Работа №10. Распространение пд по нервному волокну
Возникнув в месте раздражения, ПД распространяется вдоль нервного или мышечного волокна, не изменяя своей амплитуды. Так, например, при раздражении нерва электрическим током можно с помощью внеклеточных электродов зарегистрировать ПД не только в месте раздражения, но и на значительных расстояниях от него (порядка 1 м). На всем протяжении нерва потенциалы имеют одинаковую амплитуду, но появляются с задержкой, пропорциональной расстоянию от места раздражения. В двигательном нерве, например, ПД поступает в участок, удаленный на 1 м от места раздражения, через 10 мс, отсюда следует, что он проводится по нерву со скоростью 100 м/с.
На рис. 8 показана схема отведения ПД с помощью внеклеточных электродов.
Н
а
нервно-мышечном препарате располагают
две пары электродов. Одни электроды
служат для раздражения, их называют
раздражающими, другие – для отведения
возникающего тока, соответственно они
получили название отводящих. Отводящие
электроды одним концом располагаются
на нерве в пунктах А и Б, а другим
соединяются с гальванометром. Без
раздражения гальванометр показывает
отсутствие тока между пунктами А и Б.
При нанесении раздражения возникает
возбуждение, распространяющееся по
нерву к мышце. Как только оно достигнет
пункта А, этот пункт становится заряженным
отрицательно, возникает разность
потенциалов между точками А и Б, в цепи
появляется ток, что можно видеть по
отклонению стрелки гальванометра.
Схематически это изображают как движение
кривой вверх. При дальнейшем продвижении
возбуждения электроотрицательным
оказывается не только участок А, но и
пункт Б, вследствие этого разность
потенциалов между этими участками
исчезает и стрелка возвращается в
исходное нулевое положение. На схеме
кривая опуститься вниз. Когда возбуждение
уже пройдет пункт А, снова возникает
разность потенциалов между возбужденным
заряженным отрицательно участком Б и
невозбужденным – А. Но теперь стрелка
гальванометра отклоняется в другую
сторону, так как становится отрицательным
участок Б. на схеме кривая снова
отклоняется от нулевой линии, но в другую
сторону. Наконец, когда возбуждение
пройдет и пункт Б, гальванометр показывает
отсутствие разности потенциалов и
стрелка возвращается к нулевому уровню.
Так получается двухфазный ток, причем
возникновение двух фаз зависит от
последовательного прохождения возбуждения
сначала под одним, затем под другим
электродом.
Рис. 9. Двухфазный потенциал действия (регистрируется внеклеточными электродами при распространении ПД по нервному волокну)
Задание:
Прочитайте о распространении возбуждения по нервному волокну.
Перенесите рисунок 9 в тетрадь и сделайте к нему комментирующие подписи.
Работа №11. Определение скорости проводимости и ее зависимости от диаметра аксона, а также от наличия или отсутствия миелина
Нервные волокна в зависимости от типа оболочки делятся на 2 вида: мякотные (миелинизированные) и безмякотные (немиелинизированные).
Задание:
В программе «Виртуальная лягушка» проделайте работу «Определение скорости проводимости и ее зависимости от диаметра аксона, а также от наличия или отсутствия миелина». Перепишите в тетрадь цель опыта, принцип действий, описание экспериментальной установки, описанные ниже, технологию и выводы по работе.
Цель опыта:
Измерить скорости проводимости нерва с использованием следующих типов нервов: тонкий миелинизированный нерв лягушки; немиелинизированный нерв крысы; толстый миелинизированный нерв крысы.
Принцип действий:
Воздействию электрического раздражителя подвергаются нервы разного типа и определяется скорость их проводимости; с помощью двух электродов, размещенных на известном расстоянии от электрода-раздражителя, замеряется потенциал действия. Так как расстояние известно, то засекая время, можно вычислить скорость проводимости.
Экспериментальная установка состоит из:
- стимулятора-генератора стимулирующих импульсов, которые включают в себя: прибор, регулирующий интенсивность электрических стимулов; кнопку, которая включает стимулятор в сеть, и отключает его от сети;
- прибора, измеряющего время;
- усилителя электрического сигнала;
- пластины, на которой закрепляют нерв.
Технология:
Воздействуйте электрическим стимулом на седалищный нерв лягушки и узнайте время, понадобившееся для того, чтобы потенциал действия распространился на заранее определенное расстояние; определите скорость проводимости для этого нерва;
Воздействуйте электрическим стимулом на не имеющий миелиновой оболочки нерв крысы, узнайте время, понадобившееся для того, чтобы потенциал действия распространился на заранее определенное расстояние; определите скорость проводимости для этого типа нерва;
Воздействуйте электрическим стимулом на покрытый миелиновой оболочкой нерв крысы, узнайте время, понадобившееся для того, чтобы потенциал действия распространился на заранее определенное расстояние; определите скорость проводимости для этого нерва;
Сделайте вывод: как наличие или отсутствие миелинового слоя виляет на скорость проводимости нерва?