Лабораторное занятие № 2 Тема: Двигательные функции. Анализ дуги безусловного рефлекса. Содержание занятия

1. Основные виды (механизмы) регуляции функций в организме.

2. Строение соматической и вегетативной дуги безусловного рефлекса

3. Молекулярный механизм сокращения. Электромеханическое сопряжение скелетной мышцы.

4. Сегментарные механизмы управления двигательной активностью.

4.1. Двигательные единицы и мотонейронный пул.

4.2. Основные проприоцепторы.

4.3. Характеристика двигательных рефлексов спинного мозга. Значение проводящих путей спинного мозга в обеспечении двигательной активности.

5. Надсегментарные механизмы управления двигательной активностью.

   1. Значение структур ствола мозга – продолговатого мозга, моста, среднего мозга (ретикулярной формации, ядра Дейтерса, красного ядра) в регуляции двигательной активности.

   2. Роль мозжечка в управлении двигательной активностью.

   3. Функции стриопаллидарной системы в осуществлении соматических рефлексов.

   4. Моторные функции коры больших полушарий головного мозга.

Лабораторная работа № 5.2 Анализ рефлекторной дуги безусловного рефлекса

В данной работе подтверждается третий принцип рефлекторной теории (принцип структурности), в соответствии с которым, осуществление рефлексов возможно только при определенной связи между собой возбудимых образований, участвующих в рефлексе.

Цель: выяснить значение отдельных элементов рефлекторной дуги путем последовательного их нарушения. Убедиться в необходимости сохранения целостности всех элементов рефлекторной дуги для реализации рефлекса.

Объект исследования: лягушка.

Оборудование и материалы: оборудование, использованное для выполнения работы № 5.1. Дополнительно: пробковая пластина, булавки, лигатура, вата, 2% раствор новокаина, раствор Рингера. Дополнительно для 2-го варианта выполнения работы: стимулятор, погружные электроды, соединительные провода.

Порядок выполнения. Работу можно выполнять на спинальном препарате, использованном в работе № 5.1.

Работа состоит из нескольких частей.

1. Разрушение рецепторного поля (элемента афферентного звена).

Проверить наличие рефлекса на химический раздражитель (как в работе № 5.1 в п. 1.2).

Глазными ножницами сделать круговой разрез кожи на уровне средней части голени правой задней лапки. Захватить кожный лоскут ватным тампоном и движением вниз снять кожу со стопы, придерживая лапку за голень. Проследить за тем, чтобы не осталось фрагментов кожи на пальцах. Если кожа не удалена, срезать глазными ножницами (вместе с фалангами пальцев). Промыть поверхность стопы раствором Рингера. Через 3–5 минут положить квадратик фильтровальной бумаги, смоченный 0,5% раствором серной кислоты непосредственно на мышцы. Убедиться в отсутствии рефлекса. Снять квадратик фильтровальной бумаги пинцетом, смыть остатки кислоты раствором Рингера. Повторить опыт, поместив раздражитель на кожу бедра той же лапки. Убедиться в сохранности рефлекса.

2. Нарушение проведения возбуждения по афферентным и эфферентным нервам.

Выделение седалищного нерва можно производить: 1) не снимая препарат с крючка, фиксировать лапку на указательном пальце; 2) снять препарат с крючка и закрепить его на пробковой пластине булавками за лапки спиной вверх. Фиксировать булавки в пробковой пластине не вертикально, а под углом, направленным к медиальной линии препарата. На дорсальной поверхности левого бедра глазными ножницами сделать продольный разрез кожи (2 см), аккуратно раздвинуть мышцы, обнажить седалищный нерв и отпрепарировать его.

Вариант 1. С помощью пинцета или лигатурной иглы подвести лигатуру под нерв (НЕ ПЕРЕВЯЗЫВАТЬ). Если препаровка производилась на пробковой пластине, снять препарат и закрепить вновь на крючке штатива. Приготовить тонкий ватный фитиль толщиной 2–3 мм, смочить его 2% раствором новокаина, приподнять (оттянуть) нерв с помощью лигатуры и подвести фитиль под нерв. Новокаин нарушает проведение возбуждения по нерву. Седалищный нерв является смешанным: в его состав входят афферентные и эфферентные нервные волокна, отличающиеся диаметром и, следовательно, временем, необходимым для нарушения проведения. На кожу голени левой лапки (с отпрепарированным нервом) наносить химический раздражитель каждые 20 секунд и проверять наличие рефлекса. Через 3–5 минут рефлекс исчезает. Сразу после исчезновения рефлекса нанести химический раздражитель на кожу нижней части спины и убедиться в том, что лягушка пытается избавиться от раздражителя. При этом в двигательную реакцию будут вовлечены обе задние лапки. Следовательно, за этот промежуток времени (3–5 мин) нарушается проведение возбуждения по тонким афферентным волокнам седалищного нерва, а эфферентные двигательные волокна проводят возбуждение. С интервалом в 1–2 минуты повторяют стимуляцию кожи нижней части спины и наблюдают движение и опытной левой и интактной правой (с неповрежденным нервом) конечностей. Через 7–10 минут наступает полная блокада проведения возбуждения по волокнам седалищного нерва и в рефлекторную реакцию на раздражение кожи спины вовлекается только правая конечность.

Для того, чтобы точнее зафиксировать время нарушения проведения по волокнам, химический раздражитель можно заменить на механический – пощипывая пинцетом кожу на нижней части спины.

Вариант 2. Подвести под нерв две лигатуры. Перевязать нерв обеими лигатурами в средней части отпрепарированного нерва на расстоянии 2–3 мм. Перерезать нерв между лигатурами. Собрать цепь для стимуляции нерва импульсным электрическим током. Подвести электроды под периферический конец седалищного нерва. При частоте 1 Гц найти амплитуду тока, при которой наблюдается ритмическое движение голени и стопы ипси-латеральной конечности. Стимуляция периферического (двигательного) конца моделирует эфферентные сигналы, приходящие из ЦНС. Подвести электроды под центральный конец седалищного нерва. При частоте 1 Гц найти амплитуду тока, при которой наблюдается ритмическое движение противоположной (контрлатеральной) конечности или общая двигательная реакция. Стимуляция центрального (чувствительного) конца моделирует афферентные сигналы, приходящие в ЦНС от рецепторов.

3. Разрушение центрального звена.

Препаровальную иглу ввести в спинномозговой канал и разрушить спинной мозг. Нанести химический раздражитель на кожу голени правой задней конечности или защемить пинцетом кожу в области нижней части спины. Убедиться в отсутствии рефлексов, т.к. разрушено центральное звено исследованных рефлекторных дуг.

Результаты. Нарисовать схему сегментарного соматического безусловного рефлекса. Указать звенья рефлекторной дуги и обозначить элементы, подвергавшиеся разрушению. Описать результаты опыта после каждого воздействия.

Выводы. Сделать анализ функционального значения каждого звена рефлекторной дуги. Объяснить, почему кислота не вызывала возбуждение мышцы; почему по афферентным волокнам нарушение проведения возбуждения наступило раньше, чем по эфферентным волокнам.