5. Задачи для определения конечного уровня знаний студентов.

Задача №1.

Какие процессы протекают в мышце во время латентного периода при непрямом раздражении?

Эталон ответа.

Раздражение называется непрямым, если оно производится через нерв, подходящий к мышце. От момента раздражения нерва до момента начала мышечного сокращения происходят следующие события:

Возбуждение нерва - движение возбуждения по нерву - возбуждение пресинаптической мембраны - электросекреторное сопряжение - диффузия медиатора - возбуждение мембраны мышечного волокна - движение возбуждения по мышечному волокну - электромеханическое сопряжение - активация актомиозинового комплекса - сокращение.

Задача №2.

Длительность рефрактерного периода мышцы 10 мсек. Длительность одиночного сокращения 200 мсек. Назовите интервал частот раздражения, при которых данная мышца будет сокращаться в режиме гладкого тетануса?

Эталон ответа.

Для гладкого тетанического сокращения необходимо, чтобы интервал между раздражениями был длиннее рефрактерного периода, но короче продолжительности фазы укорочения. В данном случае этот интервал лежит в пределах от 10 до 70 мсек, значит при частоте от 15 до 100 Гц будет наблюдаться тетанус. При меньшей частоте будут одиночные сокращения, при большей - пессимум.

Задача №3.

Длительность потенциала действия мышцы 10 мсек. Какую частоту раздражения следует дать, чтобы каждый импульс попадал в фазу супернормальной возбудимости?

Эталон ответа.

Так как длительность потенциала действия совпадает с периодом рефрактерности, после которой следует фаза супернормальной возбудимости, интервал между раздражениями должен быть 10 мсек. Это соответствует частоте раздражения 100 Гц. Чтобы импульс попал в субнормальный период, необходимо применение более частых раздражений.

Задача №4.

При раздражении нерва, нервно-мышечного препарата, мышца доведена до утомления. Что произойдет, если в это время подключить прямое раздражение мышцы?

Эталон ответа.

Мышца снова начнет сокращаться, так как при раздражении нервно-мышечного препарата утомление раньше всего наступает в синапсе.

Задача №5.

При непрямом раздражении, мышца сокращается тетанически. Как изменится ритм сокращения, если в перфузируемый раствор ввести тубокурарин?

Эталон ответа.

Мышца расслабится, так как тубокурарин блокирует передачу импульсов в холинэргических синапсах.

Задача №6.

Площадь физиологического поперечного сечения мышцы 25 кв. см. Рассчитайте удельную силу мышцы, если она в состоянии поднять максимально 200 кг.

Эталон ответа.

Сила мышцы зависит от площади ее поперечного сечения. Удельная сила мышцы равна отношению максимального груза к площади физиологического поперечного сечения. В данном случае она равна 8 кг/см².

Задача №7.

Мышцу нервно-мышечного препарата подвергают непрямому раздражению. Через некоторое время амплитуда сокращений начинает уменьшаться. Означает ли это, что в мышце наступило утомление? Как проверить это предположение?

Эталон ответа.

Нет. Утомление может возникнуть как в мышце, так и синапсе. Чтобы проверить это предположение нужно перейти к прямому раздражению мышцы. Если при этом амплитуда сокращений возрастает, утомление возникло не в мышце, а в синапсе.

Задача №8.

К покоящейся мышце подвесили груз. Как при этом изменится ширина Н-зоны саркомера?

Эталон ответа.

Н-зона это центральный участок толстой протофибриллы, который не перекрыт актиновыми нитями. При растяжении мышцы степень перекрытия миозиновых нитей уменьшается, так как актиновые нити частично выходят из промежутков между миозиновыми. Соответственно, ширина Н-зоны увеличивается.

Задача №9.

Почему быстрые мышцы при сокращении потребляют в единицу времени больше энергии АТФ, чем медленные?

Эталон ответа.

При быстром сокращении мостики совершают больше гребковых движений в единицу времени, и на это затрачивается больше энергии АТФ.

Задача №10.

При перерезке двигательного нерва мышца, которую он иннервировал, атрофируется. Чем можно это объяснить?

Эталон ответа.

Иннервация обеспечивает не только сократительную деятельность, но и трофические влияния. При денервации нарушается синтез белков в мышце и уменьшается ее масса - происходит атрофия.

47