пособиеПр

3

ОГЛАВЛЕНИЕ

1.ФИЗИОЛОГИЯ ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ…………………….….……………….………………..4 1-е занятие. Вводное..………….………………………….……………………………………...........4 2-е практическое занятие. Общие свойства возбудимых тканей. Законы раздражения

возбудимых тканей…......………………………..……………..……………………………............4 3-е практическое занятие. Физиологические свойства скелетных и гладких мышц …………......7 4-е практическое занятие. Свойства сердечной мышцы..…….….………………..…………..…...13 5-е практическое занятие. Синапсы, рецепторы, волокна…….……….……………...……..….….14 6-е. Итоговое занятие по теме «физиология возбудимых тканей»………………….…..…..……..16

2.ФИЗИОЛОГИЯ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ (ЦНС)…….…….……….………...….17 1-е практическое занятие. Общая физиология ЦНС…………….…………….………….....……...17 2-е и 3-е практические занятия. Частная физиология ЦНС……….………………………..…........22 3-е и 4-е практические занятия. Физиология автономной (вегетативной) нервной

системы………….………..……………..…………………………………………..……....…....... ..27 5-е. Итоговое занятие по теме «физиология ЦНС»…………..…………..…………..…..………....34

3.ФИЗИОЛОГИЯ СЕНСОРНЫХ СИСТЕМ………….……..……………….………………....…......34 1-е практическое занятие. Общая физиология сенсорных систем. Зрительный анализатор….....34 2-е практическое занятие. Частная физиология сенсорных систем (кроме зрительной)…..…….41 3-е. Итоговое занятие по теме «физиология сенсорных систем»………………………………….43

4.ФИЗИОЛОГИЯ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ (ВНД)…….……………………….....43 1-е практическое занятие. Особенности ВНД человека. .………………………………………….43 2-е практическое занятие. Эмоции, память, сон……………………………………...…………….47 3-е. Итоговое занятие по теме «физиология ВНД»....……………………….………….………….50

5.ФИЗИОЛОГИЯ КРОВИ…………………………….………………………………………………..51 1-е практическое занятие. Физико-химические свойства крови……………………….………….51 2-е практическое занятие. Форменные элементы крови……………………………..…………….54 3-е практическое занятие. Группы крови. Гемостаз………………………………………………..57 4-е. Итоговое занятие по теме «физиология крови»……………………………..………………....62

6.ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ……………………………………………………………..62 1-е практическое занятие. Электрические явления в сердце………………………………………62 2-е практическое занятие. Гемодинамическая функция сердца…………………………………...69 3-е практическое занятие. Основные принципы гемодинамики и регуляция движения

крови по сосудам………………………….……………………………………………….……….73 4-е практическое занятие. Микроциркуляция, лимфообращение, регионарное

кровообращение…………………………………………………………………………………….79 5-е. Итоговое занятие по теме «физиология кровообращения»………..………………….……….82

7.ФИЗИОЛОГИЯ ДЫХАНИЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБМЕНА……………………….………..82 1-е практическое занятие. Механизмы внешнего дыхания…….…………………………….…….82 2-е практическое занятие. Транспорт газов кровью.………………………………………….…….85 3-е практическое занятие. Регуляция дыхания.……………………………………………….…….91 4-е практическое занятие. Энергетический обмен………………………………………………….94 5-е. Итоговое занятие по теме «физиология дыхания и энергетического обмена»……………....97

8.ФИЗИОЛОГИЯ ПИЩЕВАРЕНИЯ…………………….……………………….……………..……..97 1-е практическое занятие. Концепции питания и пищеварения. Пищеварение в

полости рта и желудке……………….……………………………………………………….........97 2-е практическое занятие. Пищеварение в кишечнике. Роль печени и поджелудочной

железы…………………………………………………………………………………………..….101 3-е. Итоговое занятие по теме «физиология пищеварения»…………………………………..….102

Литература…………………………….……………………………………………….……….103

4

ФИЗИОЛОГИЯ ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ 1-е практическое занятие. ВВОДНОЕ.

Организм. Единство организма и внешней среды. Гомеостаз. Гомеокинез. Физиологическая функция, ее параметры. Физиологическая адаптивная реакция. Способы приспособления организма к меняющимся условиям существования. Понятие о регуляции функций. Уровни регуляции. Механизмы нервной и гуморальной регуляции. Понятие о саморегуляции функций. Орган, физиологические системы. Системная организация функций, функциональные системы.

Вопросы программированного контроля по теме занятия.

1.Что такое организм? Способы приспособления к меняющимся условиям среды.

2.Как называется совокупность физиологических механизмов, поддерживающих константы организма на оптимальном уровне?

