План занятия

1. Зарисовка спряженных графиков потенциала действия, ионных потоков и фаз возбудимости мембраны(на примере нервного волокна). Необходимо обозначить и подписать все элементы графиков.

2. Обнаружение потенциала покоя в опыте Гальвани (опыт Гальвани без металлов).

Рекомендуемый план протокола:

1.Нарисуйте схему опыта, подпишите ее элементы. Укажите основные методические приемы, использованные в опыте.

2. Сформулируйте результаты опыта.

3. В выводе при обсуждении результатов объясните:

3.1. Почему седалищный нерв целого нервно-мышечного препарата должен одновременно кос­нуться неповрежденной поверхности мышцы бедра и разрезанного участка этой мышцы? Какой заряд имеют мембраны мышечных волокон на неповрежденной поверхности, на срезе?

3.2. Что возникает в нерве при таком прикосновении?

3.3. Почему икроножная мышца нервно-мышечного препарата сокращается?

3.4.Что доказывает этот опыт?

3. Наблюдение вторичного сокращения в опыте Маттеучи.

Рекомендуемый план протокола:

1.Нарисуйте схему опыта, подпишите ее элементы. Назовите приборы, укажите основные ме­тодические приемы, использованные в опыте.

2.Сформулируйте результаты опыта.

3. В выводе при обсуждении результатов объясните:

3.1. Почему икроножная мышца 1-ого препарата сокращается?

3.2. Почему икроножная мышца 2-ого препарата сокращается?

3.3. Что является раздражителем для нерва и мышцы 2-ого препарата?

3.4. Какой вывод позволяют сделать результаты опыта?

4. Исследование роли калия в формировании заряда мембраны седалищного нерва в покое.

Рекомендуемый план протокола:

1. Нарисуйте схему опыта, подпишите ее элементы. Назовите приборы, укажите основ­ные методические приемы, использованные в опыте.

2. Сформулируйте результаты исследования разности потенциалов между двумя участ­ками седалищного нерва:

а) если оба участка находятся в растворе Рингера,

б) один участок помещен в этиловый спирт, второй в раствор Рингера,

в) один участок в этиловом спирте, второй в растворе Рингера с небольшим избытком хлорида калия,

г) один участок в этиловом спирте, второй в растворе Рингера с большим избытком хло­рида калия.

3. В выводе при обсуждении результатов объясните:

3.1. Почему в случае а) разность потенциалов между участками нерва отсутствует, в случае б) она появляется, в случае в) снижается и, наконец, в случае г) опять исчезает.

Для закрепления усвоения материала ответьте на следующие тестовые вопросы:

1. Во время потенциала действия максимальная проницаемость для калия достигается к концу фазы: 1) медленной реполяризации 2) медленной деполяризации 3) быстрой реполяризации 4) быст­рой деполяризации 5)гиперполяризации

2. Проницаемость для калия увеличивается, а инактивация натриевых каналов уменьшается в фазу потенциала действия: 1) медленной деполяризации 2) быстрой деполяризации 3) быстрой реполяризации 4) медлен­ной реполяризации 5) гиперполяризации

3. В ответ на длительную деполяризацию мембраны возбудимой клетки ее проницаемость для натрия: 1) уменьшается 2) увеличивается 3) не изменяется

4. Деполяризация во время потенциала действия развивается за счет: 1) тока натрия в клетку 2) тока натрия из клетки 3) тока калия в клетку 4) тока калия из клетки 5) тока хлора из клетки

5. Во время медленной деполяризации преобладает ток: 1) натрия в клетку 2) натрия из клетки 3) калия в клетку 4) калия из клетки 5) хлора из клетки

6. Ток калия из клетки значительно превышает ток натрия в клетку во время: 1) быстрой деполяризации 2) быстрой реполяризации 3) медленной деполяризации 4) медлен­ной реполяризации 5) гиперполяризации

7. Во время медленной реполяризации преобладает ток: 1) натрия в клеггку 2) натрия из клетки 3) калия в клетку 4) калия из клетки 5) хлора из клетки

8. При гиперполяризации мембраны ток натрия в клетку по сравнению стоком калия из клет­ки: 1) уменьшается 2) увеличивается 3) не изменяется 4) увеличивается, потом уменьшается 5) не изменяется, потом увеличивается

9. При частичной блокаде натриевых каналов амплитуда потенциала действия: 1) уменьшается 2) увеличивается 3) не изменяется 4) увеличивается, потом уменьшается 5) не изменяется, потом увеличивается

