Зубчатый и гладкий тетанус. Оптимум и пессимум частоты раздражения

В эксперименте можно зарегистрировать одиночные сокращения мышцы при нанесении одиночных раздражений. Стимулируя мышцу серией следующих друг за другом импульсов раздражающего тока, можно наблюдать основные закономерности суммации сокращений. При этом общая картина сокращения будет целиком зависеть от частоты раздражения и параметров отдельных раздражающих стимулов (амплитуды и длительности). Если каждый последующий стимул поступает на мышцу после полного его расслабления, то наблюдаются типичные одиночные сокращения (рис. 81, 1). Постепенное увеличение частоты раздражения приводит к тому, что стимулы приходят в конце, середине или начале фазы расслабления, и при этом развивается зубчатый тетанус (рис. 81, 2). В том случае, когда частота стимулов еще выше и каждый из них поступает в фазу укорочения, развивается гладкий тетанус (рис. 81, 3). Это длительное слитное сокращение мышцы является экспериментальной моделью сокращений, характерных для натуральных сократительных актов скелетной мышцы.

Рис. 81. Виды тетануса:

1 – одиночные сокращения; 2 – зубчатый тетанус при увеличении частоты

раздражения; 3 – гладкий тетанус; 4 – оптимум; 5 – пессимум

Экспериментально установлено, что существуют оптимальные частоты раздражения, при которых могут быть зарегистрированы максимальные ответные реакции исследуемой мышцы (рис. 81, 4). Это явление было названо Н.Е. Введенским оптимумом. Дальнейшее увеличение частоты раздражения сверх оптимальной приводит к ослаблению сократительной способности скелетной мышцы, амплитуда сокращения уменьшается и наблюдается явление пессимума (рис. 81, 5).

Для работы необходимы: вертикальный миограф, кимограф, стимулятор, универсальный штатив, препаровальный набор, пипетка, раствор Рингера, вата.

Объект исследования – икроножная мышца лягушки.

Проведение работы. Закрепляют препарат в миографе и смачивают его раствором Рингера. Выключают стимулятор и раздражают мышцу одиночными стимулами с частотой 0,5 Гц, регистрируют одиночные сокращения. Постепенно увеличивают частоту раздражения и доводят ее до величин, когда каждый следующий импульс поступает на мышцу в фазу расслабления; регистрируют зубчатый тетанус. Ручкой плавной регулировки увеличивают частоту стимуляции и записывают гладкий тетанус. После этого продолжают увеличивать частоту раздражения и регистрируют оптимум, а затем пессимум мышечного сокращения (рис. 81, 4, 5).

Результаты работы и их оформление. Зарегистрированные кривые вырежьте и вклейте в протокол опыта. Отметьте против каждой записи частоту раздражения, а также амплитуду и длительность отдельных стимулов. Проанализируйте результаты, обратив внимание на критические изменения частоты раздражения, когда одиночные сокращения переходят в зубчатый и гладкий тетанус, а также когда регистрируются оптимум и пессимум. Обратите внимание на то, какое соотношение между моментом нанесения раздражения и фазами возбудимости скелетной мышцы характерно для оптимума и пессимума.

Р а б о т а 6