3.Как называется совокупность органов или тканей, связанных общей функцией?

4.Для чего необходима регуляция физиологических функций?

5.Что такое биологическая система? Принципы её надёжности?

6.Ткани, их функциональные особенности. Какие ткани относятся к возбудимым?

7.Как называется специфическая деятельность системы или органа?

8.На каких уровнях возможна регуляция функций в организме?

9.Что характерно для нервного и гуморального механизмов регуляции?

10.Что такое физиологические системы?

11.Что такое функциональная система (по П.К.Анохину)?

12.Какова основная причина формирования функциональных систем?

Практическая работа.

Ознакомление с кафедрой, её историей, общим тематическим обзором практических и лабораторных работ, техникой безопасности при их проведении.

2-е практическое занятие. ОБЩИЕ СВОЙСТВА ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ. ЗАКОНЫ РАЗДРАЖЕНИЯ ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ.

Современные представления о строении и функции мембран клеток. Активный и пассивный транспорт веществ через мембраны, их роль в формировании мембранного потенциала покоя. Мембранный потенциал покоя, его происхождение, ионные механизмы. Современные представления о процессе возбуждения. Потенциал действия, его фазы. Ионные механизмы потенциала действия. Изменение возбудимости при возбуждении. Виды электрических явлений в возбудимых тканях. Методы регистрации электрической активности тканей.

Закон силы (порог раздражения). Адекватные и неадекватные раздражители. Закон «всё или ничего». Аккомодация тканей. Соотношение между силой и временем раздражения (реобаза, полезное время, хронаксия). Хронаксиметрия, её клиническое значение. Действие постоянного тока на возбудимые ткани. Полярный закон раздражения (Пфлюгер). Изменения мембранного потенциала под катодом и анодом (катэлектротон, анэлектротон).

Вопросы программированного контроля по теме занятия.

1.Особенности строения и функций мембран клеток?

2.Из каких функциональных частей состоит ионоселективный канал?

3.Какие вещества могут избирательно блокировать калиевые, натриевые, кальциевые ионоселективные каналы мембран клеток?

4.Особенности функционирования калий, натриевой АТФ-азы?

5.Условия стимулирования и блокирования деятельности калий, натриевой АТФ-азы?

6.Функции белков клеточных мембран?

7.Что такое возбудимость? Что для неё характерно?

8.Какие показатели могут использоваться для оценки возбудимости?

9.Какие факторы обусловливают формирование и поддержание потенциала покоя?

10.Какие ионы вносят основной вклад в формирование потенциала покоя?

11.Как заряжена поверхность клеточной мембраны относительно протоплазмы в состоянии покоя?

12.Что такое активный, пассивный транспорт через клеточную мембрану?

13.Что характерно для местного, а что для распространяющегося возбуждения?

14.Какие изменения наблюдаются в клетке при возбуждении?

15.Ионные механизмы потенциала действия? Причина его самораспространения?

6

2. Приготовление препарата двух задних лапок. Позвоночник перерезается на один см выше проксимального конца копчика (примерно посередине туловища), отделяются внутренности вместе с передним отделом туловища. С помощью марлевых повязок - через первую - удерживают остаток позвоночника, через вторую – захватывают кожу и быстрым движением удаляют её с лапок.

3.Приготовление препарата одной лапки. Препарат задних лапок берётся в левую руку за остаток позвоночника (через марлю) и срезается ножницами хвостовая кость (уростиль). Препарат переворачивается на вентральную поверхность и под контролем зрения (чтобы не повредить нервные стволы крестцового сплетения) разрезается продольно по средней линии позвоночника на две половины. Один препарат помещается в стаканчик с раствором Рингера, другой – используется для приготовления нервно-мышечного препарата.

4.Приготовление нервно-мышечного препарата. Заключается в препарировании икроножной мышцы и седалищного нерва.

Препарирование икроножной мышцы начинается с области пяточного (ахиллова) сухожилия. Под сухожилие подводят браншу ножниц, отделяют его по всей длине и перерезают ниже сесамовидной косточки. Захватив конец пяточного сухожилия пинцетом, отводят икроножную мышцу в сторону, разрывая фасции, соединяющие её с другими тканями.

При препарировании нерва препарат переворачивают задней (дорсальной) поверхностью кверху. Двумя большими пальцами рук раздвигают мышцы бедра и обнажают лежащий в глубине седалищный нерв. С помощью стеклянных крючков препарируют нерв на всём протяжении до коленного сустава, подрезая все веточки нерва ножницами. Затем, перерезают конечность выше и ниже коленного сустава.

5.Приготовление препарата изолированной мышцы. От нервно-мышечного препарата отсекают нерв.

2.Сравнение возбудимости нерва и скелетной мышцы.

