Задача 1

Известно, что ионные каналы мембраны возбудимой клетки регули­руют амплитуду мембранных потенциалов. Экспериментально обнару­жено, что яд тетродотоксин блокирует натриевые каналы мембраны возбудимой клетки.

Вопросы:

1.

2.

Как изменится при этом потенциал покоя возбудимости клетки? Как изменится при этом потенциал действия возбудимой клет­ки?

3.

Как при этом изменится распределение ионов на внешней и вну­тренней стороне клеточной мембраны?

Ответы:

1.

Известно, что потенциал покоя создается преимущественно за счет выхода ионов калия по концентрированному градиенту из клетки. При этом натриевые каналы частично открыты, и не­которое количество ионов натрия проходит в клетку, уменьшая потенциал покоя. Следовательно, блокада натриевых каналов тетродотоксином приведет к небольшому увеличению потенциа­ла покоя.

1. При блокаде натриевых каналов становится невозможным воз­никновение потенциала действия, так как деполяризация кле­точной мембраны невозможна.

2. Концентрация ионов натрия на внешней стороне клеточной мембраны незначительно увеличится, так как ионы натрия пол­ностью перестают входить в клетку.

Задача 2

Известно, что фазы потенциала действия нервного волокна (быстрая деполяризация и реполяризация) возникают вследствие движения ионов натрия и калия вдоль концентрационных градиентов, В эксперименте на нерв подействовали уабаином — веществом, подавляющим активность АТФазы, затем провели длительное ритмическое раздражение нерва.

Вопросы:

1.

Как при этом изменится распределение ионов на внешней и вну­тренней стороне клеточной мембраны?

2.

Изменится ли величина потенциала покоя и потенциала дей­ствия в обработанном уабаином нервном волокне?

Ответы:

1.

Потенциал покоя и потенциал действия возбудимых клеток об­условлены разной концентрацией ионов, в первую очередь, ка­лия и натрия, снаружи и внутри клетки. Разность концентраций ионов поддерживается благодаря калиево-натриевому насосу, работа, которая является энергозависимой и требует АТФазной активности. Следовательно, ингибирование АТФазы приведет к выравниванию концентраций калия и натрия снаружи и внутри нервных волокон в ходе ритмического раздражения нерва.

2.

Отсутствие градиента концентрации ионов снаружи и внутри клетки приведет к исчезновению потенциала покоя и полной невозможности возникновения потенциала действия.

Задача 3

Известно, что препарат этилендиаминтетраамоний (ЭДТА) свя­зывает в живых тканях ионы кальция, В экспериментальных условиях на нервно-мышечном препарате лягушки в область нервно-мышечного синапса ввели ЭДТА,

Вопросы:

1. Как изменится процесс проведения возбуждения в синапсе?

2. Как повлияет ЭДТА на синтез ацетилхолина, проницаемость пресинаптической мембраны для медиатора, генерацию пост­синаптического потенциала и активность холинэстеразы?

Ответы:

При распространении возбуждения нервного волокна в преси — наптическую область увеличивается проницаемость пресинапти­ческой мембраны и ионы кальция входят по градиенту концентра­ции внутрь волокна. Связываясь с пресинаптическими везикулами, кальций обеспечивает движение везикул в сторону пресинаптиче­ской мембраны, что необходимо для высвобождения медиатора в синаптическую щель.

1. Связывание ионов кальция ЭДТА приведет к прекращению вы­свобождения ацетилхолина в нервно-мышечном синапсе и бло­каде проведения через синапс.

2. ЭДТА не повлияет непосредственно на синтез ацетилхолина, проницаемость пресинаптической мембраны для медиатора, ге­нерацию постсинаптического потенциала и активность холин­эстеразы.

Задача 4

Известно, что проведение возбуждения в синапсе состоит из не­скольких стадий. В эксперименте воздействие химического вещества на нервно-мышечные синапсы привело к прекращению передачи возбуждения с нерва на скелетную мышцу. При введении в указанную область ацетил­холина проведение возбуждения через синапс не восстановилось. Введение фермента ацетилхолинэстеразы восстановило проведение возбуждения.

Вопросы:

1. Перечислите возможные механизмы прекращения проведения возбуждения в синапсе?

