ДЛЯ ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ
З ФІЗІОЛОГІЇ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ ТВАРИН
Для біолого-технологічного факультету
Студент (ка)_________________________________________________
Група_________________курс__________________________________
Факультет___________________________________________________
Викладачі___________________________________________________
Біла Церква – 2006
УДК 636:612/076.5/
Затверджено методкомісією
факультету ветеринарної медицини
(Протокол № 3 від 4.04.2006 р.)
Склали: М.П. Ніщеменко, М.М. Саморай, С.С. Шмаюн, Т.Б. Прокопішина
Робочий зошит для лабораторних робіт з фізіології сільськогосподарських тварин: Методичні вказівки для студентів біолого-технологічного ф-ту / М.М. Саморай, С.С. Шмаюн, М.П. Ніщеменко Т.Б. Прокопішина. – Біла Церква. 2010.– 94 с.
Робочий зошит складено відповідно до програми з фізіології сільськогосподарських тварин. Кількість, перелік та порядок виконання робіт на лабораторних заняттях установлюється робочим планом вивчення курсу фізіології. Кожна робота розпочинається коротким теоретичним обгрунтуванням матеріалу для вивчення, що полегшує самостійну підготовку студентів до активного виконання лабораторних завдань.
Рецензенти: канд. біол. наук В.П. Сокольський
канд.вет. наук В.В. Малина
ã БДАУ, 2010
І. ВСТУП
Основна мета робочого зошита –допомогти студентам біолого-технологічного факультету у підготовці до самостійної роботи на лабораторно-практичних заняттях з фізіології сільськогосподарських тварин.
При складанні цього посібника автори спирались на багаторічний досвід викладання дисципліни колективом співробітників кафедри нормальної і патологічної фізіології с.-г. тварин Білоцерківського державного аграрного університету. Студентам пропонуються роботи відповідно до програми курсу та з урахуванням бюджету часу, відведеного навчальним та робочим планами.
Кількість та перелік лабораторних робіт встановлюються робочим планом вивчення курсу фізіології окремо на стаціонарному і заочному відділеннях біолого-технологічного факультету.
Викладення матеріалу з предмету розпочинається з розділу “Нервово-м’язова фізіологія”. Проте не виключена можливість іншої послідовності виконання лабораторних робіт за розділами.
При підготовці до чергового лабораторного заняття студенти самостійно ознайомлюються із змістом та методикою виконання роботи. Вони також повинні вивчити відповідний теоретичний матеріал, який є в підручниках, з урахуванням зазначених у роботі конкретних питань по кожній з тем.
Під час лабораторно-практичних занять студенти самостійно проводять досліди, результати яких заносять у протокол, аналізують і за участю викладача роблять висновки.
По завершенні відповідної теми, згідно з робочими планами проводяться семінарські заняття, до яких студенти готуються по відповідних контрольних запитаннях.
РОБОТА 1.1. ТЕХНІКА БЕЗПЕКИ І ОЗНАЙОМЛЕННЯ З ОСНОВНОЮ АПАРАТУРОЮ, ОБЛАДНАННЯМ ТА ПІДДОСЛІДНИМИ ТВАРИНАМИ ФІЗІОЛОГІЧНОЇ ЛАБОРАТОРІЇ
Інструктаж з безпеки праці. Загальні вимоги безпеки праці.
1.До лабораторних і практичних занять студенти допускаються після проведення з ними інструктажу, ознайомлення з правилами поведінки в умовах виробництва, господарства, аудиторіях, манежах і операційній та з порядком виконання роботи, методами фіксації тварин.
2. Студенти повинні знати й дотримуватися правил особистої гігієни, підтримувати в чистоті робоче місце, обладнання, чистоту рук, обличчя та взуття.
3. Заходити в аудиторії слід з дозволу викладача або лаборанта чи ординатора.
4. Виконувати завдання занять можна лише з дозволу викладача.
