1 Биоэлектрические явления в возбудимых тканях

Ситуационные задачи:

1. Как убедиться, что при раздражении нерва нервно-мышечного препарата в нём возникает возбуждение?

2. Что произойдет с возбудимой клеткой, если на неё подействовать веществом, блокирующим работу дыхательных ферментов?

3. Что можно ожидать от мембранного потенциала при абсолютной непроницаемости клеточной мембраны для ионов?

4. При измерении величины потенциала покоя микроэлектродным методом со временем наблюдается снижение потенциала. Чем это можно объяснить?

5. Как повлияет на возникновение потенциала действия повышение концентрации ионов натрия внутри клетки?

Ответы:

1. При возникновении возбуждения в нерве нервно-мышечного препарата произойдет сокращение мышцы.

2. Дыхательные ферменты участвуют в окислительных процессах, сопровождающихся образованием энергии, необходимой для работы калий-натриевого насоса, обеспечивающего поддержание градиента концентраций ионов по обе стороны мембраны. А так как функционирование возбудимой клетки связано с поляризацией её мембраны, обусловленной движением ионов по градиенту концентраций, то прекращение работы калий-натриевого насоса приведет к выравниванию концентраций ионов и прекращению их диффузии, что вызовет снижение потенциала до нуля и прекращение функции клетки

3. Главным механизмом формирования мембранного потенциала является диффузия ионов калия из клетки в межклеточное пространство. Если бы мембрана была абсолютно непроницаема для ионов, то мембранный потенциал возникнуть не мог бы (равнялся бы нулю).

4. При микроэлектродном методе электрод вводится внутрь клетки, прокалывая мембрану. В поврежденном участке появляется отверстие, через которое происходит утечка ионов, что ведет к снижению потенциала.

5. Потенциал действия возникает благодаря движению ионов натрия в клетку по градиенту концентраций. Повышение концентрации натрия в клетке снижает этот градиент, что вызывает уменьшение или прекращение диффузии натрия, а следовательно, уменьшение потенциала действия или его отсутствие.

2 Свойства возбудимых тканей

Ситуационные задачи:

1. После воздействия на мышцу токсического препарата её возбудимость стала прогрессивно снижаться. Как это удалось установить?

2. Чем можно объяснить более высокую возбудимость нервных волокон по сравнению с мышцей?

3. С помощью хронаксиметра определяли состояние возбудимых систем у водителей. После 12-часовой смены у большинства водителей наблюдалось удлинение хронаксии в 2 раза. О чем это свидетельствует?

4. У работников часового завода определяли функциональное состояние зрительного анализатора по пороговой силе светового раздражителя. После 3-х часов работы порог раздражителя увеличился. Что можно сказать о возбудимости фоторецепторов?

5. У работницы рыбокомбината, работающей в холодном цехе, периодически стали появляться резкие боли в пояснице, отдающие в ягодичную область и бедро, особенно при движении. В качестве одного из методов врач назначил физиопроцедуры с применением постоянного тока. Какой электрод надо приложить к больному месту для снятия болевого синдрома? Обоснуйте.

Ответы:

1. Мерой возбудимости является порог раздражения. Если величина порога увеличивается, это говорит о том, что возбудимость прогрессивно снижается.

2. Возбудимость- это способность отвечать на раздражение процессом возбуждения, то есть возникновением потенциала действия. Потенциал действия возникает при сдвиге исходного (мембранного) потенциала к критическому уровню деполяризации, который в нервных и мышечных волокнах примерно одинаков (50 мВ), а величина мембранного потенциала - разная: в нервном волокне-70 мВ, в мышечном- (90 мВ). Следовательно, порог деполяризации (разница между исходным потенциалом и критическим уровнем) в нерве-20 мВ, в мыщце-40 мВ. Чем ниже порог деполяризации, тем выше возбудимость.

3. Увеличение хронаксии свидетельствует о снижении возбудимости тканей в результате развития утомления.

4. Увеличение порога свидетельствует о снижении возбудимости, что в данном случае является результатом утомления и повышения критического уровня деполяризации мембраны.

5. При кратковременном действии тока нужно прикладывать анод, т.к. под анодом возбудимость снижается (в результате гиперполяризации). При длительном действии тока - катод, т.к. в этом случае развивается катодическая депрессия (стойкая деполяризация мембраны, не достигающая критического уровня). В обоих случаях возбудимость проводников снижается, передача возбуждения в ЦНС блокируется, ощущение исчезает