Практическая работа №7 Зависимость амплитуды мышечного сокращения от силы раздражения
Цель работы: убедиться в наличии зависимости величины сокращения икроножной мышцы лягушки от силы раздражения.
Для работы необходимы: лягушка, марлевые салфетки, инструменты для препарирования, дощечка для препарирования, чашка Петри, гальванический пинцет, электростимулятор, электрические провода, кимограф, вертикальный миограф, перья, тушь, 0,6% раствор хлорида натрия.
Ход работы: Для работы используется та же установка и тот же препарат, что и в предыдущей работе. Положить нерв на электроды и раздражать его импульсами возрастающей силы, начиная от пороговой, каждый раз увеличивая значение амплитуды импульса от пороговой на 1 деление, включая и выключая стимулятор при каждом новом значении амплитуды. Записывать сокращения на остановленном кимографе, поворачивая барабан при каждой новой записи примерно на 0,5 см. Под каждым сокращением мышцы записать величину напряжения в вольтах, при котором оно получено.
Рис. 8 Запись величины сокращения икроножной мышцы лягушки от силы раздражения
Сокращение при пороговой величине напряжения будет минимальным, затем оно увеличивается и при некоторой величине стимула (ее необходимо отметить) достигает максимума, то есть при дальнейшем увеличении амплитуды импульса уже не будет расти амплитуда сокращения.
Результаты работы и их оформление. Вклейте полученные миограммы в протокол. Сравните параметры раздражающих импульсов, при которых получаются минимальные, средние и максимальные по амплитуде сокращения.
В выводах сформулируйте зависимость амплитуды сокращений изолированной мышцы от силы раздражения («лестничная» зависимость). Объясните разницу в реакции на возрастающий стимул одиночного мышечного волокна и целой мышце.
Занятие № 2. Физиология мышц
Контрольные вопросы по теме занятия
Система опоры и движения, её исполнительные органы, роль в организме.
Биоэлектрические явления в мышечном волокне. Особенности потенциала покоя и потенциала действия.
Изменения возбудимости скелетной мышцы во время одиночного цикла возбуждения.
Ультрамикроскопическая структура миофибрилл в покое и при сокращении. Понятие о саркомере.
Механизм мышечного сокращения и расслабления. Теория «скольжения» нитей. Химические и тепловые изменения в мышечном волокне.
Одиночное мышечное сокращение и его характеристика.
Соотношение фазы потенциала действия с фазами изменения возбудимости и одиночного цикла сокращения. Особенности рефрактерного периода в мышечном волокне.
Суммация сокращений, виды суммации. Условия суммации.
Тетанус, его виды. Теории тетануса. Оптимум и пессимум частоты раздражения.
Морфо-функциональные особенности гладких мышц.
Практическая работа № 1 Запись кривой одиночного мышечного сокращения и ее анализ
Цель работы: изучить особенности сократительной реакции поперечнополосатой мышцы на одиночное раздражение.
Так как одиночные сокращения происходят быстро, примерно в течение 0,1 с, то для их анализа прибегают к методу "развернутой кривой", т.е. к регистрации ее на быстро вращающемся барабане кимографа. Для временного анализа кривой используют камертон как отметчик малых отрезков времени. Фаль-аппарат состоит из рамы и металлических направляющих, по которым под влиянием груза перемещается каретка, служащая для закрепления закопченной стеклянной пластинки (рис. 9).
При движении каретка размыкает контакты, в результате чего на мышцу наносится одиночный сверхпороговый стимул. Под влиянием удара тока мышца сокращается, и писчик миографа вычерчивает на перемещающейся пластинке развернутую кривую мышечного сокращения. Затем ниже кривой записывают колебательные движения камертона с известным периодом колебания.
Для работы необходимы: лягушка, марлевые салфетки, инструменты для препарирования, дощечка для препарирования, чашка Петри, гальванический пинцет, электростимулятор, электрические провода, кимограф, вертикальный миограф, перья, тушь, 0,6% раствор хлорида натрия.
Рис 9 Схема фаль – аппарата. 1- блок управления, электростимулятор. 2- исследуемый объект, мышца. 3- механизм регистрации
Ход работы: Приготовить препарат икроножной мышцы лягушки без нерва. Укрепить препарат в миографе. Рамку с закопченным стеклом отодвинуть вправо и закрепить крючком. Перо миографа должно касаться закопченной пластинки. Ключ от источника тока и контакт фаль-аппарата замкнуть. Держа рукой рамку, разомкнуть контакт фаль-аппарата: мышца сокращается. На закопченном стекле вычерчивается вертикальная линия, которая и будет показывать момент раздражения мышцы. Снова замкнуть контакт фаль-аппарата, затем поднять крючок. Рамка приходит в движение, мышца сокращается и перо миографа на закопченном стекле пишет развернутую кривую одиночного мышечного сокращения.
Миограф отодвинуть и записать время. Для этого рамку с пластинкой отодвинуть вправо и закрепить крючком. К левому краю пластинки на 0,5 см ниже сделанной записи установить перо, прикрепленное к нижней ножке камертона. Привести камертон в колебание; при этом перо вычерчивает вертикальную линию, и она должна совпадать с вертикальной отметкой на кривой мышечного сокращения. Поднять крючок, приводя в движение рамку. Под кривой одиночного сокращения камертон записывает синусоиду, каждый зубец которой равен 0,01 с.
Рис. 10 Кривая одиночного мышечного сокращения
1 - момент замыкания контактов, 2 - латентный период, 3 - фаза укорочения, 4 - фаза расслабления
Результаты работы и их оформление. Зарисовать полученные кривые. Произвести подсчет, сколько колебаний камертона приходится на каждую фазу сокращения мышцы, и рассчитать их длительность.
В выводах опишите, при каких условиях развивается одиночное мышечное сокращение. Какие процессы происходят в мышце в разные фазы сокращения (с позиции теории мышечного сокращения)?