5. В аудиторіях і тваринницьких приміщеннях забороняється їсти, пити воду, палити, користуватися вогнем, бігати та кричати.
6. В аудиторії і тваринницькі приміщення забороняється заходити у верхньому одязі, без халата та шапочки, заносити одяг, класти його під столи, на обладнання, вішати на стіни.
7. Небезпечними та шкідливими, що можуть спричинити травмування студентів під час робіт, є електричний струм, що використовується в приладах та освітлювальній мережі; хімічні реактиви, інструменти, лабораторний посуд і тварини, які використовуються для проведення занять.
8. Студенти повинні знати і дотримуватися основних правил пожежної безпеки.
9. Староста групи повинен стежити за дотриманням студентами правил безпеки та дисципліни.
10. При виявленні зіпсованого обладнання, приладів, інструментів, посуду, порушенні правил безпеки іншими студентами аварії, травмуванні потрібно негайно повідомити викладача. Співробітники кафедри забезпечують безпечні умови роботи для решти студентів, подають першу допомогу потерпілим, а при необхідності звертаються в медпункт або викликають швидку медичну допомогу.
11. Перед початком виконання роботи студент повинен знати:
– правила користування приладами, обладнанням, інструментами;
– порядок виконання роботи;
– правила безпечного користування лабораторним посудом, хімічними реактивами;
– правила надання першої медичної допомоги.
Вимоги безпеки праці перед початком занять
Перед початком занять необхідно:
– одягнути халат і шапочку, зайняти робоче місце;
– оглянути робоче місце, столи, стільці, обладнання, посуд, інструменти та прилади, які будуть використовуватися під час роботи, переконатися в їхній цілісності та справності;
– оглянути електричні розетки, вимикачі, електропроводку, переконатися в їхній цілісності та справності перед вмиканням;
– ознайомитися з правилами проведення роботи, завести і зафіксувати у станку тварин.
Вимоги безпеки праці під час занять та в умовах виробництва
1. Розпочинати досліджувати тварину можна з дозволу викладача.
2. Перед виконанням завдання слід переконатися в надійності фіксації тварин.
3. При виконанні завдання потрібно дотримуватися правил поводження із тваринами, не робити різких рухів і грубих окликів.
4. При надмірному неспокої тварини необхідно припинити виконання завдання, заспокоїти її.
5. До великої рогатої худоби потрібно підходити збоку, розмовляючи з нею, заспокоїти її поглажуванням шкіри шиї, за лопатками і вухами.
6. Для фіксації великої рогатої худоби здавлюють носову перегородку пальцями, щипцями або фіксують тварину, утримуючи за роги і носове кільце або накладаючи петлі із мотузки на тазові кінцівки.
7. До коней з обережністю підходять спереду і з боку (краще з лівого). Підійшовши до голови, беруть лівою рукою за уздечку, а правою погладжують шию, що заспокоює коня.
8. Біль у коней відволікають дерев’яною закруткою, накладаючи її на верхню губу або на вушну раковину. Можна використовувати металевий затискувач для стискування губи. Коней фіксують підняттям грудної або тазової кінцівки, фіксацією двох тазових кінцівок одночасно за допомогою парувальної шлеї або мотузки довжиною 4-5 м.
9. Собакам і котам одягають намордник або фіксують щелепи тясьмою.
10. При лабораторних дослідженнях використовують лише реактиви з етикетками або написами.
11. Луги, кислоти та інші реактиви набирають піпеткою з грушею або автоматичною піпеткою. Забороняється їх засмоктувати в піпетку ротом.
12. При використанні в дослідженнях та лікуванні тварин електричних приладів їх необхідно заземлити.
13. Слід бути уважним, дотримуватися дисципліни, підтримувати порядок і чистоту на робочому місці, де мають бути лише необхідні матеріали, прилади та інструменти.
14. При роботі з тваринами, підозрілими в захворюваннях, спільних для тварин і людини (анаеробна інфекція, бруцельоз, лейкоз та ін.), потрібно використовувати клейончасті фартухи, гумові чоботи та рукавиці.
