищного нерва лягушки. Цель работы: регистрация потенциала действия седалищного нерва лягушки, выявление роли выходящего калиевого тока в генерации ПД, определение следовых изменений возбудимости и регистрация следового отрицательного потенциала. Для работы необходимо: лягушка, препаровальный набор, раствор Рингера для холоднокровных животных, ванночка для регистрации преобразователь сигналов BSL MP35, стимулятор BSLSTM, набор проводов и электродов BSLCBL2A, BSLCBL4B. Ход работы: 1. Препарировать седалищный нерв лягушки длиной не менее 4 см. Поместить в ванночку, заполненную раствором Рингера. 2. Соедините стимулятор, преобразователь сигналов между собой через канал 1 и с компьютером через USB выход. Подключите к системе ванночку через канал 2, расположив электроды так, как показано на рисунке 5. 3. Включить на компьютере программу BSL Pro. Не калибровать. 4. Создать в программе новый файл «№ группы, день». Выставить «0» на стимуляторе. В окне МР35 канал 1 должен отражать стимулятор, канал 2 - регистрация ПД. В программе стимулятора выбрать частоту стимуляции - 1 Гц, начало стимуляции совпадает с началом записи. 5. Определите пороговую и максимальную силы стимула. Для этого постепенно увеличивайте силу стимула на стимуляторе и регистрируйте изменения ПД. Запишите пороговую и максимальную силы стимула. Зарисуйте двухфазный ПД. 6. Для получения монофазного ПД участок нерва под дистальным отводящим электродом необходимо повредить пинцетом. Зарегистрируйте монофазный ПД и определите его параметры: 34 амплитуду, время нарастания, время спада, среднюю скорость нарастания. Для этого выделите соответствующие участки ПД и выберите параметры для анализа «Мах» - максимальная амплитуда, мВ, «delta T» - время, мсек. 7. Для изучения длительности рефрактерных периодов используют сдвоенные раздражающие стимулы, временной интервал которых можно изменять. Первый стимул называется эталоном, он вызывает нормальный ПД. Второй стимул называется тестирующим, поскольку он помогает определить возбудимость нерва через различные интервалы времени после первого ПД. Для этого в окне стимулятора необходимо выставите число стимулов — 2, интервал между стимулами — 1 сек. Далее уменьшая интервал между стимулами необходимо определить длительность относительной и абсолютной фазы рефрактерности. Результат запишите. 8. Следовой отрицательный потенциал, сопровождающий ПД нерва лягушки, наблюдается в условиях монофазного отведения при значительном усилении и небольшой скорости развертки. Следовая деполяризация становится более выраженной после длительного выдерживания нерва в растворе Рингера, предварительной тетанизации или после действия некоторых веществ, например вератрина, ионов никеля и кобальта. Подберите необходимые параметры усиления, проведите стимуляцию нерва в течение 5 сек с частотой 100 Гц, затем поменяйте частоту на 1 Гц и зарегистрируйте следовой отрицательный потенциал нерва. Определите его параметры: амплитуду и длительность. Для этого выделите ПД и выберите параметры для анализа «Мах» - максимальная амплитуда, мВ, «delta T» - время, мсек. 9. Для выявления роли калиевых каналов апплицируйте на нерв раствор тетраэтиламмония (блокатора потенциал-зависимых и кальций-активируемых калиевых каналов) в концентрации 1 мМ. Наблюдайте за изменениями формы ПД, объясните полученные результаты. Лабораторная работа № 12. Проведение потенциала действия по нервным волокнам. Цель: определение скорости распространения нервного импульса 35 по волокнам разных групп и изучение закономерностей проведения. Для работы необходимо: лягушка, препаровальный набор, раствор Рингера для холоднокровных животных, ванночка для регистрации преобразователь сигналов BSL MP35, стимулятор BSLSTM, набор проводов и электродов BSLCBL2A, BSLCBL4B. Ход работы: 1. Для выполнения работы используют препарат седалищного- малоберцового нерва крупной лягушки, выделенный от позвоночника до стопы. Поместите нерв в ванночку, заполненную раствором Рингера. 