Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Физиология возбудимых тканей. Учебное пособие для студентов, обучающихся по специальностям 30.05.01 Медицинская биохимия, 30.05.02 Медицинская биофизи.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
07.09.2026
Размер:
1 Мб
Скачать
☆
защищая нервную систему от перевозбуждения, обеспечивает гомеостати­ческое равновесие организма с окружающей средой.

1.2. Этапы приготовления нервно-мышечного препарата лягушки

Для приготовления нервно-мышечного препарата и проведения экспе­риментальных практических работ необходим набор инструментов, пред­ставленный на рис. 5.
Рис. 5. Набор инструментов, необходимых для препарирования лягушки: 1 – ножницы большие с прямыми концами, один из которых острый; 2 – ножницы маленькие (глазные) для тонкой препаровки; 3 – скальпель; 4 – препаровальная игла; 5 – глазной пинцет; 6 –
анатомический пинцет; 7 – гальванический пинцет; 8 – булавки; 9 – лигатура или нитки
В приготовлении нервно-мышечного препарата различают следующие этапы:
1) обездвиживание лягушки;
2) приготовление препарата двух задних лапок лягушки;
3) приготовление препарата одной задней лапки лягушки;
4) приготовление нервно-мышечного препарата.
Этап 1. Обездвиживание лягушки за счет разрушения головного и спинного мозга двумя разными способами:
1-й способ: возьмите лягушку в левую руку спиной вверх, так чтобы большой палец лежал на ее спине. Указательный палец положите на верх­нюю челюсть лягушки и наклоните ее голову вниз. В таком положении
11
хорошо видно место расположения затылочной ямки. Через ямку введите иглу в полость черепа и разрушьте головной мозг. Затем поверните иглу в противоположном направлении и введите в спинномозговой канал, раз­рушая спинной мозг несколькими поворотами иглы. Общее расслабление мышц лягушки и отсутствие у нее рефлекторных реакций свидетельству­ет о полном разрушении головного и спинного мозга. При этом способе обездвиживания лягушки теряется очень мало крови (рис. 6, а).
а
б
Рис. 6. Способы обездвиживания лягушки: а – первый; б – второй
2-й способ: декапитация с последующим разрушением спинного моз­га. Возьмите лягушку в левую руку, а правой введите как можно глубже нижнее лезвие ножниц в рот под заднюю часть верхней челюсти за глаза. Быстрым движением отрежьте верхнюю челюсть на уровне заднего конца барабанных перепонок (нижнюю челюсть сохраните). В отверстие спин-
12
номозгового канала введите препаровальную иглу и разрушьте спинной мозг (см. рис. 6, б).
Этап 2. После разрушения спинного мозга выньте иглу из спинномоз­гового канала и проверьте наличие рефлексов. Возьмите лягушку за задние лапки так, чтобы брюшко ее отвисало, перережьте позвоночник поперек, сделайте два разреза справа и слева позвоночника, подрезая кожу вместе с мышцей до симфиза (рис. 7, а). Отрежьте и удалите свисающие внутрен­ности, а также кожу и мышцы брюшной стенки так, чтобы остались задние конечности с крестцом, кусочком позвоночника и выходящими из сохранен­ного остатка спинномозгового канала седалищными нервами. Держа одной рукой позвоночник, другой захватите край кожи салфеткой и снимите ее. Получается препарат двух задних лапок лягушки (см. рис. 7, б).
Рис. 7. Второй, третий и четвертый этапы приготовления нервно-мышечного препарата
Этап 3. Препарат задних лапок лягушки взять за позвоночник и пере­гнуть так, чтобы копчик выдавался вверх. Вырезать копчик ножницами. Положить препарат брюшной стороной вверх (см. рис. 7, в). Стараясь не задеть нервные стволики крестцового сплетения, разрезать по средней линии позвоночник и отделить лапки друг от друга. Придерживая остаток позвоночника, выделить седалищный нерв с использованием стеклянных крючков. Удалить тазовую кость, перерезав ее около позвоночника и тазо­бедренного сустава (см. рис. 7, г).
