Материал: Физиология методички

A. Менший, ніж тривалість одиночного ско-

з постійною швидкістю 10 м/с. Розрахуйте, з якою

рочення

частотою подразнення відбуватиметься сумація.

B. Більший удвічі, ніж тривалість одиночно-

4. Рефрактерний період м’яза дорівнює 5 мс.

го скорочення

Лабільність м’яза в 4 рази менша за теоретичну.

C. Більший у 5 разів, ніж тривалість одиноч-

Намалюйте міограми за такими частотами по-

ного скорочення

дразнення: 10 Гц; 50 Гц; 100 Гц.

D. Дорівнює тривалості одиночного скоро-

5. Площа фізіологічного поперечного перети-

чення

ну м’яза 25 см2. Розрахуйте питому силу м’яза,

E. Більший у 7 разів, ніж тривалість одиноч-

якщо він в змозі підняти максимально 200 кг.

ного скорочення

6. Розрахуйте, з якою частотою потрібно по-

дразнювати скелетний м’яз для одержання зуб-

7. Роль Са2+ у скороченні скелетного м’яза по-

частого і гладкого тетанусу, якщо його одиноч-

лягає у такому:

не скорочення триває 0,1 с (100 мс).

A. Конформаційній зміні тропоніну

7. Розрахуйте, з якою частотою слід подраз-

B. Конформаційній зміні актину

нювати скелетний м’яз для одержання зубчасто-

C. Забезпеченні руху голівки міозину

го і гладкого тетанусу, якщо його одиночні ско-

D. Блокуванні активного центру міозину

рочення тривають 0,05 с (50 мс).

E. Блокуванні активного центру актину

8. Розрахуйте, скільки АТФ витратить литко-

вий м’яз жаби за 5 с зубчастого і гладкого тета-

8. За умов дії на скелетний м’яз отрути, що

нусу за умов:

пригнічує синтез АТФ, порушиться процес ... у

1) Одиночне скорочення триває 100 мс.

період м’язового скорочення:

2) Зубчастий тетанус виникає під впливом

A. Ковзання актину і міозину

частоти подразнення 15 за 1 с.

B. Відкриття активних центрів актину

3) Гладкий тетанус — під впливом частоти

C. Виходу Ca2+ із саркоплазматичного рети-

30 за 1 с.

кулума

4) На одне м’язове скорочення витрачається

D. Закриття активних центрів актину

0,3 мкМоль АТФ на 1,0 г маси м’яза.

E. Зміни конформації тропоніну

5) Маса литкового м’яза жаби 12,0 г.

6) Вміст АТФ на 1,0 г м’язової маси дорівнює

9. Зубчастий (неповний) тетанус м’язів вини-

3 мкМоль.

кає, якщо подальше подразнення потрапляє на:

A. Фазу розслаблення попереднього скорочення

Відповіді до ситуаційних завдань

B. Фазу вкорочення попереднього скорочення

C. Латентний період попереднього скорочення

1. Для повного (гладкого) тетанічного скоро-

D. Період спокою

чення необхідно, щоб інтервал між подразнення-

E. Будь-яку фазу попереднього скорочення

ми був довшим за рефрактерний період, але ко-

10. За умов дії на скелетний м’яз отрути, що

ротшим за тривалість фази скорочення. У цьому

випадку інтервал лежить у межах від 10 до 70 мс,

блокує синтез АТФ, серія подальших подразнень

отже, під впливом частоти від 15 до 100 Гц спо-

приведе до того, що концентрація Са2+ у сарко-

стерігатиметься тетанус. За меншої частоти бу-

плазмі:

дуть поодинокі скорочення, за більшої — песи-

A. Збільшиться

мум.

B. Зменшиться

2. Наведено схему електромеханічного сполу-

C. Не зміниться

чення: подразнення клітинної мембрани — ви-

D. Зникне

никнення МПД — проведення його уздовж во-

E. Конформується

локна Т-системою — вивільнення Са2+ із сарко-

Відповіді

плазматичного ретикулума — взаємодія актину

і міозину — скорочення м’язового волокна — ак-

1.E, 2.A, 3.C, 4.A, 5.A, 6.B, 7.A, 8.A, 9.A, 10.A.

тивація Са2+ насоса — повернення Са2+ в цис-

терни — розслаблення м’яза.