2. Соедините стимулятор, преобразователь сигналов между собой через канал 1 и с компьютером через USB выход. Подключите к системе ванночку через канал 2, расположив электроды так, как показано на рисунке 5. Электроды должны находиться как можно дальше друг от друга. 3. Включить на компьютере программу BSL Pro. Не калибровать. 4. Создать в программе новый файл «№ группы, день». В окне МР35 канал 1 должен отражать стимулятор, канал 2 - регистрацию ПД. В окне стимулятора выберите частоту стимуляции - 1 Гц, начало стимуляции совпадает с началом записи. 5. При сверхмаксимальной силе раздражения зарегистрируйте картину дисперсии ПД (т.е. разложение его на отдельные пики, соответствующие возбуждению альфа-, бета-, и гамма- волокон группы А). Зная расстояние между раздражающим и отводящим электродами и время латентного периода, рассчитайте скорость проведения (м/с) импульса в разных группах нервных волокон. 8. Условием нормального распространения возбуждения по нервным волокнам является их анатомическая и функциональная целостность. Блокирование проведения ПД вызывают многие вещества, например избыток ионов калия и местные анестетики. После регистрации ПД с частотой 1 Гц, силой равной 50 % от максимальной в течение 20 секунд, введите в углубление камеры между раздражающим и отводящим электродами ватный тампон смоченный физиологическим раствором с повышенной концентрацией (в 20 раз) ионов калия или изотоническим раствором KСl. Наблюдайте за изменением проведения импульса по волокнам разных групп, регистрируя амплитуды пиков ПД. После полного блокирования проведения замените раствор на нормальный и наблюдайте восстановление ПД. 9. Проделайте такой же опыт, используя в качестве блокатора 1% лидокаина или новокаина. 36 Результаты опытов представьте в виде графиков зависимости амплитуды ПД от времени действия вещества. Сделать выводы. Лабораторная работа № 13. Особенности ритмического возбуждения нервных волокон. Цель: определение лабильности волокон седалищного нерва, устойчивость к длительному ритмическому раздражению, регистрация пост-тетанической гиперполяризации. Для работы необходимо: лягушка, препаровальный набор, раствор Рингера для холоднокровных, ванночка для регистрации, преобразователь сигналов BSL MP35, стимулятор BSLSTM, набор проводов и электродов BSLCBL2A, BSLCBL4B. Ход работы: 1. Препарировать седалищный нерв лягушки длинной не менее 4 см. Поместить в ванночку заполненную раствором Рингера. 2. Соедините стимулятор, преобразователь сигналов между собой через канал 1 и с компьютером через USB выход. Подключите к системе ванночку через канал 2, расположив электроды так, как показано на рисунке 5. 3. Включить на компьютере программу BSL Pro. Не калибровать. 4. Создать в программе новый файл «№ группы, день». Выставить «0» на стимуляторе. В окне МР35 канал 1 должен отражать стимулятор, канал 2 - регистрацию ПД. В окне стимулятора выбрать частоту стимуляции - 10 Гц, начало стимуляции совпадает с началом записи. Стимуляцию производим сверхмаксимальной силой стимула. Зарегистрируйте ПД. Постепенно увеличивая частоту раздражения и наблюдая ряд ПД, определите оптимальный ритм (выше которого наблюдается снижение амплитуды ПД) и максимальный ритм (начало «трансформации ритма»). Сопоставьте значения оптимального и максимального ритма с длительностью рефрактерных периодов. Зарегистрируйте изменение амплитуды ПД в процессе длительного 10 мин ритмического раздражения с частотой соответствующей оптимальному ритму и превышающей его в 2 раза. Покажите изменение амплитуды ПД во времени графически. Пост-тетаническая гиперполяризация наблюдается после окончания периода ритмического раздражения и отражает активность Na-K насоса. Выставите параметры усиления как при регистрации