2. Каков механизм действия изучаемого вещества на нервно-мы­шечный синапс?

Ответы:

1. Возможными причинами прекращения перехода возбуждения с нерва на мышцу в синапсе могут быть: нарушение выделения медиатора ацетилхолина пресинаптической областью; инакти­вация или блокада холинэргических рецепторов постсинапти­ческой мембраны; ингибирование фермента, разрушающего ацетилхолин.

2. При добавлении ацетилхолина нервно-мышечная передача не восстановилась, следовательно, дело не в недостаточном выделе­нии медиатора. Добавление фермента холинэстеразы, расщепля­ющего ацетилхолин и освобождающего рецепторы постсинапти­ческой мембраны для взаимодействия со следующими квантами медиатора, восстановило синаптическую передачу. Следователь­но, изучаемое вещество является ингибитором холинэстеразы.

Задача 5

Известно, что гладкие мышцы имеют ряд физиологических осо­бенностей по сравнению со свойствами скелетных мышц. Входе экс­перимента из стенки кишечника и стенки артерии мышечного типа животного было выделено по фрагменту (длиной 2 см и шириной 2 см), содержаьцему гладкомышечные волокна. Третий фрагмент такого же размера был выделен из скелетной мышцы. Внешне мало отличаюьциеся друг от друга мышечные фрагменты поместили в камеру с физиоло­гическим раствором, что обеспечивало условия для их жизнедеятель­ности в течение некоторого времени.

Вопросы:

Как различить принадлежность фрагментов мышечной ткани по их функциональным свойствам?

По какому функциональному признаку, без применения воз­действий, можно идентифицировать принадлежность одного из фрагментов к мышечной ткани кишечника?

Как с помощью раздражения фрагментов мышечной ткани мож­но отличить мышечную ткань внутренних органов от скелетной мышцы?

Ответы:

При наличии морфологического сходства между тремя фраг­ментами мышечной ткани, фрагменты гладкомышечной ткани отличаются автоматизмом, т. е. способностью к спонтанной ге­нерации потенциалов действия и к сокращению.

Автоматия хорошо выражена у гладких мышц стенок полых орга­нов, в частности, кишечника, и нехарактерна для гладких мышц стенок кровеносных сосудов.

Гладкие мышцы в отличие от скелетных мышц обладают высокой чувствительностью к биологически активным веществам. Подве­дение раствора ацетилхолина вызовет ритмические сокращения

1.

2.

3.

1.

2.

3.

Мышечного фрагмента кишечника. Раствор адреналина вызовет спастическое сокращение фрагмента скелетной мышцы. Сокра­щение фрагмента скелетной мышцы можно вызвать электриче­ским раздражением.

Задача 6

Известно, что одним из основных свойств возбудимых тканей явля­ется возбудимость. Экспериментально сравнивали возбудимость нерв­ной и мышечной ткани до и после длительного прямого и непрямого раз­дражения мышцы. Было установлено, что исходно возбудимость одной ткани выше, чем второй. Кроме того, было зафиксировано изменение возбудимости нерва и мышцы после длительного раздражения.

Вопросы:

Как определялась возбудимость нерва и мышцы?

Какая ткань и почему имела большую возбудимость?

Как изменилась возбудимость нерва и мышцы после длительного прямого и непрямого раздражения мышцы?

Какие параметры характеризуют величину возбудимости ткани?

Ответы:

На нервно-мышечном препарате лягушки сначала раздражали нерв и затем мышцу одиночными электрическими импульсами. Силу раздражения постепенно увеличивали до появления перво­го мышечного сокращения. Таким образом, определяли порог раздражения нерва и мышцы.

Нервная ткань имела большую возбудимость, так как ее порог раздражения был ниже по сравнению с мышечной тканью.

Возбудимость понизится вследствие уменьшения соотношения ионов на клеточной мембране при длительном раздражении не­рва и мышцы.

Величина возбудимости ткани характеризуется порогом раздра­жения, реобазой, хронаксией, скоростью аккомодации.

1.

2.

3.

4.

1.

2.

3.

4.

Задача 7

Известно, что возбудимость является одним из основных свойств нервной и мышечной тканей. Экспериментально бьиао установлено, что после нанесения на изолированный нерв и полоску миокарда надпо­рогового раздражения возникали потенциалы действия, входе которых происходило изменение возбудимости.