Этап 4. Следующим этапом работы является препарирование седа­лищного нерва и икроножной мышцы. Для препарирования нерва бедро располагают задней поверхностью вверх, мышцы разводят и препарируют лежащий в глубине седалищный нерв по всей его длине. Приподняв нерв
13
за остаток позвоночника, нужно осторожно подрезать ножницами окружаю­щие ткани, перерезать лапку на полтора сантиметра выше коленного суста­ва (см. рис. 7, д), удалить остатки мышц бедра, подвести под ахиллово сухо­жилие браншу ножниц, отделить его по всей длине и подрезать ниже сеса­мовидной косточки. Захватив сухожилие пинцетом, оттяните икроножную мышцу в сторону, разрывая фасции, связывающие ее с другими тканями. Перережьте лапку ниже коленного сустава. Получается нервно-мышечный препарат икроножной мышцы и седалищного нерва (см. рис. 7, е). Пре­парат поместите в чашку Петри, содержащую раствор Рингера или 0,6% раствор хлорида натрия.
Таким образом, функциональный компонент нервно-мышечного препа­рата лягушки представлен седалищным нервом, мионевральным синапсом, икроножной мышцей.
Основной функцией нерва является проведение возбуждения (электри­ческих сигналов). О деятельном состоянии нерва можно судить по реакции мышцы или железы, которые он иннервирует. Наличие ответной реакции доказывает, что возбуждение, возникшее в нерве, передалось по его длине, достигло мышцы (железы) и привело ее в состояние возбуждения (мышца сокращается, железа выделяет секрет).
Сокращение мышц можно регистрировать на барабане кимографа с по­мощью миографа в виде миограммы. Мышцу можно раздражать двояко: прямое раздражение мышцы и через нерв – непрямое раздражение. Величи­на сокращения скелетной мышцы зависит, как указывалось выше, от силы раздражителя.
Практическая работа 1. Зависимость амплитуды сокращения
мышцы от силы раздражения (закон силы раздражения)
Цель работы: убедиться, что амплитуда сокращения мышцы зависит от силы наносимого раздражения.
Для выполнения работы необходимы: набор инструментов (см. рис. 5), гальванический пинцет, изотонический раствор хлорида натрия для холоднокровных (0,65% раствор), универсальный штатив, миограф, кимограф, пишущий рычажок Энгельмана, учебный электростимулятор (рис. 8).
Объект исследования: нервно-мышечный препарат задней лапки ля­гушки.
Рекомендации к выполнению практической работы
1. Приготовьте нервно-мышечный препарат задней лапки лягушки
и фиксируйте его в миографе.
14
Рис. 8. Схема установки для регистрации мышечных сокращений: 1 – кимограф; 2 – верти-
кальный миограф; 3 – электростимулятор
2. Подведите электроды вплотную к мышце. Определите порог раздра­жения мышцы и получите минимальное сокращение мышцы. Запишите миограмму.
3. Увеличивая амплитуду стимула, убедитесь в том, что амплитуда со­кращения пропорционально возрастает. Запишите миограмму мышечного сокращения (рис. 9).
Рис. 9. Миограмма зависимости амплитуды сокращений ик­роножной мышцы лягушки от силы раздражения: 1 – ми­нимальное сокращение; 2 – субмаксимальные сокращения; 3 – максимальные сокращения (стрелками отмечены нарас-
тающие значения раздражающего тока)
15
4. Найдите величину максимального раздражения и зарегистрируйте
на барабане кимографа максимальное сокращение мышцы.
5. Убедитесь в том, что дальнейшее увеличение силы раздражающего
тока уже не приводит к увеличению амплитуды сокращения.
Вывод: увеличение силы наносимого раздражителя сопровождается
ростом величины ответной реакции, но до определенного предела.