следовой 37 гиперполяризации (см. работу 11). Проведите стимуляцию нерва в течение 5 сек с частотой 100 Гц, затем поменяйте частоту на 1 Гц и зарегистрируйте следовой отрицательный потенциал нерва. Для исследования зависимости амплитуды и длительности пост- тетанической гиперполяризации от частоты раздражения увеличивайте частоту предварительной стимуляции с 100 Гц до 200 Гц с шагом 20 Гц (длительность раздражения выставить 1 сек). Затем регистрируйте ПД при частоте 1 Гц, проанализируйте параметры следового отрицательного потенциала. Для исследования зависимости амплитуды и длительности пост- тетанической гиперполяризации от длительности раздражения, установите частоту стимуляции 100 Гц, а длительность раздражения изменяйте от 1 до 10 сек. Затем регистрируйте ПД при частоте 1 Гц проанализируйте параметры следового отрицательного потенциала. Результаты представьте в виде графиков зависимость параметров пост-тетанической гиперполяризации от длительности и частоты стимуляции. Сделать выводы. Лабораторная работа № 14 Оценка порогов раздражения в различных двигательных точках у различных испытуемых. Цель: оценка порогов раздражения у различных испытуемых. Для работы необходимо: стимулятор ЭС-50-1, физиологический раствор, спирт, вата. Ход работы: Индифферентный электрод, представляющий собой металлическую пластинку, с помощью жгута закрепите на плече испытуемого, предварительно протерев кожу спиртом и подложив под электрод, смоченный в физиологическом растворе, бинт. Активный электрод покройте небольшим кусочком ваты и увлажните физиологическим раствором. Включите прибор ЭСЛ и подключите электроды к клеммам так, чтобы активный электрод был соединен с катодом. В процессе исследования активный электрод используется для нанесения изолированных раздражений на поверхность тела в так называемых двигательных точках (рисунок 9), соответствующих наиболее поверхностному прохождению двигательных нервных стволов или местам вхождения в мышцу веточек иннервирующего ее двигательного нерва. Порядок проведения работы следующий: 1) включив аппарат, установите частоту раздражения в 3 Гц, 38 задержку — 0,5 мс. 2) Длительность импульсов установите равной 100 мс, 3) силу раздражителя предварительно установите на 25 В. Рисунок 9. Карта Эрба После подготовки прибора и испытуемого поисковый электрод поместите согласно карте Эрба на точке №14 (рисунок 9). Если испытуемый ощущает пощипывание кожи или сокращение мышц, это означает, что точка найдена. В этом случае электрод уберите и отметьте место положения точки. На следующем этапе определяется порог раздражения. Для этого напряжение нужно снизить до нуля, установить поисковый электрод на точку, а потом ручкой установки амплитуды стимуляции медленно наращивать напряжение до тех пор, пока испытуемый не ощутит пощипывание или сокращение мышц. В этот момент наращивание нужно прекратить, снять поисковый электрод, записать показания с табло. Данное значение напряжения является реобазой. Таблица 5 Ф.И.О. Точка № 14 Точка № 10 Точка № 7 Точка № Иванов И.И. 1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 3 средние Петров П.П. 1 2 Средние 39 значения ± m Внимание! Поисковый электрод нельзя долго держать в одной и той же точке, иначе произойдет «аккомодация», привыкание, и порог будет расти. Потом снова установить напряжение на нуль и повторить процедуру. Данные могут немного различаться. Берется среднее значение из трех измерений в одной точке. Далее соответствующим образом определите пороги раздражения в точках № 7, 11, 24. Зарисуйте схему двигательных точек по Эрбу (рис 9). Занесите значения в таблицу, подсчитайте средние значения порогов раздражения в различных точках для группы испытуемых. Сделайте выводы о значениях реобазы в одной двигательной точке у разных испытуемых и в разных двигательных точках у одного испытуемого. Лабораторная работа № 