АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Объект и материально – техническое обеспечение эксперимента

Лягушка, препаровальный инструментарий, штатив с зажимом и пробкой, секундомер, зажим Гофмана, стакан с водой, чашка Петри, 0,3% серная кислота.

Порядок выполнения работы. Подвесьте приготовленную спинальную лягушку за нижнюю челюсть к штативу. На одной из лапок определите среднее время сгибательного рефлекса на погружение стопы в 0,3% раствор серной кислоты. Отметьте его. На другую нижнюю конечность наложите резко сдавливающий ее зажим Гофмана (рис. 25). Возникающая при этом интенсивная ноцицептивная афферентация должна привести к полному подавлению ответной реакции первой лапки, либо заметному пролонгированию скрытого периода ее. Отметьте это. Снимите зажим. Выждите несколько минут и вновь воспроизведите кислотный рефлекс. Он возобновляется с интенсивностью, превосходящей ту, которая наблюдалась в контроле.

Рис. 25. Установка для исследования торможения спинальных рефлексов при сильном раздражении окончаний афферентных волокон.

Оформление протокола. Зарисуйте схему опыта, отметьте в тетради качественные и количественные изменения, прослеженные в ходе опыта, и дайте им трактовку.

Контрольные вопросы. Что мы называем периферическим торможением? Каков его механизм? В основе каких явлений лежит периферическое торможение? Почему притупляется зубная боль при появлении нового очага возбуждения?

Работа 8. Значение функционального состояния нервных центров в реализации рефлекторных актов.

Задача. Выяснить зависимость протекания рефлекторных реакций от уровня функциональной активности нервных центров.

Наряду с экспериментально документированными в предыдущих работах факторами в осуществлении рефлекторных актов имеет значение функциональное состояние нервных центров. Его повышение приводит к тому, что пороговые раздражители становятся сверхмаксимальными. Тогда даже слабый стимул становится в состоянии привести к генерализованному возбуждению с сокращением всей мускулатуры организма, то есть к судорожному состоянию его. Угнетение центров сопровождается подавлением рефлекторной активности вплоть до полного ее прекращения. Такие сдвиги могут индуцироваться рядом фармакологических средств противоположного действия как стрихнин, блокирующий на мотонейронах рецепторы к тормозному медиатору глицину, и обладающий наркотическим действием эфир.

Объект и материально – техническое обеспечение эксперимента. Лягушки, набор инструментов для препаровки, шприц с инъекционной иглой, 0,1% раствор азотнокислого стрихнина, эфир, вата, стеклянный колпак.

Порядок выполнения работы. 1. приготовьте спинальную лягушку и подвесьте ее на штативе. Проверьте ее реакцию на прикосновение пинцета к коже лапки, спины и пощипывание им пальцев одной из задних конечностей. Она в слабой форме должна появиться только в последнем случае. Введите животному подкожно 1 мл стрихнина. Спустя несколько минут слабое пощипывание становится способным вызывать выраженное сокращение мышц обеих лапок, а кожное раздражение – постепенно нарастающий двигательный рефлекс, переходящий в генерализованный ответ всех мышц с преобладанием реакции разгибателей. Обратите внимание, как реагирует лягушка на постукивание пинцетом по штативу, столу или легкое дуновение на кожу, которое при глубокой стадии отравления препаратом провоцирует общие судороги.

2. Возьмите другую лягушку и посадите ее под стеклянный колпак с ваткой, орошенной эфиром. Проследите за стадиями развития наркоза. Сначала происходит усиление двигательной активности, потом ее снижение с утратой координации, а затем наступает общее торможение – сон. Признаком развития этой третьей фазы служит исчезновение рефлекса переворачивания (из положения на спине), падение мышечного тонуса и отсутствие моторной реакции на болевое раздражение. Извлеките животное из-под колпака, обмойте его водой и положите на увлажненную поверхность. По мере выхода из наркоза постепенно рефлекторная деятельность будет восстанавливаться до исходной, в том числе и рефлекс переворачивания. Сравните тонус мышц и позу стрихнинизированной и наркотизированной лягушек.

Оформление протокола. Зафиксируйте ваши наблюдения в тетради и снабдите их соответствующим резюме.

Контрольные вопросы. Чем отличается действие на организм стрихнина и наркоза? Какие стадии проходит наркоз в своем развитии? О чем свидетельствует прогрессивно усиливающаяся двигательная реактивность под влиянием стрихнина?

Работа 9. Пространственная и временная суммация возбуждения в нервных центрах.

Задача. Получить экспериментальные свидетельства интегративной деятельности нервных центров.

Суммация возбуждения развертывается на уровне синаптических аппаратов, лежит в основе интегративной деятельности нейронов, и, следовательно, служит выражением одного из важных функциональных свойств нервных центров. Данное явление описал И.М. Сеченов (1863 г.). Он показал, что если одиночное подпороговое раздражение рецепторов или сенсорных проводников не вызывает рефлекторной реакции, то сочетанное их воздействие приводит к ее развитию. Когда же сила каждого стимула оказывается достаточной для инициации ответа, то их ритмичное приложение существенно увеличивает степень его выраженности.