15. Перед дослідженням норовистої тварини їй необхідно ввести нейролептики. Операції слід виконувати з обов’язковим використанням анестезуючих речовин або наркозу.
16. Фіксуючи голову тварини в стоячому положенні, студент повинен знаходитись збоку на відстані витягнутих рук.
17. Вести норовистих коней необхідно на розтяжці силою двох студентів, а бугаїв або буйних баранів – на палиці-водилі.
18. Фіксацію тварин на операційному столі або на підлозі в лежачому положенні слід виконувати на відстані витягнутих рук, знаходячись поза зоною руху незафіксованих кінцівок.
19. Перед початком роботи потрібно перевірити стан шкірного покриву своїх рук (рани, подряпини та ін.), при необхідності провести обробку та використати хірургічні рукавиці.
20. Досліджуючи статеві органи і молочну залозу у коней, необхідно використовувати шлейку або підняти передню кінцівку досліджуваної сторони.
21. Студенту забороняється самовільно відлучатися з місця проведення лабораторних і практичних занять в аудиторії, манежі, стаціонарі, на тваринницькій фермі.
22. Під час роботи студентів на тваринницькій фермі забороняється без обслуговуючого персоналу заходити в денники, стійла або клітки, де утримуються жеребці, бугаї, барани, кнурі або підсисні свиноматки.
Вимоги безпеки праці після закінчення занять.
Після закінчення заняття необхідно дотримуватись таких вимог:
– вивести тварину в станок де вона утримується;
– навести порядок на робочому місці, поставити столи та стільці на місце, закрити вікна та кватирки;
– вимкнути електричні прилади та обладнання, закрити крани у водопроводах;
– скласти обладнання, прилади та інструменти у відповідне місце;
– зняти спецодяг, вимити з милом руки;
– вимкнути в аудиторії чи манежі освітлення.
Вимоги інструкції є обов’язковими для виконання студентами, які проходять лабораторні і практичні заняття в аудиторіях, манежах, операційній та умовах виробництва.
Невідкладна медична допомога
Ушиб – це закрите одиничне або численні ушкодження м’яких тканин.Виникає при ударі тупим предметом або падінні на тверду поверхню.
Допомога: холод на місце ушкодження, тиснуча пов’язка, за показанням – іммобілізація ушкодженої частини тіла.
Розтяг зв’язкового апарату виникає при ударі, падінні.
Допомога: холод на місце ушкодження, туга бинтова пов’язка або іммобілізація.
Рана – порушення цілісності шкіри або слизових оболонок, нерідко з ушкодженням тканин, що знаходяться глибше.
Допомога: зупинка кровотечі, обробка 5% спиртовим розчином йоду, накладання асептичної пов’язки.
Вивих кінцівки – це зміщення суглобових кінців кісток.
Перелом кінцівок – це порушення цілісності кістки за довжиною.
Допомога при вивиху і переломі: іммобілізація ушкодженої кінцівки, знеболення, госпіталізація у травматологічне відділення.
Електротравма – це ураження людини електричним струмом.
Допомога: якомога швидше припинення дії електричного струму. При цьому слід вимкнути рубильник або відвести від потерпілого дріт за допомогою сухої палиці, дошки.
Після звільнення потерпілого від дії струму при непритомності, відсутності дихання, пульсації на магістральних судинах приступають до реанімації.
Відмороження – це місцеве ушкодження тканин, спричинене впливом на них низької температури. При відмороженні легкого ступеня виконують обережний масаж уражених ділянок, якщо є пухирі, накладають асептичну ватно-марлеву пов’язку.
Опік – це ушкодження тканин у результаті впливу термічних, хімічних і електричних чинників. При опіках з потерпілого перед усім необхідно зняти обгорілий одяг. Частини одягу, що прилипли до паленої поверхні, не відривають, а обрізають навколо. На місці опіку накладають асептичну пов’язку, при обширних опіках потерпілого замотують у стерильне простирадло.