10. При увеличении потенциала покоя амплитуда потенциала действия: 1) уменьшается 2) увеличивается 3) не изменяется

11. При уменьшении градиента концентрации для натрия амплитуда потенциала действия: 1) уменьшается 2) увеличивается 3) не изменяется

12. В фазу медленной деполяризации потенциала действия возбудимость клетки: 1) уменьшена 2) увеличена 3) не изменена

13. В фазу быстрой реполяризации возбудимость клетки: 1) уменьшена 2) увеличена 3) не изменена

14. Возбудимость мембраны во время следовой гиперполяризации соответствует фазе: 1) повышенной возбудимости 2) относительной рефрактерности 3) абсолютной рефрактерности 4) субнормальной возбудимости 5) исходной возбудимости

15. При подавлении активности натрий-калиевого насоса возбудимость клеточной мембраны: 1) уменьшается; 2) увеличивается; 3) не изменяется; 4) сначала уменьшается, потом увеличивается; 5) сначала увеличивается, потом уменьшается

16. Во время медленной реполяризации возбудимость мембраны: 1) уменьшена 2) увеличена 3) не изменена

17. Для повторного возбуждения в фазу гиперполяризации необходимо использовать раздражи­тель: 1) пороговой силы 2) суперпороговой силы 3) подпороговой силы

18. Во время быстрой реполяризации мембрана способна ответить на раздражитель: 1) пороговой силы 2) суперпороговой силы 3) подпороговой силы

19. В фазу быстрой деполяризации возбудимая структура способна ответить на раздражитель: 1) пороговой силы 2) сверхпороговой силы 3) подпороговой силы 4) не реагирует на раздра­житель

20. Для возбуждения гиперполяризованной клетки необходимо использовать раздражитель: 1) пороговой силы 2) суперпороговой силы 3) подпороговой силы Дополните утверждение:

21. Способность клетки в ответ на воздействие пороговых раздражителей генерировать потен­циал действия называется ______________________

22. Мембранный потенциал покоящейся клетки называется_________________

23. В покое заряд внутренней стороны мембраны в основном сформирован анионами

24. Натрий-калиевый насос обеспечивает сопряженный перенос в клетку ионов ____________

25. Натрий-калиевый насос транспортирует в межклеточную среду ионы_________

26. Через открытые в мембране каналы ионы движутся по концентрационному и __________гра­диентам

27. В межклеточной среде больше всего катионов_____________ .

28. Потенциал покоя нервных волокон меньше равновесного калиевого потенциала из-за тока ионов _______.

29. Восстановление заряда мембраны после пика возбуждения называется_________.

30. Увеличение заряда мембраны возбудимой клетки называется_________.

31. Смещение потенциала внутренней стороны мембраны от -90 мв до -100 мв называется______________

32. Изменение заряда мембраны от -80 мв до -70 мв называется__________ .

33. Снижение тока натрия в клетку в конце быстрой деполяризации в первую очередь обусловлено развитием процесса _______________

34. В ответ на длительную деполяризацию мембраны каналы для натрия _________ .

35. Фаза потенциала действия, во время которой быстро развивается инактивация натриевых каналов, - это ____________ .

36. Проницаемость мембраны для натрия максимальна в фазу_________ потенциала действия.

37. Во время быстрой деполяризации возбудимость мембраны соответствует фазе ________________.

38. Раздражитель наименьшей силы, способный вызвать возбуждение называется ____________

39. В ответ на подпороговый раздражитель формируется потенциал действия, если мембрана находится в фазе _____________возбудимости.

Установите соответствие:

40.Понятие	Соответствует определению
Раздражимость- это	1. Способность клетки отвечать на воздействие внешних и внутренних раздражителей любыми изменениями сво­ей структуры и функции. 2. Способность клетки в ответ на воздействие раздражи­телей генерировать потенциалы действия. 3. Способность клетки в ответ на воздействие раздражи­теля уменьшать длину и (или) увеличивать напряжение

41. Понятие	Соответствует определению
Возбудимость- это	1. Способность клетки отвечать на воздействие внешних и внутренних раздражителей любыми изменениями сво­ей структуры и функции. 2. Способность клетки в ответ на воздействие раздражи­телей генерировать потенциалы действия 3. Способность клетки в ответ на воздействие раздражи­теля уменьшать длину и (или) увеличивать напряжение.
42. Понятие	Соответствует определению
Сократимость- это	1. Способность клетки отвечать на воздействие внешних и внутренних раздражителей любыми изменениями сво­ей структуры и функции. 2. Способность клетки в ответ на воздействие раздражи­телей генерировать потенциалы действия. 3. Способность клетки в ответ на воздействие раздражи­теля уменьшать длину и (или) увеличивать напряжение.

