Материал: FIZO_MODUL

1. После введения примененного вещества скелетная мышца не будет реагировать на непрямое надпороговое раздражение.

2. Чтобы доказать, что указанное вещество не действует на двигательный нерв, а именно в области синапса, нужно измерить ПД отведением с данного нерва.

3. Доказать, что данное вещество не действует на сократительный аппарат мышц можно прямым раздражением.

4. Проверить, не действует ли данное вещество в области пресинаптической мембраны необходимо, проверив наличие медиатора ацетилхолина в синаптической щели.

5. Проверить, не оказывает ли данное вещество антихолинэстеразное действие, можно измерив ПД постсинаптической мембраны, т.к. при действии ингибитора холинэстеразы ритмическое раздражение нерва вызывает суммацию потенциала концевой пластинки, что ведет к стойкой деполяризации постсинаптической мембраны. (?)

6. Обладает ли вещество деполяризующим действием нужно проверить, измерив ПД постсинаптической мембраны. (?)

7. Проверить, обладает ли вещество конкурентным действием, можно искусственным введением ацетилхолина. (?)

8. На основании проведенного анализа остается получить результат: данное вещество воздействует на холинорецепторы – курареподобные вещества блокируют их, нарушая открытие Na+каналов на постсинаптической мембране.

№45. При раздражении нерва, иннервирующего мышцу, была зарегистрирована гиперполяризация постсинаптической мембраны. К какому виду относится раздражаемая мышца?

1. Описанное изменение заряда потенциала соответствует утомлению мышцы.

2. Следовательно, синапсы, возбуждаемые при раздражении данного нерва – тормозные.

3. Нервные импульсы, приходящие в варикозы аксонов, высвобождают тормозной медиатор. Воздействуя на постсинаптическую мембрану, тормозной медиатор взаимодействует с хемовозбудимыми каналами, обладающими преимущественной проницаемостью для ионов К+. Выходящий поток калия через эти каналы вызывает гиперполяризацию постсинаптической мембраны.

4. Раздражаемая мышца – гладкая, т.к. именно гладкие мышцы могут возбуждаться и тормозиться благодаря наличию адренергических и холинергических волокон.

№46. В эксперименте на нервно-мышечном препарате лягушки регистрировали биопотенциалы и сокращение мышечного волокна при увеличении частоты его раздражения от 20 до 200 стимулов в секунду. Использовали два способа раздражения мышц – прямое и непрямое. При одном способе раздражения увеличение частоты сопровождалось увеличением амплитуды сокращения и частоты биопотенциалов; при другом способе при увеличенной частоте раздражения мышца расслаблялась, биопотенциалы не регистрировались.

Объясните результат эксперимента при условии, что лабильность раздражаемой мышцы составляла 250 имп/с.

1. При непрямом раздражении мышечного волокна раздражают двигательный нерв, возбуждение по которому посредством синапса передается на мышцу.

2. Доказать, что лабильность мышцы 250 имп/с можно, увеличивая частоту ее раздражения от 200 до 300 стимулов/с. На раздражение 250 и меньше стимулов/с мышца будет отвечать соответствующим числом сокращений в единицу времени в точном соответствии с ритмом наносимых раздражений. Если частота раздражения превышает величину лабильности, то возникает ее трансформация.

3. Лабильность структур при непрямом раздражении: самая большая – нерв, меньше – мышца, еще меньше – синапс.

4. При частоте прямого раздражения 20 имп/с и 200 имп/с мышца будет генерировать ПД с соответствующей частотой. При частоте непрямого раздражения 20 имп/с мышца будет генерировать ПД соответствующей частотой, а при частоте 200 имп/с – с меньшей частотой.

5. Явление уменьшения частоты биопотенциалов и амплитуды мышечного сокращения вплоть до прекращения генерации ПД и расслабление мышц при увеличении частоты раздражения – утомление.

6. При длительном раздражении в нервных окончаниях уменьшается запас медиатора, а его синтез не поспевает за расходованием. Накапливающиеся продукты обмена в мышце понижают чувствительность постсинаптической мембраны к ацетилхолину, в результате чего уменьшается величина постсинаптического потенциала. Когда он понижается до критического уровня, в мышечном волокне не возникает возбуждения. Снижается скорость ресинтеза АТФ, необходимого для мышечного сокращения.

№47. Задачей эксперимента на двух мышцах (А и Б) являлось получение суммарного мышечного сокращения. Предварительно было установлено, что длительность периода укорочения мышцы А – 50 мс, мышцы Б – 500 мс.

1. Для получения слитного суммарного сокращения мышцы А и Б необходимо их раздражать с высокой частотой.