Кровотеча. Для артеріальної кровотечі характерне витікання крові яскраво-червоного кольору пульсуючим струменем, для венозного – повільне витікання крові темно-червоного кольору. При капілярній кровотечі кров витікає краплями.
Початковим прийомом, який дозволяє зменшити крововтрату – стиснення судини пальцем у рані або вище від місця ушкодження. Стиснути судину можна пальцями або фіксацією кінцівки в максимально зігнутому положенні.
Тугу тампонаду рани роблять стерильним марлевим тампоном з наступним накладанням тиснучої пов’язки.
Якщо за допомогою простих методів спинити артеріальну кровотечу не вдається, джгут накладають вище від рани, недалеко від краю. Перед накладанням джгута шкіру захищають прокладкою будь якої тканини. Джгут затягують до припинення кровотечі. Обов’язково фіксують час накладання джгута.
Хімічні опіки. При попаданні на шкіру неорганічних кислот, лугів – вражену шкіру і слизові оболонки необхідно негайно обмити великою кількістю холодної проточної води (10-15 хв). Услід за промиванням опікової поверхні розпочинають хімічну нейтралізацію агента (кислоти нейтралізують 3 %-ним розчином натрію гідрокарбонату, а луги – 1-3 %-ним розчином оцтової, лимонної або борної кислоти).
Непритомність – це раптове короткочасне затьмарення свідомості, зумовлене гострою ішемією головного мозку.
Хворого кладуть із трохи опущеною головою і піднятими ногами (щоб посилити доступ крові до головного мозку), звільняють від тісного одягу, зігрівають грілками кінцівки, збризкують обличчя, груди холодною водою, розтирають ноги і руки, дають понюхати ватний тампон, змочений розчином аміаку (нашатирного спирту).
Якщо непритомність не зникає, негайно здійснюються заходи для підтримання дихання і кровообігу у такі послідовності:
1) забезпечення прохідності дихальних шляхів і застосування штучної вентиляції легень (методом із рота в рот або з рота в ніс);
2) укладення потерпілого на спину на тверду поверхню;
3)здійснення непрямого масажу серця в поєднанні із штучною вентиляцією легень.
Під шию хворого для розгинання голови підкладають одну руку, двома пальцями другої руки, покладеної на лоб, затискують ніс, після цього роблять глибокий вдих і, щільно обхопивши рот хворого, вдувають повітря. Правильність вдування контролюють за рухами грудної клітки. Видих відбувається пасивно, коли ніс і рот відкриті.
Якщо штучну вентиляцію легень роблять через ніс, рот хворого закривають, притиснувши нижню щелепу. Той, хто подає допомогу обхоплює ніс губами і робить вдування повітря. Цю процедуру застосовують у тих випадках, коли щелепи хворого щільно стиснуті або коли є травми губ, рота, нижньої щелепи.
Найпростішим і ефективним способом відновлення кровообігу є масаж серця з одночасною вентиляцією легень (на сприятливий прогноз можна сподіватися, коли масаж серця розпочато не пізніше як через 4хв. з моменту раптового припинення кровообігу).
Хворого кладуть на спину на тверду поверхню (на підлогу), розстібають або розрізають одяг, який стягує груди і живіт. Той, хто подає допомогу, стає на коліна збоку від потерпілого, ударяє кулаком із висоти 30 см точно в середню частину грудини, потім накладає кисть однієї руки на межі нижньої і середньої третини грудини а кисть другої руки – зверху, упоперек першої.
Ритмічними поштовхами натискують на грудину, добиваючись зміщення її до хребта на 4-5 см. Під час масажу серця в дорослих потрібно використовувати й масу свого тулуба – для цього руки мають бути випростані в ліктьових суглобах.
