Практическая работа

Работа № 1. Обнаружение потенциала покоя в опыте Гальвани (опыт Гальвани без металлов). Метод внутриклеточной регистрации потенциала покоя.

Рекомендуемый план протокола:

1.Нарисуйте схему опыта, подпишите ее элементы. Укажите основные методические приемы, использованные в опыте.

2. Сформулируйте результаты опыта.

3. В выводе при обсуждении результатов объясните:

3.1. Почему седалищный нерв целого нервно-мышечного препарата должен одновременно кос­нуться неповрежденной поверхности мышцы бедра и разрезанного участка этой мышцы? Какой заряд имеют мембраны мышечных волокон на неповрежденной поверхности, на срезе?

3.2. Что возникает в нерве при таком прикосновении?

3.3. Почему икроножная мышца нервно-мышечного препарата сокращается?

3.4.Что доказывает этот опыт?

NB! В выводе отметить, что данным опытом Л. Гальвани открыл внутриклеточный метод регистрации потенциала действия.

Работа № 2. Наблюдение вторичного сокращения в опыте Маттеучи (метод внеклеточной регистрации потенциала действия).

Рекомендуемый план протокола:

1.Нарисуйте схему опыта, подпишите ее элементы. Назовите приборы, укажите основные ме­тодические приемы, использованные в опыте.

2.Сформулируйте результаты опыта.

3. В выводе при обсуждении результатов объясните:

3.1. Почему икроножная мышца 1-ого препарата сокращается?

3.2. Почему икроножная мышца 2-ого препарата сокращается?

3.3. Что является раздражителем для нерва и мышцы 2-ого препарата?

3.4. Какой вывод позволяют сделать результаты опыта?

NB! Данный опыт является доказательством внеклеточного метода регистрации потенциала действия.

3. Исследование роли калия в формировании заряда мембраны седалищного нерва в покое.

Рекомендуемый план протокола:

1. Нарисуйте схему опыта, подпишите ее элементы. Назовите приборы, укажите основ­ные методические приемы, использованные в опыте.

2. Сформулируйте результаты исследования разности потенциалов между двумя участ­ками седалищного нерва:

а) если оба участка находятся в растворе Рингера,

б) один участок помещен в этиловый спирт, второй в раствор Рингера,

в) один участок в этиловом спирте, второй в растворе Рингера с небольшим избытком хлорида калия,

г) один участок в этиловом спирте, второй в растворе Рингера с большим избытком хло­рида калия.

3. В выводе при обсуждении результатов объясните почему:

3.1. в случае а) разность потенциалов между участками нерва отсутствует;

3.2. в случае б) разность потенциалов появляется;

3.3. в случае в) разность потенциалов снижается;

3.4. в случае г) разность потенциалов опять исчезает.

Задания для контроля усвоения результатов

Решите ситуационные задачи:

1. С помощью внутриклеточного микроэлектрода необходимо зарегистрировать потенциал по­коя нервной клетки. Что покажет регистрирующий прибор, если микроэлектрод: а) находится на наружной поверхности мембраны; б) проколол мембрану; в) был продвинут вглубь клетки?

2. Нервно-мышечный препарат поместили в раствор Рингера, содержащий яд тетродотоксин, который блокирует в мембранах потенциал-зависимые каналы для натрия. Как изменятся в этом случае потенциалы покоя и потенциалы действия клеток препарата?

3. Как и почему изменятся потенциал покоя и потенциал действия возбудимой клетки, ее воз­будимость при увеличении проницаемости мембраны: а) для ионов натрия; б) для ионов калия?

4. Как и почему изменятся потенциал покоя и потенциал действия возбудимой клетки, ее воз­будимость при удалении ионов натрия из межклеточной среды, при блокаде натрий-калиевого насоса?

5. Как и почему изменятся потенциал покоя и потенциал действия возбудимой клетки, ее воз­будимость при гиперполяризации, при деполяризации, не достигающей критического уровня?

5. Под действием цианидов в нервной клетке прекратилось образование АТФ. Отразится ли это на потенциале покоя клетки? Сможет ли она возбуждаться? Ответ объясните.

6. Потенциал покоя клетки составляет -90 мв, критический уровень деполяризации равен - 60 мв. Как изменится возбудимость клетки, если критический уровень деполяризации увеличился на 30%?

7. Известно, что раздражители различной природы (химические, механические, электрические и т.д.) вызывают формирование потенциала действия в нерве или мышце. Объясните, почему эффект действия раздражителей одинаков?

8. Как изменится длительность абсолютного и относительного рефрактерных периодов, дли­тельность потенциала действия клетки при: а) увеличении проницаемости мембраны для на­трия, для калия; б) при уменьшении проницаемости мембраны для натрия, для калия?

9. Под действием фармакологического препарата критический уровень деполяризации снизил­ся (на графике потенциала действия сместился к нулю). Как в этом случае изменился порого­вый потенциал клетки, ее возбудимость?

10. В экспериментах при регистрации потенциала действия возбудимой клетки применяли как внутриклеточный, так и внеклеточный способы регистрации. Будут ли отличаться графики за­регистрированных потенциалов действия? Ответ объяснить.

11. Мышца, помещенная в безкислородную среду, через некоторое время перестала сокращать­ся в отвел на действие раздражителей сверхпороговой силы. Объясните, почему это произошло?

12. Свежеприготовленный нервно-мышечный препарат после охлаждения до температуры, близкой к 0°С, подвергли действию раздражителя суперпороговой силы. Какой ответ мышцы при этом получили?

13. В эксперименте нерв раздражают стимулами частотой 1000 гц. Известно, что абсолютный рефрактерный период нерва составляет 2 мс. С какой частотой будут формироваться в нерве потенциалы действия в ответ на это раздражение?

14. В ходе измерения величины ПП микроэлектродным методом она со временем начинает уменьшаться. В чем причина этого явления?

15. Батрахотоксин — сильный нейротоксин, который значительно увеличивает натриевую про­ницаемость мембраны в покое. Как этот яд повлияет на величину ПП?

16. Как изменится возбудимость ткани, если мембранный потенциал вырос на 20%, а критический уровень деполяризации - на 30%? Исходные величины : Ео=90 мв., Ек = 60 мв.