Подпись преподавателя

З А Н Я Т И Е 3,4

Проведение возбуждения по нерву. Парабиоз.

Вопросы для подготовки

Нерв. 1. Классификация нервных волокон и механизм проведения возбуждения в миелиновых и безмиелиновых волокнах. 2. Особенности проведения возбуждения по смешанному нерву. 3. Механизм проводниковой фармакологической блокады.

Задача 1.Регистрация потенциалов действия нерва лягушки.

При раздражении нерва пороговым и сверхпороговым значениями электрического тока отводящие электроды, размещенные на его поверхности, регистрируют суммарный ПД. Этот ПД является производным изменения разности потенциалов между отводящими электродами, обусловленной динамикой ионных токов, протекающих от невозбужденных к возбужденным участкам нервных волокон.

О с н а щ е н и е: двухлучевой осциллограф, усилитель биопотенциалов, влажная камера для нерва с двумя отводящими, заземляющим и двумя раздражающими электродами, электронный стимулятор, набор инструментов, раствор Рингера для холоднокровных животных. Объект исследования - седалищный нерв лягушки.

С о д е р ж а н и е р а б о ты. Выделите у лягушки седалищный нерв от позвоночника до коленного сустава. Поместите его на раздражающие, заземляющий и отводящие электроды влажной камеры (рис. 5.1 из руководства к практич. занятиям ). Закройте влажную камеру крышкой, края которой предварительно обработайте вазелином. Соедините отводящие электроды с усилителем биопотенциалов и осциллографом, а раздражающие электроды со стимулятором. Установите выходные параметры стимулятора: режим раздражения - одиночная серия, число импульсов в серии - 3-4, длительность раздражающих импульсов - 0,1-0,2 мс, частота - 100-150 Гц. Подберите сначала пороговый, а затем максимальный токи.

При нанесении на нерв импульсов максимального тока на экране осциллографа можно увидеть высокоамплитудные двухфазные ПД. Наличие двух фаз в составе ПД нервного ствола объясняется тем, что возбуждение последовательно проходит под 1-м и 2-м отводящими электродами. В момент появления волны возбуждения в зоне 1-го электрода фиксируется разность потенциалов между возбужденным (1) и невозбужденным (2) участками нерва - формируется первая фаза ПД. В дальнейшем ситуация изменяется. Волна возбуждения уходит из зоны l-го электрода, перемещаясь в зону 2-го электрода. В этом случае вновь фиксируется разность потенциалов, но теперь уже между невозбужденным (1) и возбужденным (2) участками нерва - в дополнение к первой в составе ПД формируется вторая фаза (рис. 5.2 из руководства к практич. занятиям ).

На данном этапе опыта можно доказать закон двустороннего проведения возбуждения по нерву. для этого снимите нерв с электродов и уложите его на электроды вторично, но так, чтобы конец, ранее находившийся в зоне отводящих электродов, теперь оказался бы в зоне раздражающих электродов. Включите стимулятор; вновь наблюдаются ПД.

Преобразуйте регистрируемые двухфазные ПД в монофазные. Для этого повредите нерв под отводящим электродом 2, используя пинцет или зажим (рис. 5.3 из руководства к практич. занятиям ). В этом случае возбуждение перестает распространяться в зону электрода 2 - потенциал электрода 2 становится неизменным. Последнее приводит к тому, что ПД, регистрируемый в зоне активного электрода 1 относительно индифферентного электрода 2, превращается из двухфазного в монофазный (рис. 5.4 из руководства к практич. занятиям ).

Зарегистрируйте монофазные ПД при нанесении на нерв пороговых (а), субмаксимальных (б) и максимальных (в) электрических импульсов тока (см. рис. 5.4 из руководства к практич. занятиям ). Отметьте, что в диапазоне пороговых, субмаксимальных и максимальных воздействий амплитуда ПД нерва изменяется в соответствии с законом "силы". Это связано с тем, что целый нерв состоит из множества волокон, каждое из которых обладает различной возбудимостью. Следовательно, при пороговых и сверхпороговых воздействиях различия амплитуды ПД объясняются неодинаковым числом возбужденных волокон в составе целого нерва.

