Методические разработки к практическим занятиям и самостоятельной подготовке для студентов

Методические разработки к практическим занятиям подготовлены авторским коллективом сотрудников кафедры нормальной физиологии Челябинской Государственной медицинской академии в составе: профессоров С. Л. Сашенкова, Н. В. Тишевской; старших преподавателей: Н. Н. Шакирова, С. А. Шевякова.

Данное учебное пособие предназначено для студентов стоматологического факультета медицинских ВУЗов для самостоятельной работы на практических занятиях по нормальной физиологии.


^ Раздел: ФИЗИОЛОГИЯ ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ.

Тема: Биоэлектрические явления в мембранах клеток.


Прежде всего, определите, какие ткани живого организма относятся к возбудимым, чем они отличаются от невозбудимых тканей. Далее сформулируйте понятия таких физиологических свойств как возбудимость, проводимость и лабильность и рассмотрите, как выявляются и измеряются каждое из этих свойств. Дайте определение таким реакциям возбудимых тканей на раздражение как: возбуждение, торможение, адаптация. Сформулируйте понятие - физиологический покой.

Перечислите основные виды электрических потенциалов возбудимых клеток. На данном занятии основное внимание уделите мембранному потенциалу покоя (МП или ПП) и потенциалу действия (ПД). Рассмотрите основные характеристики МП и ПД (амплитуда, длительность всех составляющих, характер зарядов на наружной и внутренней поверхностях мембраны), способы регистрации (внеклеточное и внутриклеточное отведения) и механизм развития (электрогенез). Изучая электрогенез, обязательно рассмотрите строение плазматической мембраны, каковы механизмы транспорта ионов через неё, в каком состоянии находятся ее ионные каналы, система калий-натриевого насоса во время физиологического покоя и при возбуждении.

Рассматривая процесс возбуждения, обратите внимание на то, что подвижный процесс возбуждения является прерывистым и ритмичным. Объясните, какие изменения ионной проницаемости, электрических свойств плазматической мембраны и возбудимости в процессе развития возбуждения обусловливают прерывистость последнего.

Сформулируйте понятия: абсолютная и относительная рефракторная фазы, супернормальная фаза, фаза экзальтации. Соотнесите их во времени с развитием ПД.

^ Задание для самостоятельной работы

1. Составьте таблицу временных и амплитудных характеристик ПП и ПД.

2. Зарисуйте схематично опытную установку для регистрации ПП и ПД при внутриклеточном и внеклеточном отведении.

Рекомендуемая литература

1. 
   Нормальная физиология человека под ред. Ткаченко Б.И. Медицина 2005.
   
2. 
   Лекции по нормальной физиологии.
   
3. 
   Физиология человека (COMPENDIUM) , под ред. Б.И.Ткаченко, ГЭОТАР-Медиа 2009.
   
4. 
   Лекции по физиологии ЦНС. Медицинский вестник, №6, 2000
   

ПРОТОКОЛ

Работа 1. Расчет параметров ПД.

Цель работы: познакомиться с принципами расчета параметров ПД при различных способах отведения.

Ход работы:

1. По прилагаемым осциллограммам рассчитать следующие параметры внутриклеточно отводимого потенциала действия портняжной мышцы лягушки:

а) мембранный потенциал (мВ);

б) амплитуда потенциала действия (мВ);

в) амплитуда реверсии потенциала действия (мВ);

г) длительность спайка потенциала действия (мС):

д) длительность следовой электронегативности (мС).

2. По прилагаемым осциллограммам рассчитать следующие параметры внеклеточно отводимого потенциала действия портняжной мышцы лягушки:

а) амплитуда первой фазы ПД (мВ);

б) длительность 1 фазы ПД (мС).

Результаты: схематично зарисовать кривые. Отметить на схеме измеряемые параметры. Внести в протокол цифровые результаты.

Выводы:


^ Тема: Нервно-мышечный синапс. Физиология скелетных и гладких мышц

Сформулируйте основные законы раздражения возбудимых тканей: закон силы, закон градиента силы и закон соотношения силы и времени действия раздражителя. Изучая закон силы, рассмотрите особенности его проявлений при действии раздражителя: а) на отдельное нервное или мышечное волокно; б) на нервный ствол, целую скелетную мышцу и сердечную мышцу. При изучении закона градиента силы отметьте условия, при которых может развиться: а) возбуждение; б) аккомодация. Рассматривая закон соотношения силы и времени действия раздражителя, сформулируйте понятия: реобаза, полезное время, хронаксия.

Попробуйте оценить значение всех перечисленных выше законов для медицинской практики.

Мышечная ткань. Различают 3 типа мышц: поперечнополосатые скелетные, поперечнополосатая сердечная и гладкие мышцы. Всем им присущи общие физиологические свойства и проведение возбуждения с помощью местных электрических токов. Кроме того, мышечные волокна обладают свойством сократимости. Сформулируйте понятия: сократимость, сокращение.

Наиболее детально рассмотрите функцию скелетных мышц. Определите возбудимые и сократимые структуры мышечного волокна и связь между ними. Рассмотрите механизм сокращения и запуск его при возбуждении (электромеханическое сопряжение — ЭМС). Почему одно волокно скелетной мышцы подчиняется закону «все или ничего», а вся скелетная мышца имеет градуальную зависимость амплитуды сокращения от силы раздражителя. Сформулируйте условия раздражения скелетной мышцы, при которых наблюдаются одиночные мышечные сокращения и тетанус, как результат суммации одиночных сокращений.

Изучая функциональную организацию скелетной мышцы, сформулируйте понятие - двигательная единица (ДЕ), рассмотрите их архитектонику в скелетной мышце и функциональные особенности быстрых и медленных ДЕ. Какой режим сокращения скелетной мышцы называют изометрическим, изотоническим, ауксотоническим.

Рассмотрите основные особенности функции гладких мышц: способность к автоматии, свойства функционального синцития, высокая чувствительность к действию химических раздражителей, пластичность.

Объясните, почему вся сердечная мышца, как и отдельное ее волокно, подчиняется закону «всё или ничего» и почему возбуждение, возникнув в каком-либо волокне, распространяется на всю сердечную мышцу.

^ Задание для самостоятельной работы

1. Изобразите графически проявления законов:

а) силы — отношение между амплитудой ответа и силой раздражителя (для мышечного волокна и целой скелетной мышцы, для сердечной мышцы);

б) градиента силы — отношения между пороговой силой раздражителя и скоростью изменения силы раздражителя во времени;

в) соотношения силы и времени действия раздражителя.

2. Зарисуйте схематично соотношение между раздражением, возбуждением и сокращением скелетной мышцы при:

а) действии одиночного стимула;

б) при действии серии стимулов различной частоты.

3. Изобразите схематично взаимоотношения систем возбуждения, сокращения и ЭМС в мышечном волокне.

4. Изобразите схематично расположение сократительных протофибрилл в саркомере скелетного мышечного волокна при сокращении и расслаблении мышцы.

Рекомендуемая литература:

1. 
   Нормальная физиология человека под ред. Ткаченко Б.И. Медицина 2005.
   
2. 
   Лекции по нормальной физиологии.
   
3. 
   Физиология человека (COMPENDIUM) , под ред. Б.И.Ткаченко, ГЭОТАР-Медиа 2009.
   
4. 
   Лекции по физиологии ЦНС. Медицинский вестник, №6, 2000