Различают два вида суммации – пространственную и временную (или последовательную). Первая (рис 26, А) возникает в случае синхронного поступления импульсов к нейрону (4) по нескольким (1-3) синаптическим входам, что ведет к наложению друг на друга индивидуальных возбуждающих постсинаптических потенциалов, которые в совокупности достигают уровня критического потенциала (e_к) и генерируют спайковый разряд (7). Приход же возбуждения только по одному из пресинаптических окончаний ограничивается развитием допорогового локального ответа (6). Такая ситуация складывается тогда, когда субпороговые стимулы одновременно действуют на разные рефлексогенные зоны данного рефлекса или чувствительного окончания двух и более сенсорных нейронов, обслуживающих данное рецептивное поле и фокусирующихся на одной и той же эффекторной нервной клетке в составе соответствующего рефлекторного центра.

Рис. 26. Схематическое изображение явлений пространственной (А) и временной (последовательной) суммации (Б). 1-3-пресинаптические входы; 4- нейрон; 5- одиночное и ритмическое раздражение; 6- подпороговые локальные ответы; 7 – суммирующиеся возбуждающие постсинаптические потенциалы, достигающие уровня критического потенциала и генерирующие спайковые разряды; 0 – нулевой потенциал; Ем, Е – соответственно мембранный и критический потенциалы.

Временная суммация (рис. 26, Б) в принципе имеет ту же природу. Она происходит тогда, когда к мотонейрону по одному пресинаптическому входу поступает серия коротковременных импульсов (на рис. 26, Б, 5 и 3). Инициируемые или подпороговые возбуждающие постсинаптические потенциалы, суперпозируясь, достигают критической величины (e_к) и клетка активируется (7), то есть отвечает потенциалом действия. Этого, однако, не наблюдается, с приходом по тому же каналу одиночного стимула (рис. 26, Б, 5) порождающего допороговый местный потенциал (6). Именно такой вариант суммации выявил И.М. Сеченов.

Объект и материально – техническое обеспечение эксперимента. Лягушка, препаровальный инструментарий, два штатива (один с зажимом и пробкой, другой с миографом и писчиком), кимограф, два источника постоянного тока, две индукционные катушки, тонкая и мягкая проволока, пробковая пластина, булавки, нитки.

Порядок выполнения работы. 1. Изучение последовательной суммации. Подвесьте спинальную лягушку за нижнюю челюсть на штативе. Соберите цепь для раздражения одиночными индукционными ударами. К клеммам вторичной катушки присоедините два тонких, мягких провода, а противоположные концы их, свободные от изоляции, обмотайте вокруг голени на расстоянии 1 см друг от друга (рис. 27, А).

Рис. 27. Схемы установок для анализа временной (А) и пространственной (Б) суммации.

Сближая максимально разведенные катушки, определите поры сократительной реакции лапки, а путем их небольшого разведения выйдите на уровень субпорогового (но близкого к пороговому) раздражения. Начинайте подачу тока в режиме одиночной (1 Гц), а затем постепенно нарастающей ритмической стимуляции. Зафиксируйте ту частоту, при которой появиться ответная реакция.

2. Изучение пространственной суммации. Соберите две схемы для ритмической активации индукционным током (рис. 27, Б). Отрегулируйте работу ее, миографа писчика и кимографа. Используя ту же лягушку, закрепите ее спиной вверх на пробковой пластинке, фиксированной в штативе. Отпрепарируйте на дорсомедиальной поверхности бедра полусухожильную мышцу, соединив ее ниткой с миографом, и два других нерва (мало- и большеберцовый), снабженные преимущественно чувствительными волокнами, их индивидуальная стимуляция дает сокращение полусухожильной мышцы. Пользуясь разными схемами раздражения, найдите пороговое раздражение для малоберцового и большеберцового нервов, а затем уменьшите его до субпорогового. Убедитесь, что в индивидуальном варианте оно не эффективно.

Не меняя положения вторичной катушки, включите одновременно раздражение обоих нервов. Возникшее сокращение полусухожильной мышцы запишите на кимографе (рис. 28).

Рис. 28. Кимограмма, регистрирующая пространственную суммацию. 1 – сокращение полусухожильной мышцы; 2,3 - отметки раздражения соответственно малоберцового и большеберцового нервов.

Оформление протокола. Вклейте кимограммы в тетради, дайте им объяснение, сделайте выводы.

Контрольные вопросы. Что такое пространственная и временная суммация? В чем они сходны и отличны? Каковы их механизмы?

Работа 10. Влияние удаления различных отделов головного мозга на моторную активность.

Задача. Выяснить последствия выключения различных отделов головного мозга на состояние тонуса мышц и двигательной активности лягушки.