Після кожного поштовху руки не забирають із грудини, але натискування повністю припиняють – для того, щоб грудна клітка повернулася у вихідне положення. За часом періоди стискання і розслаблення повинні бути однаковими. Кількість поштовхів має становити – 80 за 1 хв.
Коли серцево-легеневу реанімацію робить одна особа, після кожних 2-3 вдувань повітря слід зробити 10-15 надавлювань на грудину.
Якщо ж реанімацію виконують дві особи, одна із них проводить штучну вентиляцію легень, а друга – непрямий масаж серця (після 1 вдування повітря роблять 4-5 натискувань на грудину). Правильність масажу серця контролюється за наявністю пульсових поштовхів на сонній або стегновій артерії, синхронних із натискуванням на грудину.
Ефективність заходів серцево-легеневої реанімації визначається такими ознаками: 1) звуження зіниць; 2) поява пульсу; 3) відновлення тонусу повік;
4) наявністю спонтанних дихальних рухів гортані; 5) поступове відновлення кольору шкіри і слизових оболонок.
Через кожні 2 хвилини проведення серцево-легеневої реанімації на кілька секунд переривають – для контролю появи пульсу.
Масаж серця і штучну вентиляцію легень слід продовжувати до відновлення діяльності серця і дихання.
Необхідно пам’ятати, що вміння вчасно надати першу медичну допомогу є обов’язком кожного, а для надання кваліфікованої медичної допомоги потрібно відразу ж викликати швидку допомогу.
1.1.2. Основна апаратура та обладнання фізіологічної лабораторії.
Фізіологія – наука експериментальна, тому при її вивченні широко застосовуються різні методи досліджень.
При дослідженні фізіологічних функцій у тварин як вітчизняні, так і зарубіжні вчені розробили велику кількість експериментальних методів із застосуванням різного лабораторного обладнання. При проведенні експерименту використовують прилади для подразнення тканин та органів, реєстрації рухів, для визначення тиску, температури тіла, кількості газів. Велике значення при вивченні нервових процесів мають прилади для відведення, посилення та реєстрації біострумів у клітинах, тканинах та органах.
Нижче подається описання приладів та інструментів, які найчастіше використовуються у фізіологічному експерименті.
Для подразнення збудливих тканин найчастіше використовується слабкий постійний чи змінний електричний струм. Змінний струм за допомогою випрямлячів перетворюється у постійний, який використовується для живлення індукційних апаратів. Останні дають короткочасні імпульси, які не викликають помітних змін у тканинах та органах.
Джерела електричного струму: гальванічні елементи, лужні та кислотні акумулятори, випрямлячі змінного струму.
Прилади, які змінюють силу струму: автотрансформатори, реостати, реохорди.
Індукційні апарати. Перемикачі сітки електричного струму, електромагнітні перемикачі, електромагнітні камертони, метроном-перемикач.
Електроключі та комутатори: ключ-рубильник, ключ Дюбуа-Реймона, ключ Гельмгольца, комутатори для перемикання струму з одного ланцюга на інший і для зміни напряму постійного струму.
Електричні стимулятори: імпульсний стимулятор ІСЕ-ОЛ, електростимулятор лабораторний ЕСЛ-2, електрометроном.
Електроди: стимулюючі та відвідні, переносні, поверхневі, такі, що поляризуються і не поляризуються, вживлені мікроелектроди та ін.
Реєструючі прилади: пневмограф, спірограф, кардіограф, капсула Марея, важіль Енгельмана, міографи, кімографи, чорнильні пера, стрічки для кімографів, механічні, електричні визначники часу.
Вимірювальні прилади: струнний та дзеркальний гальванометри, манометри, амперметри, вольтметри, мілівольтметри, термометри ртутні і електричні та інші прилади.
Прилади-перетворювачі неелектричних процесів в електричні (і навпаки): краплезаписувачі, механоелектричні, термоелектричні, фотоелектричні, індукційні датчики, первинні та вторинні перетворювачі, спеціальні реєструючі прилади (електрокардіограф, осцилограф медичний з пером, чорнильний реєстратор із транзисторним підсиленням, оксигемограф).