Ситуаційні завдання

3. Якщо весь Са2+ повертається в ретикулум

за 100 мс, то сумація скорочення і зубчастий те-

1. Тривалість рефрактерности м’яза 10 мc. Три-

танус виникатимуть під впливом частоти більше

валість фази скорочення 200 мс. Розрахуйте

10 Гц. За частотою подразнення 50 Гц інтервал

інтервал частот, за яких даний м’яз скорочува-

між імпульсами в 5 разів коротший, і за цей час

тиметься в режимі гладкого тетанусу.

у ретикулум повернеться вже не 1 функціональ-

2. Схема якого процесу наведена нижче? До-

на одиниця Са2+, а тільки 1/5 одиниці, а 4/5 за-

дайте відсутні ланки: подразнення клітинної мем-

лишаються у міжфибрилярному просторі і нагро-

брани — виникнення МПД — проведення його

маджуються там. Оскільки максимальна концен-

уздовж волокна Т-системою — ? — взаємодія ак-

трація Са2+ (5·106 мекв/л) в 10 разів більше

тину і міозину — ? — активація Са2+ насоса —

критичної (0,5·106 мекв/л), то така кількість Са2+

? — розслаблення м’яза.

нагромадиться у просторі через 10 : 4/5 = 12,5

3. Під час кожного нервового імпульсу в між-

імпульсів. Це означає, що у відповідь на 13-й

фібрилярний простір виходить 1 функціональна

імпульс м’яз дасть максимальну висоту скорочен-

Са2+ одиниця. Весь Са2+ повертається в ретикулум

ня.

4. У цьому випадку теоретично тканина мог-

2. Малювати схеми графіків мембранних по-

ла б відтворювати 1000 : 5 = 200 імпульсів. В

тенціалів збудливих тканин.

умові йдеться, що дійсна лабільність в 4 рази мен-

3. Визначати і розраховувати поріг деполяри-

ша, тобто дорівнює 50 Гц. Таким чином, за час-

зації, швидкість проведення збудження цими

тотою подразнення 10 Гц м’яз відповідатиме оди-

структурами.

ночними скороченнями або зубчастим тетану-

4. Розраховувати і графічно зображувати

сом, під впливом частоти 50 Гц — гладким тета-

види скорочення м’язів залежно від частоти їх

нусом, більше 50 Гц — виникне песимум.

подразнення.

5. Питома сила м’яза дорівнює відношенню

5. Пояснювати механізми скорочення і роз-

максимального вантажу до площі фізіологічно-

слаблення м’язів, нервово-м’язової передачі збу-

го поперечного перетину. У цьому випадку вона

дження і вплив різних факторів на ці процеси.

дорівнює 8 кг/см2. Вочевидь, це біцепсний м’яз

6. Пояснювати методику динамометрії і міо-

плеча людини.

графії, аналізувати і оцінювати результати.

6. Для одержання зубчастого тетанусу зазна-

ченого м’яза потрібна частота скорочень 11–19 за

Тестові завдання до самоконтролю

1 с, тому що при частоті 10 в 1 с одержимо 10 оди-

рівня знань

ночних скорочень. При цьому кожне наступне

1. Динамометрія — це метод виміру .... м’язів:

подразнення діє на м’яз відразу після його роз-

A. Сили

слаблення — інтервал між подразненнями 100 мс.

B. Напруги

Під впливом частоти 20 за 1 с одержимо гладкий

C. Амплітуди скорочення

тетанус, тому що кожне подразнення заставати-

D. Оксигенації

ме м’яз ще у стані вкорочення, інтервал між по-

E. Об’єму

дразненнями 50 мс. Для одержання гладкого те-

танусу частота подразнень має бути 20 і більше

2. Кистьова динамометрія — метод виміру

за 1 с.

сили м’язів-:

7. Для одержання зубчастого тетанусу зазна-

ченого м’яза частота подразнень має бути 21–39

A. Згиначів кисті

B. Розгиначів кисті

за 1 с, для одержання гладкого тетанусу — 40 і

C. Згиначів спини

більше за 1 с.