Большие полушария головного мозга у лягушки развиты слабо, поэтому они не оказывают заметного влияния на осуществление моторных реакций. Их выключение лишь незначительно ограничивает спонтанные движения. Животное сохраняет нормальное положение тела, отвечает на раздражение кожных рецепторов, способно совершать прыжки.

Разрушение филогенетически более древних образований – промежуточного и среднего мозга, напротив, резко ограничивает локомоторную активность. Утрачиваются все двигательные реакции за исключением рефлекса переворачивания. Координируемые спинным мозгом моторные реакции на стимуляцию чувствительных окончаний кожи продолжают воспроизводиться. Это указывает на критическую роль структур промежуточного и среднего мозга в реализации двигательной активности лягушки.

Объект и материально – техническое обеспечение эксперимента. Лягушка, инструменты для препаровки (в том числе глазные ножницы с остроконечными браншами), пробковая пластинка, аквариум с водой, бинт, вата, фильтровальная бумага.

Порядок выполнения работы. Вскройте головной мозг по методике, описанной в работе 6. Выждав 6 – 7 минут, чтобы прошло шоковое состояние, пронаблюдайте за особенностью прыжков на механическое раздражение рецепторов кожи. Далее приступайте к последовательному удалению различных отделов головного мозга (рис. 29), всякий раз фиксируя изменения двигательных реакций животного.

Рис. 29. Схема последовательного выключения различных отделов головного мозга лягушки в эксперименте. 1 – разрез при удалении больших полушарий; 2 – разрез при одностороннем выключении промежуточного и среднего мозга; 3 – разрез при полном удалении промежуточного и среднего мозга.

1. Удаление больших полушарий головного мозга. Острым скальпелем произведите разрез по горизонтальной линии (рис. 29,1), отделив полушария от остальной части мозга. Удостоверьтесь в том, что данная манипуляция малоущербна. У декортикализированного животного несколько повышается тонус передних конечностей, и ограничиваются спонтанные локомоции. Во всем остальном оно не отличается от интактного, так как сохраняет все рефлексы, обычную позу, переворачивается со спины на живот, переползает вверх по наклонной плоскости пробковой пластинки, удерживает на ней равновесие, совершает традиционные плавательные движения в бассейне и т.д. Проверьте это.

2. Односторонняя экстирпация среднего и промежуточного мозга. Она совершается перемещением скальпеля посередине от продолговатого до среднего и промежуточного мозга, а далее по горизонтали в сторону (рис. 29,2). Иссеченную часть извлеките. Повторите тестовые процедуры, выполненные в предыдущем разделе работы. Ваше внимание должно привлечь асимметрическое распределение мышечного тонуса. Он нарастает на поврежденной половине. Посему в ее направлении изгибается корпус, осуществляются круговые (манежные) движения на суше, а при плавании происходит вращение вокруг оси. Такая картина является следствием разрушения залегающего в ножках мозга красного ядра. В норме оно стимулирует активность сгибательных и тормозит активность разгибательных спинальных мотонейронов.

3. Полное удаление среднего и промежуточного мозга. Устраните оставшуюся половину его, нанеся разрез на уровне продолговатого мозга (рис. 29, 3). При этом тоническая мышечная асимметрия и «манежные» перемещения исчезнут. Животное способно переворачиваться, откликаться на сильные раздражения активными движениями, но все они совершаются в горизонтальной плоскости, так как способность к прыжкам теряется. Локомоторные и установочные реакции существенно нарушаются, констатируя важность разрушенной части мозга в их реализации.

4. Удаление продолговатого мозга. Разрушьте его препаровальной иглой, не затрагивая спинного мозга. В результате мы получаем спинальную лягушку, характеризующуюся ослабленным мышечным тонусом из-за снятия супраспинальных явлений на мотонейроны спинного мозга и пассивным сохранением приданого положения (при отведении лапок в стороны, переворачивании и пр.). На фоне отсутствия дыхательных движений, активных перемещений вызываются координированные, но захватывающие немногие сегменты тела моторные реакции. Следовательно, продолговатый мозг необходим для нормального распределения тонуса, локомоции и дыхания.

5. Разрушение спинного мозга. Вставьте препаровальную иглу в спинномозговой канал и несколькими поворотами ее разрушьте спинной мозг. Убедитесь, что препарат полностью теряет тонус и перестает отвечать на любые раздражители, констатируя вклад данного отдела ЦНС в поддержании тонического мышечного напряжения и осуществление элементарных рефлекторных актов.

Оформление протокола. На основании проведенных опытов сделайте выводы о значении различных отделов нервной системы лягушки в формировании тонуса, реализации моторных реакций и занесите их в тетрадь.

Контрольные вопросы. Как влияет удаление полушарий головного мозга лягушки на ее локомоторную активность? Почему возникают «манежные» движения при односторонней экстирпации промежуточного и среднего мозга? С чем связано резкое ограничение движений животного при билатеральном разрушении указанных образований? Какие отделы ЦНС ответственны за формирование и поддержание мышечного тонуса?

Дата добавления: 2015-01-12 | Просмотры: 926 | Нарушение авторских прав