1.

2.

3.

1.

2.

3.

Вопросы:

Какой метод регистрации использовали для изучения потенциа­лов действия в нерве и полоске миокарда?

Как изучали изменение возбудимости в различные фазы потен­циалов действия?

Как изменяется возбудимость при возникновении потенциала действия?

Ответы:

Биопотенциалы регистрировали с помощью микроэлектродной техники.

Изменения возбудимости изучали с помощью измерений порога раздражения в различные фазы потенциалов действия.

Во время предспайка возбудимость повышается. При пике по­тенциала действия возникает абсолютный рефрактерный период. При реполяризации возникает относительный рефрактерный период. При отрицательном следовом потенциале наблюдает­ся фаза экзальтации. При положительном следовом потенциале возникает фаза субнормальной возбудимости.

Задача 8

Известно, что вокруг клеточных мембран возбудимых тканей суще­ствует неравномерное распределение ионов. Экспериментально увели­чивали градиент концентрации снаружи и внутри возбудимой клетки раздельно для ионов Na, К, С1 и Са.

Вопросы:

Как изменится величина потенциала покоя и потенциала дей­ствия при увеличении градиента концентрации раздельно для ио­нов: 1) №; 2) К\ 3) С/; 4) Cal

Ответы:

1.

При увеличении градиента концентрации Na величина потенци­ал покоя снизится, величина потенциала действия увеличится.

2.

При увеличении градиента концентрации К величина потен­циал покоя возрастет, величина потенциала действия не из­менится.

3.

При увеличении градиента концентрации С/ величина потен­циал покоя возрастет, потенциала действия не изменится.

4.

При увеличении градиента концентрации Са величина потенциал покоя снизится, величина потенциала действия не изменится.

Задача 9

Известно, что суммация одиночных мышечных сокраи^ений явля­ется одним из основных свойств мышечной ткани. В эксперименталь­ных условиях изучали способность скелетной мышцы, отрезка кишки и сердца к суммации с помои^ью нанесения на эти органы двух после­довательных раздражений.

Вопросы:

1.

Какие условия надо выполнить, чтобы добиться суммации оди­ночных сокращений?

2.

Почему при суммации одиночных сокращений увеличивается амплитуда сокращения?

3.

Какие виды мышц не способны к суммации одиночных сокра­щений, и почему это происходит?

4.

При каких условиях повторяющиеся ритмические раздражения вызывают зубчатый тетанус, гладкий тетанус, оптимум и песси — мум скелетной мышцы?

Ответы:

1.

Для суммации одиночных сокращений необходимо соблюде­ние двух условий. Повторное раздражение должно наноситься во время первого одиночного сокращения и не должно попасть в период рефрактерности первого возбуждения.

2.

Увеличение амплитуды сокращения при суммации двух одиноч­ных сокращений связано с началом второго сокращения на фоне уже частично сократившейся мышцы.

3.

Скелетная мышца способна к суммации одиночных сокращений. Длительность возбуждения и рефрактерного периода в скелет­ной мышце соответствует латентному периоду ее одиночного сокращения. Если повторное возбуждение попадает во время укорочения или расслабления первого одиночного сокращения, то второе сокращение суммируется с первым. В гладкой мышце длительность возбуждения и рефрактерный период соответству­ют латентному периоду и фазе укорочения ее одиночного сокра­щения. Поэтому суммация двух сокращений может произойти в случае попадания второго раздражения в фазу расслабления гладкой мышцы. В сердце длительность возбуждения и рефрак­терный период равны длительности одиночного сокращения. Поэтому суммация одиночных сокращений в миокарде не про­исходит.

4. Зубчатый тетанус возникает, когда каждое последующее раздра­жение попадает в фазу расслабления предыдущего одиночного сокращения. Гладкий тетанус возникает, когда каждое последую­щее раздражение попадает в фазу укорочения предыдущего оди­ночного сокращения. Оптимум возникает, когда каждое после­дующее раздражение попадает в фазу экзальтации предыдущего возбуждения. Пессимум возникает, когда каждое последующее раздражение попадает в абсолютный рефрактерный период преды­дущего возбуждения.

