Часть 2. Определение длительности латентного периода
При длительности стимула 0,5 секунд на препарат был подан одиночный стимул. На регистраторе были записаны стимул, а также ответ на него.
Рис. 5: Определение латентного периода. Латентный период выделен на графике.
Результаты:
1. В ответе мышцы на стимул есть временная задержка. В данном случае она составляет около 0,05 с.
2. Наличие такой задержки связано с тем, что сигнал, прежде чем достигнуть мышцы, вынужден пройти по нерву к спинному мозгу, в нем по нескольким нейронов, кроме того там его задержит несколько синапсов. И он должен пройти от спинного мозга до мышцы. В итоге, это все складывается в заметную задержку реакции.
Часть 3. Определение зависимости мышечного ответа от частоты стимуляции. Зубчатый и гладкий тетанус.
Длительность стимула: 0,5 мс.
Вначале на мышцу подавался стимул с частотой 8 Гц, затем частота стимуляции последовательно увеличивалась до получения картины гладкого тетануса. Мышечный ответ записывался на регистрирующем компьютере.
Рис. 6: Изменение мышечного ответа в ответ на увеличение частоты стимуляции. Одиночные сокращения и зубчатый тетанус.
Рис.
7: Изменение мышечного ответа в ответ
на увеличение частоты стимуляции.
Зубчатый и гладкий тетанус.
Таблица 1: зависимость амплитуды сокращения мышцы от частоты стимуляции.
Частота, Гц |
8 |
10 |
20 |
30 |
40 |
Амплитуда сокращения, см |
0,75
|
0,83
|
1 |
0,47
|
0,33
|
Можно видеть, что с ростом частоты амплитуда сокращения сначала растет, а затем убывает. Рост, очевидно, связан с увеличением частоты стимула, действующего на саму мышцу. Вторая фаза, вероятно, связана с наличием торможения (например, возвратного) в ЦНС.
Результаты:
При увеличении частоты стимуляции в пределах от 1-4 Гц наблюдается учащение одиночных сокращений, мышца успевает полностью расслабиться к моменту прихода следующего стимула.
При частоте стимуляции 8 Гц мы наблюдаем зубчатый тетанус. Мышца не успевает расслабиться к моменту прихода следующего стимула, и сокращение принимает тетанический характер: одиночный ответ накапливается, а суммарная амплитуда сократительного ответа растёт.
При частоте стимуляции свыше 10 Гц зубчатый тетанус переходит в гладкий.
Часть 4. Утомление мышечного препарата.
После проведения предыдущих опытов, мышце предоставляется отдых в течение 5-7 минут, затем на неё подаётся ритмический стимул частотой 1-3 Гц. Ответ записывается на регистрирующем компьютере.
Рис. 8(1): Утомление нервно-мышечного препарата. На записи видны стадии одиночного сокращения, аритмическое сокращение, тетануса и снижения амплитуды ответа.
Рис. 8(2): Утомление нервно-мышечного препарата. Наблюдается снижение частоты ответных сокращений и уменьшение амплитуды ответа вплоть до полного исчезновения ответной реакции.
После прекращения сократительного мышечного ответа на электрическую стимуляцию, было произведено прямое раздражение мышцы путем прямого прикладывания к ней электродов.
Рис. 9: Сократительный ответ на прямое раздражение.
Результаты:
1.На примере икроножной мышцы травяной лягушки нами было изучено явление утомления.
2.Ответ можно подразделить на несколько стадий:
1) ритмические сокращения – мышца не утомлена, работает стабильно;
2) аритмические сокращения – начало утомления мышцы, снижение запаса АТP;
3) тетанус – снижение уровня обратного закачивания Ca2+ в цистерны, снижение запаса АТP мышцы;
4) уменьшение амплитуды сократительного ответа, а также снижение частоты ответа – последние стадии утомления.
3. В ответ на прямое раздражение наблюдалось сокращение мышцы. Это объясняется тем, что утомление развилось в нервно-мышечном синапсе, а мышца ещё не достигла состояния полного утомления. Утомление в синапсе развивается по причине разрушения тел нейронов, дающих новые порции ацетилхолина
ВЫВОДЫ
Была найдена зависимость амплитуды сократительного ответа от увеличения амплитуды раздражающего стимула. Пороговое раздражение = 15 мВ; максимальная амплитуда раздражения = 30 мВ.
Продолжительность латентного периода = 0,05 с.
Было зафиксировано изменение сократительного ответа, происходящее в зависимости от частоты стимуляции. Также были зарегистрированы зубчатый и гладкий тетанус.
Было проведено наблюдение за утомлением нервно-мышечного препарата. В результате было обнаружено, что в первую очередь утомление возникает в нервно-мышечном синапсе.