43. Определение	Соответствует понятию:
Способность клетки генерировать потенциалы действия без действия внешних раздражите­лей.	1. Раздражимость 2. Возбудимость 3. Сократимость 4. Автоматия

44. Определение	Соответствует понятию:
Способность клетки отвечать на воздействие внешних и внутренних раздражителей любы­ми изменениями своей структуры и функции.	1. Раздражимость 2. Возбудимость 3. Сократимость 4. Автоматия
45. Определение	Соответствует понятию:
Способность клетки в ответ на воздействие раздражителя генерировать потенциал дейст­вия.	1. Раздражимость 2. Возбудимость 3. Сократимость 4. Автоматия

Установите правильную последовательность:

46. При развитии потенциала действия имеет место следующая последовательность фаз : 1_______2_________3_________4___________5__________

47. При развитии потенциала действия имеет место следующая последовательность фаз возбу­димости : 1________2_________3__________4___________5____________

Для контроля усвоения материала решите ситуационные задачи:

1. С помощью внутриклеточного микроэлектрода необходимо зарегистрировать потенциал по­коя нервной клетки. Что покажет регистрирующий прибор, если микроэлектрод: а) находится на наружной поверхности мембраны; б) проколол мембрану; в) был продвинут вглубь клетки?

2. Нервно-мышечный препарат поместили в раствор Рингера, содержащий яд тетродотоксин, который блокирует в мембранах потенциал-зависимые каналы для натрия. Как изменятся в этом случае потенциалы покоя и потенциалы действия клеток препарата?

3. Как и почему изменятся потенциал покоя и потенциал действия возбудимой клетки, ее воз­будимость при увеличении проницаемости мембраны: а) для ионов натрия; б) для ионов калия?

4. Как и почему изменятся потенциал покоя и потенциал действия возбудимой клетки, ее воз­будимость при удалении ионов натрия из межклеточной среды, при блокаде натрий-калиевого насоса?

5. Как и почему изменятся потенциал покоя и потенциал действия возбудимой клетки, ее воз­будимость при гиперполяризации, при деполяризации, не достигающей критического уровня?

5. Под действием цианидов в нервной клетке прекратилось образование АТФ. Отразится ли это на потенциале покоя клетки? Сможет ли она возбуждаться? Ответ объясните.

6. Потенциал покоя клетки составляет -90 мв, критический уровень деполяризации равен - 60 мв. Как изменится возбудимость клетки, если критический уровень деполяризации увеличился на 30%?

7. Известно, что раздражители различной природы (химические, механические, электрические и т.д.) вызывают формирование потенциала действия в нерве или мышце. Объясните, почему эффект действия раздражителей одинаков?

8. Как изменится длительность абсолютного и относительного рефрактерных периодов, дли­тельность потенциала действия клетки при: а) увеличении проницаемости мембраны для на­трия, для калия; б) при уменьшении проницаемости мембраны для натрия, для калия?

9. Под действием фармакологического препарата критический уровень деполяризации снизил­ся (на графике потенциала действия сместился к нулю). Как в этом случае изменился порого­вый потенциал клетки, ее возбудимость?

10. В экспериментах при регистрации потенциала действия возбудимой клетки применяли как внутриклеточный, так и внеклеточный способы регистрации. Будут ли отличаться графики за­регистрированных потенциалов действия? Ответ объяснить.

11. Мышца, помещенная в безкислородную среду, через некоторое время перестала сокращать­ся в отвел на действие раздражителей сверхпороговой силы. Объясните, почему это произошло?

12. Свежеприготовленный нервно-мышечный препарат после охлаждения до температуры, близкой к 0°С, подвергли действию раздражителя суперпороговой силы. Какой ответ мышцы при этом получили?

13. В эксперименте нерв раздражают стимулами частотой 1000 гц. Известно, что абсолютный рефрактерный период нерва составляет 2 мс. С какой частотой будут формироваться в нерве потенциалы действия в ответ на это раздражение?

14. В ходе измерения величины ПП микроэлектродным методом она со временем начинает уменьшаться. В чем причина этого явления?

15. Батрахотоксин — сильный нейротоксин, который значительно увеличивает натриевую про­ницаемость мембраны в покое. Как этот яд повлияет на величину ПП?

16. Как изменится возбудимость ткани, если мембранный потенциал вырос на 20%, а критический уровень деполяризации - на 30%? Исходные величины : Ео=90 мв., Ек = 60 мв.