Задача 10

Известно, что поддержание постоянства ионного состава в воз­будимых тканях необходимо для их нормального функционирования. Отсутствие солей (ив частности — солей кальция) в питьевой воде у населения отдельного района России привело к нарушению функций скелетной мускулатуры. Обследование населения показало, что даже практически здоровые люди жаловались на повышенную мышечную утомляемость и недостаточную физическую силу.

Вопросы:

1. Какова роль ионов кальция в механизме мышечного сокращения?

2. Почему недостаток кальция в организме сопровождается повы­шенной физической утомляемостью и недостаточной физиче­ской силой у людей?

Ответы:

1. В расслабленном мышечном волокне белок тропонин препят­ствует взаимодействию головок выростов миозина с актином. Мышечное сокращение начинается с выхода ионов кальция из Т-систем и эндоплазматического ретикулума. Ионы кальция со­единяются с тропонином, и он сдвигается в сторону. Головки выростов миозина вступают в контакт с актином, обеспечивая скольжение нитей актина вдоль миозина. Длина саркомеров ми­офибрилл уменьшается. Длина всей мышцы уменьшается.

2. Количество связанных с тропонином ионов кальция определяет количество поперечных мостиков между нитями актина и ми­озина и, следовательно, силу и длительность сокращения. По­этому недостаток в организме ионов кальция у людей приводит к уменьшению мышечной силы и повышению физической утом­ляемости.

Задача 11

Известно, что ацетилхолин является одним из основных медиа­торов нервной системы. Входе обследования испытуемого было уста­новлено, что блокатор ацетилхолинергической передачи возбуждения в синапсах атропин вызвал расширение зрачка, увеличение частоты и силы сердечных сокращений, уменьшение перистальтики желудочно — кишечного тракта. При этом не изменилась сократительная функция скелетной мускулатуры.

Вопросы:

1.

На какие постсинаптические рецепторы действует ацетилхолин при выделении его в синаптическую щель?

2.

Объясните возможные причины различного действия атропина в нервно-мышечных синапсах соматической нервной системы и в синапсах вегетативной нервной системы на внутренних органах.

Ответы:

1.

Медиатор ацетилхолин действует на два вида постсинаптических рецепторов: М — и Н-холинорецепторы. М-холинорецепторы на­ходятся в нейроорганных синапсах парасимпатической нервной системы. Н-холинорецепторы находятся в нервно-мышечных синапсах и вегетативных ганглиях.

2.

Атропин блокирует только М-холинорецепторы. Поэтому бло­кируется действие парасимпатической нервной системы, а со­матическая регуляция скелетной мускулатуры не нарушается.

Задача 12

Известно, что суммарный потенциал действия нерва складыва­ется из потенциалов действия одиночных нервных волокон, входящих в нерв. Экспериментально исследовали суммарный потенциал дей­ствия изолированного седалищного нерва, выделенного из крупного животного. Раздражение наносили на проксимальный конец нерва. На дистальном конце нерва суммарный потенциал имел сложную форму и состоял из нескольких пиков и волн. Амплитуда его значительно уменьшилась.

Вопросы:

1.

С чем связано изменение формы суммарного потенциала дей­ствия по ходу проведения возбуждения в нерве?

2.

Как диаметр нервного волокна и наличие миелина влияют на скорость проведения возбуждения?

3.

1.

2.

3.

Почему происходит уменьшение амплитуды суммарного потен­циала?

Ответы:

Расслоение суммарного потенциала действия на отдельные вол­ны связано с различной скоростью проведения возбуждения в волокнах, образующих нерв.

Скорость проведения возбуждения больше в миелиновых во­локнах с большим диаметром.

Амплитуда суммарного потенциала уменьшается вследствие уменьшения количества нервных волокон на дистальном конце нерва, что связано с ответвлениями от нерва нервных волокон по ходу его длины.

Задача 13

Известно, что утомляемость является одним из основных свойств возбудимой ткани. В эксперименте на нервно-мышечном препарате лягушки проводили ритмическое непрямое раздражение мышцы.

Вопросы:

1.

Как изменится амплитуда мышечного сокращения после дли­тельного раздражения нерва?

2.

