Лабораторное занятие № 2 Тема: Двигательные функции. Анализ дуги безусловного рефлекса. Содержание занятия

1. Основные виды (механизмы) регуляции функций в организме.

2. Строение соматической и вегетативной дуг безусловных рефлексов

3. Молекулярный механизм сокращения. Электромеханическое сопряжение скелетной мышцы.

4. Сегментарные механизмы управления двигательной активностью.

Характеристика двигательных рефлексов спинного мозга. Значение проводящих путей спинного мозга в обеспечении двигательной активности.

5. Надсегментарные механизмы управления двигательной активностью.

Значение структур ствола мозга – продолговатого мозга, моста, среднего мозга (ретикулярной формации, ядра Дейтерса, красного ядра) в регуляции двигательной активности. Роль мозжечка в управлении двигательной активностью. Функции стриопаллидарной системы в осуществлении соматических рефлексов. Моторные функции коры больших полушарий головного мозга.

Лабораторная работа № 1 Анализ рефлекторной дуги безусловного рефлекса

В данной работе подтверждается третий принцип рефлекторной теории (принцип структурности), в соответствии с которым, осуществление рефлексов возможно только при определенной связи между собой возбудимых образований, участвующих в рефлексе.

Цель: выяснить значение отдельных элементов рефлекторной дуги путем последовательного их нарушения. Убедиться в необходимости сохранения целостности всех элементов рефлекторной дуги для реализации рефлекса.

Объект исследования: лягушка.

Оборудование и материалы: оборудование, использованное для выполнения работы № 5.1. Дополнительно: пробковая пластина, булавки, лигатура, вата, 2% раствор новокаина, раствор Рингера. Дополнительно для 2-го варианта выполнения работы: стимулятор, погружные электроды, соединительные провода.

Порядок выполнения. Работу можно выполнять на спинальном препарате, использованном в работе № 5.1.

Работа состоит из нескольких частей.

1. Разрушение рецепторного поля (элемента афферентного звена).

Проверить наличие рефлекса на химический раздражитель. Глазными ножницами сделать круговой разрез кожи на уровне средней части голени правой задней лапки. Захватить кожный лоскут ватным тампоном и движением вниз снять кожу со стопы, придерживая лапку за голень. Проследить за тем, чтобы не осталось фрагментов кожи на пальцах. Если кожа не удалена, срезать глазными ножницами (вместе с фалангами пальцев). Промыть поверхность стопы раствором Рингера. Через 3–5 минут положить квадратик фильтровальной бумаги, смоченный 0,5% раствором серной кислоты непосредственно на мышцы. Убедиться в отсутствии рефлекса. Снять квадратик фильтровальной бумаги пинцетом, смыть остатки кислоты раствором Рингера. Повторить опыт, поместив раздражитель на кожу бедра той же лапки. Убедиться в сохранности рефлекса.

2. Нарушение проведения возбуждения по афферентным и эфферентным нервам.

Выделение седалищного нерва можно производить: 1) не снимая препарат с крючка, фиксировать лапку на указательном пальце; 2) снять препарат с крючка и закрепить его на пробковой пластине булавками за лапки спиной вверх. Фиксировать булавки в пробковой пластине не вертикально, а под углом, направленным к медиальной линии препарата. На дорсальной поверхности левого бедра глазными ножницами сделать продольный разрез кожи (2 см), аккуратно раздвинуть мышцы, обнажить седалищный нерв и отпрепарировать его.

Вариант 1. С помощью пинцета или лигатурной иглы подвести лигатуру под нерв (НЕ ПЕРЕВЯЗЫВАТЬ). Если препаровка производилась на пробковой пластине, снять препарат и закрепить вновь на крючке штатива. Приготовить тонкий ватный фитиль толщиной 2–3 мм, смочить его 2% раствором новокаина, приподнять (оттянуть) нерв с помощью лигатуры и подвести фитиль под нерв. Новокаин нарушает проведение возбуждения по нерву. Седалищный нерв является смешанным: в его состав входят афферентные и эфферентные нервные волокна, отличающиеся диаметром и, следовательно, временем, необходимым для нарушения проведения. На кожу голени левой лапки (с отпрепарированным нервом) наносить химический раздражитель каждые 20 секунд и проверять наличие рефлекса. Через 3–5 минут рефлекс исчезает. Сразу после исчезновения рефлекса нанести химический раздражитель на кожу нижней части спины и убедиться в том, что лягушка пытается избавиться от раздражителя. При этом в двигательную реакцию будут вовлечены обе задние лапки. Следовательно, за этот промежуток времени (3–5 мин) нарушается проведение возбуждения по тонким афферентным волокнам седалищного нерва, а эфферентные двигательные волокна проводят возбуждение. С интервалом в 1–2 минуты повторяют стимуляцию кожи нижней части спины и наблюдают движение и опытной левой и интактной правой (с неповрежденным нервом) конечностей. Через 7–10 минут наступает полная блокада проведения возбуждения по волокнам седалищного нерва и в рефлекторную реакцию на раздражение кожи спины вовлекается только правая конечность.

Для того, чтобы точнее зафиксировать время нарушения проведения по волокнам, химический раздражитель можно заменить на механический – пощипывая пинцетом кожу на нижней части спины.

Вариант 2. Подвести под нерв две лигатуры. Перевязать нерв обеими лигатурами в средней части отпрепарированного нерва на расстоянии 2–3 мм. Перерезать нерв между лигатурами. Собрать цепь для стимуляции нерва импульсным электрическим током. Подвести электроды под периферический конец седалищного нерва. При частоте 1 Гц найти амплитуду тока, при которой наблюдается ритмическое движение голени и стопы ипси-латеральной конечности. Стимуляция периферического (двигательного) конца моделирует эфферентные сигналы, приходящие из ЦНС. Подвести электроды под центральный конец седалищного нерва. При частоте 1 Гц найти амплитуду тока, при которой наблюдается ритмическое движение противоположной (контрлатеральной) конечности или общая двигательная реакция. Стимуляция центрального (чувствительного) конца моделирует афферентные сигналы, приходящие в ЦНС от рецепторов.

3. Разрушение центрального звена.

Препаровальную иглу ввести в спинномозговой канал и разрушить спинной мозг. Нанести химический раздражитель на кожу голени правой задней конечности или защемить пинцетом кожу в области нижней части спины. Убедиться в отсутствии рефлексов, т.к. разрушено центральное звено исследованных рефлекторных дуг.

Результаты. Нарисовать схему сегментарного соматического безусловного рефлекса. Указать звенья рефлекторной дуги и обозначить элементы, подвергавшиеся разрушению. Описать результаты опыта после каждого воздействия.

Выводы. Сделать анализ функционального значения каждого звена рефлекторной дуги. Объяснить, почему кислота не вызывала возбуждение мышцы; почему по афферентным волокнам нарушение проведения возбуждения наступило раньше, чем по эфферентным волокнам.