D. Розгиначів спини

8. У литковому м’язі жаби масою 12 г містить-

E. Згиначів і розгиначів спини

ся 36 мкМоль АТФ, отже, 1,0 г — 3 мкМоль АТФ,

3·12 = 36 мкМоль АТФ. За умов зубчастого те-

3. Станова динамометрія — метод виміру сили

танусу, спричиненого частотою 15 за 1 с, витра-

м’язів-:

чається 4,5 мкМоль АТФ за 1 с: 0,3·15 =

= 4,5 мкМоль АТФ за 1 с. Оскільки скорочення

A. Згиначів кисті

B. Розгиначів кисті

триває 5 с, то 4,5·5 = 22,5 мкМоль АТФ.

C. Згиначів спини

За умов гладкого тетанусу, спричиненого ча-

D. Розгиначів спини

стотою подразнення 30 за 1 с, витрачається

E. Згиначів і розгиначів кисті

9 мкМоль АТФ за 1 с. Розрахунок: 0,3·30 =

= 9,0 мкМоль АТФ, за 5 с гладкого тетанусу м’яз

4. Середня величина абсолютної м’язової сили

витратить 45 мкМоль АТФ.

кисті за умов динамометрії для чоловіків стано-

вить:

A. 35–45 кг

2.7. ПРАКТИЧНІ НАВИЧКИ

B. 25–35 кг

З ФІЗІОЛОГІЇ ЗБУДЛИВИХ ТКАНИН

C. 15–25 кг

D. 45–55 кг

Мотиваційна характеристика теми. Закріп-

E. 5–15 кг

лення практичних навичок методів дослідження

5. Середня величина абсолютної м’язової сили

функціонального стану збудливих тканин, що

використовуються з метою діагностики і лікуван-

кисті за умов динамометрії для жінок становить:

ня в клініці, є необхідною умовою для практич-

A. 35–45 кг

ної діяльності лікаря.

B. 25–35 кг

Мета заняття. Знати:

C. 15–25 кг

D. 45–55 кг

1. Механізми виникнення і проведення збу-

E. 5–15 кг

дження нервовими волокнами, нервово-м’язови-

ми синапсами і м’язами.

6. Показник сили руки (ПСР) за умов дина-

2. Методи дослідження процесів збудження в

мометрії розраховують за формулою:

тканинах та їх клінічне застосування.

A. ПСР (%) = маса тіла (кг) /абсолютна сила

Перелік практичних навичок із фізіології збуд-

м’язів (кг)·100 %

ливих тканин:

B. ПСР (%) = відносна сила м’язів (кг) ×

1. Розраховувати і оцінювати величину

× 100 % / маса тіла (кг)

МПС, амплітуду МПД нервових і м’язових во-

C. ПСР (%) = абсолютна сила м’язів (кг) ×

локон.

× 100 % / маса тіла (кг)

C. Не зміниться

подразнення в період гіперполяризації нервово-

D. Знизиться до 0

го волокна. Як називається це явище? Поясніть

E. Зникне

його механізм.

Відповіді

16. Поріг подразнювального струму 3 В. Тка-

нина подразнюється струмом 10 В, але збуджен-

1.А, 2.A, 3.A, 4.A, 5.B, 6.D, 7.A, 8.A, 9.A, 10.A.

ня не виникає. Поясніть, у якому випадку це

Ситуаційні завдання

може спостерігатися.

17. Під час виміру збудливості соми, дендритів

1. Визначите, скільки перехоплень Ранв’є пе-

і аксонального горбка нейрона отримані такі

ребуває між електродами, якщо відомо, що збу-

дані: реобаза різних структур клітини виявила-

дження проходить цю відстань за 140 мс.

ся 100; 30; 10 мВ. Поясніть, яким структурам

2. Нерв подразнюється електричними стиму-

відповідає кожний із параметрів і чому.

лами різної форми: прямокутної, трикутної та си-

18. Поясніть, чому збудження, переходячи в

нусоїдальної. Поясніть, за умов якої форми

ділянку, сусідню зі збудженою, не повертається

імпульсу поріг подразнення буде найменшим і

до вже пройденої точки.

чому.

19. Відомо, що сумарний МПД нерва скла-

3. Поясніть механізм і намалюйте графік зміни

дається з МПД дії поодиноких нервових воло-

величини МПС за умов збільшення в позаклітин-

кон, які входять у нерв. Експериментально дослі-

ному просторі концентрації іонів К+.