Практическая работа 2. Первый и второй опыты Гальвани

Цель работы: изучение биоэлектрических явлений в возбудимых тка-
нях.
Для выполнения работы необходимы: гальванический пинцет, изо­тонический раствор хлорида натрия для холоднокровных (0,65% раствор Рингера), универсальный штатив, миограф, кимограф, пишущий рычажок Энгельмана, учебный электростимулятор, марлевые салфетки, лягушка.
Рекомендации к выполнению первого опыта Гальвани
1. Обездвижьте лягушку и перережьте ее поперек тела в области верх-
них грудных позвонков.
2. Захватив остаток позвоночни­ка салфеткой, снимите с задних ко­нечностей кожу, а затем пинцетом удалите остатки внутренностей. Те­перь хорошо видны нервные стволи­ки крестцового сплетения, лежащие с обеих сторон позвоночника пуч­ками.
3. Подведите под оба пучка нервных волокон одну пластинку пинцета Гальвани, а другой пластин­кой пинцета прикоснитесь к нервам сверху. Мышцы лапок при этом со­кращаются (рис. 10).
Вывод: суть первого опыта Гальвани состоит в том, что при соприкосновении нервно-мышечно­го аппарата с пинцетом Гальвани, ко­торый состоит из цинковой и медной пластинок, наблюдается сокращение
Рис. 10. Схема первого опыта Гальвани
таллом косвенно доказывает наличие «живого электричества» при раздра­жении нервно-мышечного препарата биметаллическим пинцетом.
мышц. Первый опыт Гальвани с ме-
16
Вторым опытом Гальвани впервые было доказано существование в тканях «животного электричества», которое возникает между повреж­денной и неповрежденной поверхностями мышцы. Если эти два участка соединить нервом нервно-мышечного препарата, возникает ток покоя, который раздражает нерв и вызывает сокращение мышцы.
Рекомендации к выполнению второго опыта Гальвани
1. Возьмите препарат из двух лапок и осторожно вырежьте копчико­вую кость. Ножницы при этом нужно держать как можно ближе к кости, чтобы не повредить идущие параллельно с обеих сторон нервы.
2. Разделите препарат на две половины. Для этого перережьте вдоль сначала остаток позвоночника, а затем лобковое сочленение. Одну конеч­ность оставьте как запасную, сохраняя ее в растворе Рингера.
3. Из другой конечности готовим нервно-мышечный препарат.
4. Проделайте второй опыт Гальвани (сокращение мышцы без метал­ла). Для этого нервно-мышечный препарат положите на дощечку. Отрежьте кусочек мышцы и стеклянным крючком быстро набросьте нерв препара­та на пораненный участок мышцы так, чтобы он одновременно коснулся поврежденной и неповрежденной поверхности мышцы. Мышца при этом сокращается (рис. 11).
Рис. 11. Схема второго опыта Гальвани
Вывод: второй опыт Гальвани доказал существование «животного электричества». Появление электрических токов, что возникают при воз­буждении, заключается в том, что участок ткани (нерв, мышца и т. п.) в момент возбуждения заряжается по отношению к другим участкам элек­троотрицательно. Участки, что находятся в покое, заряжены электрополо­жительно. Итак, возникает разность потенциалов, что является необходи­мым условием для появления электрического тока.
17
Практическая работа 3. Вторичное сокращение
(опыт К. Маттеуччи)
Цель работы: убедиться в возникновении биотоков (потенциалов дей-
ствия) при возбуждении мышечной ткани.
Для выполнения работы необходимы: лягушка, марлевые салфетки, инструменты для препарирования, дощечка для препарирования, чашка Петри, гальванический пинцет, электростимулятор, вилочковые электроды, электрические провода, 0,6% раствор хлорида натрия.
Рекомендации к выполнению работы
1. Приготовьте два нервно-мышечных препарата лягушки.
2. Закрепив лапки в штативе или разместив на сухой стеклянной плас­тине, нерв второго препарата положить продольно на икроножную мышцу первой лапки.
3. Нерв первого препарата надо раздражать слабым, но достаточным (длительность импульса тока 1 мс, частота повторения импульсов 20–30 в секунду, амплитуда 1–2 вольта), чтобы вызвать отчетливое сокращение мышц лапки, ритмическим током с помощью электростимулятора. При этом мышцы второй лапки также начинают сокращаться (рис. 12).
Рис. 12. Схема опыта Маттеуччи
Вывод: опыт доказывает, что при возбуждении в мышце первого пре­парата возникают токи действия, которые вызывают возбуждение второ­го нервно-мышечного препарата. Причина появления электрических токов, возникающих при возбуждении, заключается в том, что участок ткани (мышца, нерв и т. д.) в момент возбуждения заряжается электроотрица­тельно по отношению к другим участкам, находящимся в состоянии покоя, заряженным электроположительно. Таким образом, возникает разность по­тенциалов – необходимое условие для появления электрического тока.
18