Сокращение мышцы в экспериментальных условиях может быть достигнуто как раздражением самой мышцы (прямое раздражение), так и раздражением двигательного нерва, иннервирующего данную мышцу (непрямое раздражение). Мерой возбудимости является пороговая сила раздражителя.

ЦЕЛЬ: сравнить возбудимость нервной и мышечной тканей.

ОСНАЩЕНИЕ: стимулятор, электроды, универсальный штатив со столиком Энгельмана, раствор Рингера, нервно-мышечный препарат.

ХОД РАБОТЫ: нерв нервно-мышечного препарата помещается на электроды стимулятора, определяется пороговая сила раздражителя, вызывающая возбуждение нерва и сокращение мышцы. Затем электроды помещаются на мышцу. Пороговая сила, подобранная для непрямого раздражения, оказывается недостаточной для прямого раздражения мышцы. Увеличивайте силу раздражителя до тех пор, пока мышца не ответит сокращением.

7

3. Зависимость амплитуды мышечных сокращений от силы раздражения.

Мышечные волокна скелетной мышцы обладают разной степенью возбудимости, зависящей от расстояния волокна от поверхности мышцы. При раздражении током пороговой силы наблюдается слабое сокращение, связанное с возбуждением и сокращением наиболее возбудимых, поверхностно располагающихся волокон. По мере увеличения силы раздражителя амплитуда мышечного сокращения возрастает, т.к. в сократительный процесс вовлекается больше мышечных волокон. Когда возбуждаются все мышечные волокна, мышца сокращается с наибольшей амплитудой и дальнейшее увеличение силы раздражения не увеличивает амплитуды сокращения.

ХОД РАБОТЫ: подберите пороговую силу тока, нанесите раздражение и зарегистрируйте одиночное сокращение мышцы длинного сгибателя большого пальца кисти. С шагом 1 – 2 мА увеличивайте силу раздражения и наблюдайте рост амплитуды сокращения мышцы.

Зависимость амплитуды мышечных сокращений от силы раздражения.

1 – 5 мА; 2 – 10 мА; 3 – 12 мА; 4 – 13 мА; 5 – 15 мА; 6 – 17 мА; 7 – 18 мА; 8 – 19 мА.

3-е практическое занятие. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СКЕЛЕТНЫХ И ГЛАДКИХ МЫШЦ.

Классификация и особенности скелетных мышц. Их свойства. Возбудимость, проводимость, сократимость, пластичность, рефрактерность. Соотношение цикла возбуждения и сокращения скелетных мышц. Суммация одиночных сокращений. Тетанус, его виды. Оптимум и пессимум раздражения. Представления о нейромоторных единицах. Современная теория мышечного сокращения и расслабления. Роль сократительных и регуляторных белков. Роль саркоплазматической сети. Электромеханическое сопряжение. Работа и сила мышц. Закон средних нагрузок. Динамометрия. Гнатодинамометрия. Электромиография.

Функциональная характеристика гладких мышц, их свойства. Механизм возникновения возбуждения и сократительной активности в гладких мышцах.

Вопросы программированного контроля по теме занятия.

1.Какими свойствами обладают скелетные и гладкие мышцы?

2.Особенности электромеханического сопряжения в скелетных и гладких мышцах?

3.С какими белками мышц взаимодействуют ионы кальция, активируя сокращение?

4.Какие белки в скелетных и в гладких мышцах принимают участие в активации и реализации сокращения?

5.С каким периодом одиночного мышечного сокращения скелетной мышцы совпадает потенциал действия?

6.Виды и режимы сокращений мышц?

7.Что характерно для изометрического, изотонического, ауксотонического сокращений?

8.Как называется длительное непрерывное сокращение скелетных мышц, обусловленное действием частых стимулов?

9.Каковы причины тетануса в скелетных мышцах?

10.Что такое двигательная единица?

11.Классификация скелетных и гладких мышц?

8

Практические работы.

1. Тетанус и его разновидности.

ЦЕЛЬ: познакомиться с особенностями тетанического сокращения и условиями получения зубчатого и гладкого тетануса.

ХОД РАБОТЫ: НМП или препарат икроножной мышцы лягушки укрепляют в миографе. При помощи стимулятора производится раздражение нерва или непосредственно мышцы одиночными электрическими стимулами с частотой I Гц. Записывают отдельные мышечные сокращения. Последовательное увеличение частоты раздражений дает все варианты тетануса: сначала зубчатый (10 Гц); затем – гладкий (20 Гц); затем - увеличение амплитуды гладкого тетануса (оптимум ритма раздражения – 50 Гц); затем – снижение амплитуды (пессимум – 140 Гц).