Допоміжні прилади, інструменти та пристосування: штативи, набір хірургічних інструментів (великий та малий), станки для фіксації (великий та малий), підставки, таблиці та ін.
Під керівництвом викладача студенти знайомляться з вищеназваним лабораторним обладнанням та його призначенням. Вивчають принципи будови різних приладів та замальовують схеми. Вчаться правильно використовувати обладнання згідно з інструкціями та матеріалами, які є в навчальних посібниках.
Під час занять викладач демонструє запис роботи окремих органів тварин важільним та повітряним методами (кардіографія у жаби, пневмографія у кролика та ін.).
1.1.3. Піддослідні тварини.
Піддослідними можуть бути як лабораторні, так і сільськогосподарські тварини. Дослідження функції нервової системи, системи травлення, залоз внутрішньої секреції, аналізаторів, обміну речовин проводяться, в основному, на лабораторних тваринах: жабах, собаках, кроликах, морських свинках та ін. При вивченні розмноження та лактації, системи крові використовується велика рогата худоба, коні, свині.
У дослідах використовуються як інтактні тварини (що не використовувалися раніше), так і прооперовані. При цьому застосовується фістульний та інші оперативні методи з метою постановки довготривалих експериментів. Метод короткочасних гострих дослідів (вівісекція) застосовується на жабах, морських свинках та інших лабораторних тваринах. Досліди проводять на здорових тваринах, які утримуються у віварії фізіологічної лабораторії.
Контрольні питання.
1. Які джерела струму та прилади використовуються для подразнення тканин?
2. Як можна виміряти силу постійного струму?
3. Яка схема електроланцюга із застосуванням індукційного апарата?
4. Які є перемикачі сітки електричного струму та принципи їх роботи?
5. Види електродів. Коли застосовуються неполяризовані електроди?
6. Які основні прилади та обладнання фізіологічної лабораторії?
РОБОТА 1.2. ЗАГАЛЬНІ МЕТОДИ ФІЗІОЛОГІЧНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ
Матеріали і обладнання. Піддослідні тварини (жаби, морські свинки, кролі, кішки, собаки), сільськогосподарські тварини (коза, вівця, корова, свиня, птиця); пробкові або парафінові столики, станки для фіксації тварин; вата, набір інструментів, маски для наркозу, ефір, хлороформ, 1%-ний розчин морфіну, 0,5%-ний розчин новокаїну, 10 %-ний розчин гексаналу, 10 %-ний розчин уретану, фізрозчин, розчин Рінгера, Рінгера-Локка, Тіроде.
1.2.1. Фіксація тварин.
Студенти самостійно засвоюють правила фіксації жаби на пробковій дошці або парафіновому столику за допомогою булавок; методику фіксації морських свинок, кроликів, собак та кішок на спеціальних операційних столах та в станках. Для дослідів та демонстрації собаку фіксують у станку з попереднім надіванням намордника чи петлі на нижню і верхню щелепи. Великих тварин фіксують у спеціальних станках або накладають фіксаційні щипці на носову перегородку, у коня – на верхню губу. Телят фіксують за допомогою рухомої петлі, а овець та кіз фіксують у звичайних станках.
1.2.2. Загальне та місцеве знеболювання.
Загальне знеболювання (наркоз) – це штучне зворотне пригнічення чи гальмування функції центральної нервової системи (ЦНС), яке супроводжується втратою чутливості та деяких рефлексів у результаті дії наркотичних препаратів. Наркоз проводиться у три етапи: промедикація, введення та основний наркоз.
Для промедикації використовують: аміназин, ромпун, компелен, промедол, димедрол. З успіхом застосовують суміші цих препаратів, які доповнюють один одного, седативно впливаючи на ЦНС. Частіше використовують суміш, до складу якої входять аміназин, промедол та димедрол.
