Лабораторная работа № 2. Тема «Пороговые, субмаксимальные и максимальные сокращения мышц»

Тема «Пороговые, субмаксимальные и максимальные сокращения мышц»

Цель работы: проследить, как меняется амплитуда сокращения икроножной мышцы лягушки при изменении силы одиночного электрического раздражения. Выявить зависимость между силой электрического раздражения и величиной ответной реакции возбудимого образования.

Оборудование: электростимулятор, электроды, электрокимограф, универсальный штатив с миографом, набор инструментов, физиологический раствор, вата, препаровальная доска, лягушка.

Реакция живой ткани организма на раздражение зависит от особенностей этого раздражения. Действие раздражителей на живую ткань подчиняется определенным закономерностям, которые сформулированы в законах раздражения. В данной работе изучается I закон, который устанавливает зависимость ответной реакции от силы раздражения (рис.1).

Рис.1. Зависимость ответной реакции от силы раздражителя: 1-подпороговые раздражители, 2- пороговый раздражитель, 3- субмаксимальный раздражитель, 4- максимальные раздражители, 5- сверхмаксимальные раздражители.

Сокращение икроножной мышцы могут быть вызваны либо раздражением седалищного нерва (непрямое раздражение), либо раздражение самой мышцы (прямое раздражение). Необходимо учитывать то, что скелетная мышца имеет изолированные друг от друга мышечные волокна, с различной возбудимостью. Благодаря этому при постепенном увеличении силы тока (раздражении) первыми сокращаются волокна, обладающие наибольшей возбудимостью, большая же часть волокон остается пассивной. Дальнейшее увеличение силы раздражения будет вовлекать в мышечную реакцию все большее количество мышечных волокон, и поэтому общее сокращение мышцы будет увеличиваться. При силе раздражения достаточной для возбуждения всех мышечных волокон, сокращение мышцы будет увеличиваться, станет максимальным и дальнейшее увеличение раздражителя уже не повлияет на укорочение мышцы.

Ход работы:

1. Приготовьте нервно-мышечный препарат обычным способом.

2. Составьте электрическую цепь (аккумулятор, ключ, катушку).

3. Сблизьте катушки на 3 мм. Снова замкните и разомкните ключ, отмечая расстояние, при котором впервые получили легкое вздрагивание (пороговое сокращение). Запишите сокращения мышц, но несколько большей амплитуды.

4. Постепенно сближая катушки, следите за сокращениями все большей амплитуды до тех пор, пока мышца не даст 2-3-х одинаковых по амплитуде сокращений.

5. Сделайте анализ кривых, зарисуйте их с барабана кимографа в тетрадь.

Контрольные вопросы:

1. Почему в физиологических экспериментах чаще всего используют электрический ток?

2. Дайте определение понятию «раздражитель».

3. Какие бывают по силе раздражители?

4. Как читается закон силы раздражения? Каково его графическое изображение?

5. Какая существует зависимость между силой субмаксимального и сверхмаксимального раздражителей и ответной реакцией?

6. Почему ответная реакция ткани увеличивается до определенного предела?

7. Что является мерой возбудимости ткани? Какая ткань более возбудима?

8. Какие взаимопереходные процессы можно пронаблюдать в первом законе раздражения?

9. При действии каких по силе раздражителей будет наблюдаться процесс торможения?

10. Может ли процесс торможения переходить вновь в процесс возбуждения? Какие условия при этом необходимы?

11. Перечислите принципиальные различия между процессами торможения и утомления.