2. Для возникновения суммации необходимо, чтобы интервал между раздражением имел определенную длительность: он должен быть длиннее рефрактерного периода, иначе на второе раздражение не будет ответа, и короче всей длительности сократительного ответа, чтобы второе раздражение подействовало на мышцу раньше, чем она успеет расслабиться после первого раздражения. Причем для возникновения слитного суммированного сокращения раздражение должно приходиться в фазу укорочения.

3. Слитное сокращение мышцы А и мышцы Б – гладкий тетанус.

4. Мышца А относится к медленным красным, Б – к быстрым белым.

5. Продолжительность суммарного сокращение мышцы А будет большей, нежели мышцы Б, т.к. медленные мышечные волокна обладают большей выносливостью, чем быстрые.

№48. На скелетную мышцу лягушки наносили непрямое раздражение и регистрировали сокращения при частоте 5, 15, 25, 50 и 150 стимулов в секунду. Каковы результаты раздражения?

1. Ответ мышцы на 5 стимулов в секунду – 5 одиночных сокращений, поскольку при воздействии на мышцу непрямых раздражений с большим интервалом, при котором всякое следующее раздражение попадает в период после окончания фазы расслабления.

2. Ответ мышцы на 15 стимулов в секунду – зубчатый тетанус, так как подается много стимулов с интервалом, при котором после первого раздражения сокращение еще не закончилось, а уже возникло новое.

3. Ответ мышцы на 25 стимулов в секунду – зубчатый тетанус, поскольку подается много стимулов с интервалом, при котором после первого раздражения сокращение еще не закончилось, а уже возникло новое.

4. Ответ мышцы на 50 стимулов в секунду – гладкий тетанус, т.к. стимулы наносятся с очень малым интервалом. При сравнении с раздражением 25 стимулов/с последующее раздражение приходится на фазу укорочения, а не расслабления.

5. На непрямое раздражение в 150 имп/с мышца ответит гладким тетанусом, т.к. стимулы наносятся с очень высокой частотой.

6.

№49. Икроножную мышцу и мышцу желудка лягушки помещали в раствор, содержащий ионы Na+, K+, Ca2+ и Cl- в концентрациях, соответствующих их содержанию в тканях. На мышцы наносили прямое надпороговое раздражение и регистрировали биопотенциалы и сокращения.

Как отразилось на результатах эксперимента прибавление к раствору ионов Mg2+, который, как известно, обладает высоким сродством к активным группам кальциевых каналов и, связываясь с ними, блокирует прохождение Ca2+?

1. При блокаде кальциевых каналов нарушается мышечное сокращение.

2. Прибавление ионов магния не повлияло на генерацию ПД икроножной мышцы.

3. Генерация ПД происходит благодаря ионам Na+, К+ и не зависит от ионов Ca2+.

4. Блокада кальциевых каналов повлияла на сокращение скелетной мышцы – его осуществление стало невозможным.

5. Ионы Ca2+ необходимы для сокращения мышцы: они присоединяются к тропонину, и тот прекращает блокировать взаимодействие актина с миозином.

6. Прибавление ионов магния повлияло на генерацию ПД мышцей желудка во время ее раздражения – заблокировало ее.

7. Ионная природа ПД гладкой мышцы опреде­ляется особенностями каналов мембраны гладкой мышечной клетки. Основную роль в механизме возникновения ПД играют ионы Са2+.

8. При действии ионов Mg2+ сократимость мышцы желудка изменилась – стала отсутствовать.

9. Ионы Ca2+ перестали поступать в цитоплазму миоцитов желудка. Данные ионы должны связываться с кальмодулином, активирующим киназу легкой цепи миозина, которая приводит к гидролизу АТФ и запускает цикл образования поперечных мостиков.

10. Прибавление ионов магния не влияет на генерацию ПД исчерченной мышцы, однако блокирование кальциевых каналов данными ионами нарушает способность мышцы сокращаться. В гладкой мускулатуре блокирование кальциевых каналов ионами Mg2+ негативно воздействует и на ПД, и на сокращение.

№50. Изолированные икроножные мышцы одной и той же лягушки раздражали с частотой 8 имп/с. Одна из мышц была предварительно утомлена, остальные условия проведения эксперимента были одинаковыми. Оказалось, что сокращения одной из мышц были одиночными, другая отвечала суммарными сокращениями.

Какая мышца отвечала на раздражения одиночными, какая – суммарными сокращениями?

1. Неутомленная мышца не может в данных условиях отвечать на раздражение суммарным сокращением, ведь осуществляется воздействие на мышцу раздражений с большим интервалом, при котором всякое следующее раздражение попадает в период после окончания фазы расслабления.

2. Утомленная мышца может в данных условиях отвечать на раздражение суммарным сокращением. При утомлении нарастает латентный период сокращения и удлиняется период расслабления мышцы, следовательно, последующие сокращения могут попадать в фазу расслабления, вызывая суммарное сокращение.

3. Вывод: неутомленная мышца отвечала на раздражения одиночными, а утомленная – суммарными сокращениями.