Вопросы для самоподготовки

1. Какие основные свойства возбудимых тканей вы знаете?
2. Какие ткани обладают сократимостью?
3. Чем отличается возбудимость от возбуждения?
4. Какие классификации раздражителей вы знаете?
5. Что является специфическими и неспецифическими признаками воз-
буждения?
6. Сколько основных законов раздражения возбудимых тканей
вы знаете?
7. Какие способы обездвиживания лягушки вы знаете?
8. Какие различают составные компоненты нервно-мышечного препа-
рата?
9. Каковы этапы приготовления нервно-мышечного препарата?
10. Как проверить функциональную полноценность нервно-мышечно-
го препарата?
11. Можно ли судить о наличии возбуждения в седалищном нерве
по сокращению икроножной мышцы? Почему?
12. Перечислите физиологические свойства нервов и мышц.
13. Какие стимулы могут быть использованы для раздражения нерва
и мышцы?
14. Что является адекватным раздражителем нерва?
15. Что следует понимать под прямым и непрямым раздражением
мышцы?
16. Какой раздражитель предпочтительнее использовать в эксперимен-
те и почему?
17. В чем заключается закон силы раздражения?
18. Назовите одно из основных отличий возбуждённого участка ткани
от невозбуждённого.
19. Кем и в каком опыте впервые были обнаружены электрические
явления в живых тканях?
20. Что доказывают первый и второй опыты Гальвани?
21. В чём сущность опыта Маттеуччи и что он доказывает?
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 2
Биоэлектрические явления в возбудимых тканях:
мембранный потенциал покоя и потенциал действия.
Фазовые изменения возбудимости

2.1. Понятие о биотоках

Впервые биоэлектрические явления в органических тканях были обна­ружены Л. Гальвани (1786 г.). Во время своих экспериментов он заметил, что лапки лягушки, подвешенные на медном крючке к железным перилам балкона, при каждом соприкосновении с перилами сокращались. На этом основании Гальвани сделал вывод, что сокращение лапок лягушки вызы­вается «животным электричеством». Он считал, что нерв и мышцы несут противоположные электрические заряды, а металл в этом опыте играет роль проводника. Однако А. Вольта (1792 г.), повторив опыт Гальвани, доказал, что в этом эксперименте разность потенциалов возникает между разнородными металлами в момент замыкания цепи влажным проводни­ком, роль которого выполняют ткани лягушки. Позднее сам Л. Гальвани для доказательства наличия электрических явлений в нервах и мышцах провёл новый опыт, получивший название второго опыта Гальвани, или сокращения без металла. Он набрасывал на мышцу её же нерв с помощью стеклянной палочки. В момент набрасывания нерва на мышцу она сокра­щалась. Однако сокращение мышцы происходило лишь в том случае, если нерв одновременно касался неповреждённого и повреждённого (во время приготовления нервно-мышечного препарата) участка мышцы. Позднее бы­ло обнаружено, что повреждённый участок заряжен электроотрицательно по отношению к неповреждённому. При набрасывании нерва происходит замыкание цепи. Возникающий при этом ток назвали током покоя. Более верное его название – ток альтерации, или ток повреждения.
Биопотенциалы, или биотоки – это электрические явления, которые возникают в возбудимых тканях в процессе их жизнедеятельности.
20
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]