Виды тетануса:

1 – одиночные сокращения, 2 – зубчатый тетанус при увеличении частоты раздражения, 3 – гладкий тетанус, 4 – оптимум, 5 – пессимум.

Работы на комплексе BIOPAC. ЭЛЕКТРОМИОГРАФИЯ

Основные понятия:

Электромиография (ЭМГ) – регистрация изменений биопотенциалов, происходящих при сокращении скелетных мышц.

Двигательная единица (ДЕ) – мотонейрон и все иннервируемые им мышечные волокна. Пополнение ДЕ – увеличение количества активных ДЕ.

Динамометрия – измерение силы.

Утомление – уменьшение способности мышцы производить работу определённой силы, вызванное обратимым истощением источников энергии мышцы.

9

Тонус скелетной мышцы – периодическая активация небольшого количества ДЕ покоящейся мышцы моторными центрами ЦНС.

Кластеры – всплески (импульсы) ЭМГ, связанные с каждым сжатием.

ЭЛЕКТРОМИОГРАФИЯ 1

ЦЕЛИ РАБОТЫ:

1)Зарегистрировать скелетно-мышечный тонус, отражённый в базовом уровне электрической активности, при покоящемся состоянии мышцы.

2)Зарегистрировать максимальную силу сжатия для правой и левой рук.

3)Зарегистрировать и пронаблюдать пополнение ДЕ с увеличением мощности сокращения скелетной мышцы.

ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ: Компьютеризированный комплекс для лабораторных электрофизиологических исследований BIOPAC, набор электродов для ЭМГ, электродный гель и липкие фиксаторы, очищающее (спиртосодержащее) средство для кожи.

ХОД РАБОТЫ:

Включение и калибровка.

Включите компьютер. Подключите электродный провод (SS2L) - канал 3 (СН 3), наушники (OUT1) – задняя панель блока. Включите блок BIOPAC. Расположите три электрода на предплечье доминирующей руки испытуемого, присоедините электродные провода в соответствии с цветовым кодом. Запустите программу Biopac Student Lab. Выберите урок “L01-EMG-1” и нажмите OK. Внесите имя файла и нажмите ОК.

Калибровка – Нажмите Calibrate. Прочтите диалоговое окно и нажмите ОК. Подождите около 2-х секунд, затем сожмите кулак так сильно, как сможете, через 2 секунды расслабьте. Дождитесь остановки калибровки. Проверьте результаты калибровки, если регистрация калибровки не началась с нулевой базисной линии (испытуемый сжал кулак, не подождав 2 секунды) нажмите Redo Calibration (Повторить Калибровку).

Регистрация данных.

Нажмите Record (Запись). Начнётся запись и автоматически создастся метка добавления с текстом “Forearm 1” («Предплечье 1»). Повторите цикл 2-х секундных интервалов Сжатие- Расслабление-Пауза 4 раза с увеличением силы, чтобы максимальная сила пришлась на последнее сжатие. Нажмите на Suspend (Приостановить). Если кнопка Suspend была нажата преждевременно, нажмите “Redo” (Повторно выполнить).

Снимите электроды и разместите их на другой руке и проведите такую же регистрацию. Нажмите Stop, всплывёт диалоговое окно, нажмите “yes” – регистрация завершится.

10

При желании прослушать сигнал ЭМГ, надеть наушники, нажать Listen (Прослушать). В наушниках будет звучать сигнал, изображающийся на экране. При увеличении силы сжатия будет расти интенсивность звука. Нажмите Stop. Для повторного прослушивания – Redo.

Нажмите Done (Готово). Для регистрации данных другого испытуемого выбрать опцию –

“Record from another subject”.

Анализ данных.

Войдите в режим просмотра сохранённых данных (Review Saved Data).

Установите графы измерений: канал СН3 – min (минимальное значение на выделенном участке); канал СН3 – max (максимальное значение на выделенном участке); канал СН3 - p-p (max-min на выделенном участке); канал СН40 - mean (среднее значение на выделенном участке).

Настройте окно для отображения 1-го сегмента регистрации. С помощью I-образного курсора выделите участок в пределах первого кластера ЭМГ. Повторите для следующих кластеров 1-го и 2-го сегментов регистрации. Затем проведите выделение в сегментах регистрации областей тонуса (между сжатиями).

ОТЧЕТ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИЗМЕРЕНИЙ

ВОПРОСЫ

Используя средние значения (mean), подсчитайте процентное возрастание ЭМГ активности, зарегистрированной между самым слабым и самым сильным сжатиями на доминирующем предплечье (сегмент Forearm 1).

Вычисления:

Сравните средние значения для правого и левого предплечий для кластера максимального сжатия. Одинаковые они или разные?