15. Исследование зависимости между силой раздражителя и его длительностью. Цель: Определить зависимость силы раздражения от его длительности. Для работы необходимо: стимулятор ЭС-50-1, физиологический раствор, спирт, вата. Ход работы: Хронаксия - это время действия одиночного электрического импульса, дающее пороговую реакцию при силе тока, вдвое большей, чем порог гальванической возбудимости, представляющей собой реобазу. Включив аппарат, установите частоту раздражений в 3 Гц, задержку - 0.5 мс, длительность импульсов - 100 мс, силу раздражения — 25 В. При таких параметрах обнаруживают двигательную точку № 9. Найдите реобазу, пороговую силу раздражения для данной точки, как описано в предыдущей работе. Далее определите порог времени при действии пороговой силы. Для этого установите пороговое напряжение и ручкой длительности уменьшите время действия стимула до нуля. Установите поисковый электрод, начинайте увеличивать длительность до появления у испытуемого ответной реакции. Минимальная длительность порогового раздражителя называется «полезным временем». Снимите электрод, зарегистрируйте показания. 40 Далее увеличивайте силу раздражителя на 2 В, длительность установите на ноль. Электрод поместите на точку, и снова найдите минимальную длительность. Таким образом, проведите 5-6 измерений с увеличением силы раздражения на 2-3 В. С увеличением силы раздражения время его действия уменьшается. По полученным значениям постройте график зависимости силы от длительности раздражителя для каждого испытуемого. Отметьте на нем полезное время, реобазу и хронаксию. Сформулируйте подтвержденный закон Гооверга-Вейса. Контрольные вопросы 1. Что называют потенциалом действия? 2. Нарисуйте схему (график) потенциала действия скелетного мышечного волокна, обозначьте его фазы, назовите их. 3. Какое свойство клеточной мембраны обеспечивает возникновение потенциала действия, засчет какого явления оно реализуется? 4. Укажите примерные значения длительности и амплитуды потенциала действия нервного волокна и волокна скелетной мышцы. 5. Назовите фазы потенциала действия, дайте соответствующие пояснения. 6. Что такое следовые потенциалы? Какие виды следовых потенциалов Вам известны? 7. Что такое критический уровень деполяризации клеточной мембраны? 8. В какие фазы потенциала действия и какое влияние оказывает концентрационный градиент на вход натрия внутрь клетки? 9. Движение, какого иона и в каком направлении через мембрану клетки обеспечивает нисходящую часть потенциала действия? Затрачивается ли при этом энергия? 10. Какая сила обеспечивает выход ионов калия из клетки, какая - препятствует этому в фазу реполяризации потенциала действия? Список использованной литературы 41 1. Под ред. Алатырева В.И. Лабораторные работы по курсу Физиология возбудимых систем / Казань ЛОП КГУ, 1989, 30 с. 2. Плещинский Н.И. Практикум по общей электрофизиологии Методическое пособие / Казань ОЛ КГУ 1973, 86 с. 3. Шошина И.И. Физиология. Лабораторный практикум. / Шошина И.И., Гершкорон Ф.А., Савченко А.А. Красноярск: ИПК СФУ, 2008, 133 с. 4. Фундаментальная и клиническая физиология //под ред А.Кам- кина и А.Каменского, Изд Академия, 2004 5. А.Л Зефиров, Г.Ф. Ситдикова Ионные каналы возбудимой клетки (структура, функция, патология)/ монография, Казань: Арт- кафе, 2010, 270 с 6. Николс Дж.Г., Мартин А.Р., Валлас Б.Дж., Фукс П.А. От нейрона к мозгу. Москва:Изд-во научной и учебной лит-ры, 2003, 672 с 7. Структура и функции ионных каналов возбудимой клетки: Учебное пособие / Г.Ф. Ситдикова, Р.Н. Хазипов, A. Hermann. – Казань: Казанский университет, 2011. – с.96 8. Большой практикум по физиологии человека и животных: в 2 т. Т.1: Физиология нервной мышечной и сенсорных систем. В 2-х тт Учебное пособие для ВУЗов Ноздрачев А.Д., ред, академия , 2007, 599 с. 9. Под ред Камкина А.Г Большой практикум по физиологии в 2-х т. Академия 2008 42 |