Смочите небольшой ватный тампон 2 % раствором новокаина. Наложите его на участок нерва, расположенный в зоне заземляющего электрода. Спустя 5-7 мин после наложения отметьте характерные изменения амплитудно-временных характеристик регистрируемых ПД (рис. 5.5 из руководства к практич. занятиям ). Спустя 7-10 мин ПД исчезают. Угнетение генерации ПД под влиянием новокаина объясняется тем, что он, вытесняя Са из участков его связывания на сенсоре напряжения активационного воротного механизма Nа-каналов, делает потенциалзависимые Nа-каналы нечувствительными к изменениям мембранного потенциала. В результате нервные волокна теряют и возбудимость, и проводимость.

Оформление протокола. 1. Зарисуйте схему отведения двухфазных и монофазных ПД, зарисуйте двухфазные и монофазные ПД.

2. Используя калибровочные сигналы осциллографа, определите длительность ПД, амплитуду пороговых, субмаксимальных и максимальных ПД.

3. Объясните биофизический механизм возникновения двухфазных и монофазных ПД при расположении отводящих электродов на поверхности нерва.

4. Зарисуйте изменения ПД нерва после наложения на него ватного тампона, смоченного новокаином.

5. Сделайте вывод о возможности использования новокаина в практической медицине.

Задача 2.Определение фаз парабиоза.

Парабиоз - особое состояние возбудимых тканей при действии на них альтерирующих воздействий - охлаждения, травматического повреждения, анестезии и других факторов, изменяющих возбудимость, проводимость и функциональную лабильность. Явление парабиоза, открытое Н.Н. Введенским, развивается постепенно, проходя последовательно 3 фазы - уравнительную, тормозную и парадоксальную.

Ос н ащ е н и е: лягушка, препаровальный набор, универсальный штатив с горизонтальным миографом, УЭС-l, раствор Рингера, I % раствор калия хлорида (панангин), эфир, спирт, новокаин, раздражающие электроды.

Содержание работы. Приготовьте нервно-мышечный препарат и фиксируйте его в миографе. Поставьте ключ в положение "Нерв". В режиме одиночного раздражения подберите надпороговую и субмаксимальную силу раздражений, вызывающих слабое и сильное сокращение мышцы. Запишите их значения (мВ).

Смочите маленький ватный тампончик раствором имеющегося у вас вещества. Наложите его на нерв ближе к месту его вхождения в мышцу. Через каждые 30 с наносите одиночные раздражения на нерв выше альтерированного участка. При бережном приготовлении препарата удается проследить последовательное развитие фаз парабиоза (рис. 5.6 из руководства к практич. занятиям). При каждом раздражении отмечайте его параметры.

О фор м л е н и е протокола. 1. Запишите результаты опыта. 2. Вклейте в тетрадь полученные кривые в соответствии с фазами парабиоза, сравните с эталоном (см. рис. 5.6 из руководства к практич. занятиям ).

3. Проставьте на них значения параметров раздражающего тока.

4. Объясните механизм парабиоза.

Задача 3. Блокада проведения возбуждения по нерву лягушки

Обязательным условием проведения возбуждения по нерву являются анатомическая и функциональная целостность мембраны осевого цилиндра. Различные физические воздействия (перевязка, охлаждение, согревание), а также действие химических веществ (новокаин, хлороформ, дикаин) нарушают генерацию импульса, прекращают проведение его по нерву.

О с н а щ е н и е: универсальный штатив с вертикальным миографом, раздражающие электроды, кимограф, ключ для замыкания цепи, УЭС-1, бумага, чернила, 2% раствор новокаина или 10% раствор спирта, раствор Рингера, фильтровальная бумага, вата, эфир. Работу проводят на лягушке.

С о д е р ж а н и е р а б о т ы. Приготовить нервно-мышечный препарат и укрепить его в миографе. Седалищный нерв поместить на столик с впаянными в него биполярными раздражающими электродами, ключ поставить в положение "Нерв". Подобрать субмаксимальную величину тока и записать на движущейся ленте кимографа сокращения мышцы. Смочить в спирте или растворе новокаина фильтровальную бумагу или ватный тампон и положить его на участок нерва между раздражающими электродами и мышцей. С интервалом в 1 мин наносить на нерв по 3-5 раздражающих стимулов (следует избегать непрерывного режима раздражения во избежание утомления нервно-мышечного препарата). Отметить, через какое время сокращения прекратятся. Затем снять тампон и тщательно отмыть нерв раствором Рингера. Через 5 мин повторить раздражение нерва и записать на ленте кимографа результат. В конце опыта наложить плотную лигатуру на нерв между мышцей и раздражающими электродами. Произвести раздражение и зафиксировать результат.

О ф о р м л е н и е п р о т о к о л а. 1. Вклеить полученную кимограмму и сделать обозначения