Занятие № 10

Тема занятия: Цитологические основы биоэлектрических явлений. Потенциал покоя и потенциал действия.

Цель занятия: изучить механизмы формирования на мембране возбудимой клетки потенциала покоя (ПП), потенциала действия (ПД), изменения возбудимости во время потенциала действия.

Рекомендуемая литература:

1. Лекционный материал.

2. Логинов А.В. Физиология с основами анатомии человека. – М, 1983. – С. 14-15, 21-28.

3. Физиология человека / Под ред. Г.И.Косицкого. – М., 1985. – С. 19-32.

4. Алипов Н.Н. Основы медицинской физиологии. – М., 2008. – С. 13-28.

Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы студентов:

1. Определение понятий: раздражимость, раздражение, раздражитель, возбудимость, возбуждение.

2. Строение и свойства биологических мембран. Пассивный и активный транспорт ионов через биологическую мембрану. Особенности проницаемости мембраны для ионов натрия и калия в состоянии покоя.

3. Распределение ионов натрия, калия и хлора во внутриклеточной и внеклеточной среде. Механизмы формирования потенциала покоя. Понятие равновесного калиевого потенциала. Факторы, влияющие на величину потенциала покоя клетки.

4. Натрий-калиевый насос, его роль в клетке.

5. Понятия поляризации, деполяризации, гиперполяризации, реполяризации.

6. Процесс возбуждения. График изменения заряда мембраны (график потенциала действия) во время развития возбуждения. Характеристика фаз потенциала действия.

7. Динамика изменения проницаемости мембраны для натрия и калия во время развития потенциала действия.

8. Динамика изменения возбудимости во время потенциала действия.

• К занятию необходимо письменно в тетради для практических занятий, используялекционный материал, нарисовать сопряженные графики потенциала действия, фаз возбудимости и ионных потоков (на примере нервного волокна).

Лабораторная работа

Оформляется на основе материала видеофильма «Потенциал покоя живой клетки»

Работа № 1.

Обнаружение потенциала покоя в опыте Гальвани (без металлов).

1. Нарисуйте схему опыта, укажите ее элементы.

2. Сформулируйте результаты эксперимента. При обсуждении результатов объясните, почему для развития ответе мышцы седалищный нерв нервно-мышечного препарата должен коснуться одновременно поврежденной и неповрежденной поверхности.

3. В выводе укажите, что доказывает данный опыт.

Работа № 2

Наблюдение вторичного сокращения в опыте Маттеучи.

1. Нарисуйте схему опыта, укажите ее элементы.

2. Сформулируйте результаты эксперимента. При обсуждении результатов объясните, почему сокращается мышца 1-го препарата, почему сокращается мышца 2-го препарата, что является раздражителем для нерва и мышцы 2-го препарата.

3. В выводе укажите, что доказывает данный опыт.

Для контроля усвоения темы ответьте на следующие вопросы:

1. Как меняется величина потенциала покоя при увеличении (уменьшении) уровня калия во внеклеточной среде?

2. Как и почему меняется величина потенциала покоя при увеличении проницаемости мембраны для ионов натрия?

3. Как и почему меняется потенциал покоя мембраны при блокаде натрий-калиевого насоса? К каким последствиям для клетки это может привести?

4. Как изменится потенциал действия возбудимой клетки при удалении ионов натрия из межклеточной среды?

5. В эксперименте нервное волокно раздражают стимулами частотой 1000 Гц. Известно, что продолжительность абсолютного рефрактерного периода нервного волокна составляет 2 мс. С какой частотой будут формироваться в нервном волокне потенциалы действия в ответ на частотное раздражение?