джували сумарний МПД ізольованого сіднично-

4. Поясніть, як вплине активація синтезу

го нерва, виділеного з великої тварини. Подраз-

АТФ на рівень електричних потенціалів збудли-

нення наносили на проксимальний кінець нерва.

вої клітини. Намалюйте графік зміни величини

На дистальному кінці нерва сумарний МПД мав

МПС.

складну форму із кількох піків і хвиль. Ампліту-

5. Поясніть, як зміниться МП клітини, якщо

да його значно зменшилася. Поясніть:

потік Na+ усередину клітини збільшиться, а

1) Із чим пов’язана зміна форми сумарного

кількість К+ залишиться без змін. Намалюйте

МПД за ходом проведення збудження в нерві?

графік зміни МП.

2) Як діаметр нервового волокна і наявність

6. Поясніть механізм зміни МП нервового во-

мієліну впливають на швидкість проведення

локна за умов блокади Na+ каналів. Намалюй-

збудження?

те графік зміни МП.

3) Чому відбувається зменшення амплітуди

7. Поясніть, чому збудливість нервових воло-

сумарного МПД?

кон вища, ніж м’язових. Намалюйте графіки МП

20. Намалюйте криву м’язового скорочення,

нервового і м’язового волокон.

позначте її фази і поясніть, які процеси відбува-

8. Поясніть, яким чином зміниться величина

ються у м’язі під час латентного періоду при не-

МПС, якщо клітинна мембрана стане абсолют-

прямому подразненні.

но непроникною для іонів. Намалюйте графік

Відповіді до ситуаційних завдань

зміни величини МП.

1. Оскільки час перескакування збудження че-

9. Поясніть, що покаже гальванометр, якщо:

А) Мікроелектрод проколов мембрану.

рез одну ділянку перехоплення Ранв’є дорівнює

Б) Уведений глибоко усередину клітини.

0,07 мс, то в цьому випадку таких ділянок

Намалюйте графіки МП в обох випадках.

140 : 0,07 = 2000, а перехоплень — на одне

10. Поясніть, чи може яка-небудь речовина

більше, тобто 2001.

вплинути на стан нервової клітини, якщо ця речо-

2. Найменший поріг відзначається при прямо-

вина не здатна пройти крізь клітинну мембрану.

кутному стимулі подразнювального струму, бо

11. Під впливом хімічного фактора в мембрані

при повільному зростанні струму через розвиток

клітини збільшилася кількість К+ каналів, які мо-

явищ акомодації збільшується порогова сила.

жуть активуватися за умов збудження. Поясніть,

3. МПС зменшиться, тому що зменшується

як це позначиться на МПД і чому.

градієнт K+ і менше іонів К+ виходитиме із кліти-

12. Поясніть явище лабільності.

ни.

1) Як визначають рівень лабільності

4. Порушення синтезу АТФ спричинює пору-

2) Який параметр використовують як міру ла-

шення роботи іонних насосів мембрани. У ре-

більності збудливої тканини?

зультаті цього зменшаться або зникнуть Na+ і K+

3) У яких із перерахованих тканин лабіль-

градієнти. Клітина втратить здатність до збу-

ність вища або нижча і чому: мієлінові нервові

дження, МПС зменшиться за величиною або

волокна, безмієлінові нервові волокна, м’язові во-

зникне. Зменшиться амплітуда або не виникне

локна і хімічні синапси?

МПД.

13. Поясніть механізм і намалюйте зміну кри-

5. Відбудуться деполяризація мембрани і зни-

вої ПД під час уповільнення процесу інактивації

ження МП.

натрієвих каналів.

6. МП збільшиться (гіперполяризація), оскіль-

14. Поясніть, чому гіперполяризація мембрани

ки К+ струм тепер не зменшуватиметься за раху-

приводить до зниження рівня збудливості. На-

нок протилежного струму Na+, як було до експе-

ведіть приклади графіків.

рименту.

15. Нерв знаходиться під впливом тривалого

7. У нерві та м’язі різниця між МП і КРД не

електричного подразнення. Поясніть, що відбу-

однакова: у нерві вона менша (20 мВ), у м’язі —

деться з нервом, якщо нанести чергове порогове

більша (40 мВ).