Цель работы
Проследить, как меняется сократительный ответ мышцы при изменении амплитуды и частоты раздражающих стимулов;
Определить продолжительность латентного периода;
Проследить за характером тетанического ответа мышцы при увеличении частоты раздражения;
Проследить развитие утомления в нервно-мышечном препарате при длительном ритмическом раздражении.
Методика исследования
Объект: травяная лягушка
Препарат: нервно-мышечный препарат травяной лягушки
Материалы и оборудование: регистрирующий компьютер; механический преобразователь со свободно вращающимся трёхплечевым рычажком (рычажок Энгельмана); универсальный штатив с закреплённой в нём камерой для нервно-мышечного препарата; стимулятор лабораторный; препаровальная ванночка; физиологический раствор для холоднокровных (раствор Рингера); вата; марля; набор инструментов для препаровки.
Готовят нервно-мышечный препарат, состоящий из седалищного нерва и икроножной мышцы. После того, как отпрепарован седалищный нерв, отрезаны тазовая кость около позвоночника, бедренная кость и все мышцы бедра, на внутренней стороне голени находят икроножную мышцу. Под ахиллово сухожилие подводят и крепко завязывают длинную нитку (накладывают лигатуру); дистальнее лигатуры сухожилие перерезают. Икроножную мышцу приподнимают за нитку и отделяют от прилежащих к ней других мышц голени. После этого удаляют голень ниже коленного сустава, оставляя мышцу.
Камера для работы с нервно-мышечным препаратом:
а – отделение для мышцы; б – отделение для нерва; 1 – раздражающие электроды; 2 – корковая пластинка; 3 – клеммы электродов; 4 – стержень для крепления камеры на универсальном штативе.
Мышцу помещают в отделение камеры и за суставную сумку коленного сустава прочно фиксируют булавкой на корковой пластине. Второй конец мышцы через лигатуру присоединяют к вертикальному отростку рычажка Энгельмана. Нитка и горизонтальное плечо механо-электрического преобразователя должны быть строго параллельны плоскости лабораторного стола. Нерв осторожно протягивают между через прорезь между отделениями камеры и укладывают на вмонтированные в отделении для нерва электроды. В камеру капают некоторое количество раствора Рингера и закрывают отделение с нервом крышкой.
Ход работы
Часть 1. Градация одиночного мышечного сокращения.
При длительности стимула 0,5 с на препарат был подан ряд одиночных стимулов. Сначала была определена величина порогового раздражения: впервые ответная реакция на внешнее раздражение была получена при амплитуде раздражения = 15 мВ.
Далее, в течение 10-15 секунд, на препарат подавались стимулы, но каждое последующее раздражение производилось с увеличенным напряжением.
Было определено максимальное напряжение электрического тока, при котором все двигательные единицы мышцы сокращаются. При дальнейшем увеличении амплитуды стимула увеличения амплитуды ответ не наблюдался. Максимальная амплитуда раздражающего тока равна 30 мВ.
Рис. 4: Градация мышечного ответа в ответ на увеличение напряжения раздражающего тока.
Результаты:
Было найдено значение порогового тока = 15 мВ. При такой амплитуде раздражения возбудилось самое чувствительное волокно.
Была прослежена градация мышечного сокращения в зависимости от величины амплитуды раздражающего тока. Градацию мышечного сокращения можно объяснить тем, что в сократительную реакцию последовательно включаются двигательные единицы, сначала самые чувствительные, а затем те, чей порог раздражения наиболее высокий.
Максимальная амплитуда раздражающего тока = 30 мВ. Когда на препарат подаётся стимул данной силы, возбуждаются все нервные волокна, и амплитуда сократительного ответа не возрастает.