Как изменится амплитуда и частота потенциалов действия в нервных волокнах при развитии утомления в мышце?

Ответы:

1.

При длительном раздражении амплитуда мышечных сокращений уменьшается за счет процесса утомления мышцы.

2.

Амплитуда и частота потенциалов действия нервных волокон не изменится, так как нервы подчиняются закону относительной неутомляемости.

Задача 14

Известно^ что лабильность, или функциональная подвижность, является важной характеристикой возбудимых тканей. Эксперимен­тально была исследована лабильность возбудимых тканей лягушки: седалиьцного нерва, состоящего из миелиновых волокон, одного из сим­патических нервов, состоящего из безмиелиновых волокон, нервно-мы­шечных синапсов и икроножной мышцы.

Вопросы:

1. Как определяли лабильность возбудимых образований?

2.

3.

1.

2.

3.

Какой параметр используют как меру лабильности?

У каких исследованных образований лабильность выше или ниже и почему?

Ответы:

Лабильность определяют с помощью нанесения ритмических раздражений с увеличивающейся частотой и регистрацией про­цессов возбуждения или сокращения в исследуемой возбудимой ткани.

Мерой лабильности является максимальная частота раздраже­ния, которую возбудимая ткань может воспроизвести без транс­формации ритма.

Мера лабильности обратно пропорциональна длительности рефрактерного периода. Миелиновые нервные волокна обла­дают наибольшей лабильностью. Безмиелиновые нервные во­локна имеют меньшую лабильность. Лабильность мышечных волокон еще меньше. Наименьшей лабильностью обладают синапсы, что связано с задержкой проведения возбуждения в синапсах.

antfiksa

Share
Published by
antfiksa

Recent Posts

БЕЛАЯ ДИЕТА, ИЛИ ЧТО НУЖНО ЕСТЬ ПОСЛЕ ОТБЕЛИВАНИЯ ЗУБОВ?

БЕЛАЯ ДИЕТА, ИЛИ ЧТО НУЖНО ЕСТЬ ПОСЛЕ ОТБЕЛИВАНИЯ ЗУБОВ? Благодаря возможностям современной эстетической стоматологии мечта…

2 месяца ago

ЧТО ТАКОЕ ФТОРИРОВАНИЕ ЗУБОВ?

ЧТО ТАКОЕ ФТОРИРОВАНИЕ ЗУБОВ? 2020-12-01 Кариес и повышенная чувствительность зубов - самые частые стоматологические проблемы,…

2 месяца ago

ПЕРИОСТИТ ЗУБА — ПРИЧИНЫ, СИМПТОМЫ, ЛЕЧЕНИЕ!

ПЕРИОСТИТ ЗУБА - ПРИЧИНЫ, СИМПТОМЫ, ЛЕЧЕНИЕ! Когда воспалительный процесс пульпы, вызванный кариесом, распространяется по направлению…

2 месяца ago

КАК КУРЕНИЕ СИГАРЕТ ВЛИЯЕТ НА ЗУБЫ?

КАК КУРЕНИЕ СИГАРЕТ ВЛИЯЕТ НА ЗУБЫ? Помимо отрицательного воздействия на дыхательные пути, особенно на легкие…

2 месяца ago

ЧТО ТАКОЕ ЯЗВЫ ВО РТУ? СИМПТОМЫ, ПРИЧИНЫ И ЛЕЧЕНИЕ.

ЧТО ТАКОЕ ЯЗВЫ ВО РТУ? СИМПТОМЫ, ПРИЧИНЫ И ЛЕЧЕНИЕ. Незначительные ранки во рту - это неприятный…

2 месяца ago

ПОЧЕМУ БЫ ВАМ НЕ ОТБЕЛИТЬ ЗУБЫ ПИЩЕВОЙ СОДОЙ? ФАКТЫ И МИФЫ О ДОМАШНЕМ ОТБЕЛИВАНИИ ЗУБОВ!

ПОЧЕМУ БЫ ВАМ НЕ ОТБЕЛИТЬ ЗУБЫ ПИЩЕВОЙ СОДОЙ? ФАКТЫ И МИФЫ О ДОМАШНЕМ ОТБЕЛИВАНИИ ЗУБОВ! Сон…

2 месяца ago