Наркотичні препарати розподіляють на інгаляційні, або пульмональні (етиловий ефір, хлороформ) та неінгаляційні (тіопентал натрію, гексенал, хлоралгідрат, спирт етиловий).
Перед наркозом тварину обстежують, витримують на 12-годинній голодній дієті. Промедикацію проводять з урахуванням виду, віку, статі та індивідуальних особливостей тварини.
II. ФІЗІОЛОГІЯ М'ЯЗІВ I НЕРВІВ
Нервова та м'язова тканини відносяться до таких тканин в організмі, діяльний стан яких проявляється у формі збудження та скорочення і характеризується комплексом електричних, біохімічних, функціональних змін клітинних мембран. Особливе значення мають біоелектричні процеси, які обумовлюють проведення збудження по нервових волокнах та викликають скорочення попереково-смугастих та гладеньких м'язів. Вивчення цього розділу є необхідною умовою для послідовного вивчення фізіології центральної нервової системи та вищої нервової діяльності.
РОБОТА 2.1. ПРИГОТУВАННЯ НЕРВОВО-М'ЯЗОВОГО ПРЕПАРАТУ
Вивчення фізіології м'язів і нервів засноване на реєстрації біоелектричних явищ та механічних ефектів скорочення. Найбільш простим та зручним об'ектом для практичного вивчення цих явищ є нервово-м'язовий препарат, який являє собою едину функціональну систему литкового м'яза жаби та сідничого нерва, який його іннервує.
Контрольні питання.
1. Що являє собою нервово-м’язовий препарат?
2. Яка техніка приготування нервово-м’язового препарату?
Мета роботи. Опанувати техніку препарування в умовах фізіологічної лабораторії, вивчити і засвоїти нервово-м’язову фізіологію.
Матеріали і обладнання. Жаби, скляні пластинки, тазики, ножиці, пінцети, препарувальні голки та гачки, серветки, піпетки, 0,65 %-ний фізіологічний розчин.
Хід роботи
Жабу беремо у ліву руку і відрізаємо у неї ножицями верхню щелепу позаду очей. Голкою або зондом руйнуємо спинний мозок. Потім беремо жабу за задні кінцівки і опускаємо головою донизу, щоб внутрішні органи змістилися вперед. Після цього перерізаємо хребет між грудним та поперековим відділами. За допомогою марлі або фільтрувального паперу утримуємо однією рукою хребці задньої частини тулуба, а другою енергійним рухом знімаємо шкіру. Оголену частину тулуба поміщаємо на скляну пластинку, відрізаємо ножицями куприкову кістку та відділяємо праву лапку від лівої, розрізаючи таз у лобковому зчленуванні. У борозні стегна між двоголовим та напівперетинчастим м'язами знаходимо сідничний нерв. На всьому протязі відділяємо його скляним гачком від оточуючих тканин, бокові гілочки відрізаємо ножицями.
Кінчик хребця відрізаємо так, щоб сідничний нерв був з’єднаний із кусочком кістки. Стегнову кістку з оточуючими тканинами перерізаємо над колінним суглобом. На гомілці відділяємо литковий м’яз, попередньо перерізавши сухожилок. Гомілку відрізаємо нижче колінного суглоба. Залишається нервово-м’язовий препарат (сідничний нерв з литковим м’язом).
Препарат готуємо швидко, зволожуємо фізрозчином, не допускаючи висихання. Не слід брати нерв пальцями та металевими предметами.
РОБОТА 2.2. ВИВЧЕННЯ ЗБУДЛИВОСТІ ТА ПРОВІДНОСТІ НЕРВА I М’ЯЗА
Однією з основних властивостей живої тканини є збудливість, тобто здатність збуджуватися під впливом різних подразників.
Збудження, яке виникло, розповсюджується по нервовому волокну, про що свідчить скорочення м'яза. Збудливість властива нерву в будь-якій точці. При порушенні структури чи функціональних властивостей нерва, проведення збудження через певну ділянку не відбувається.
Контрольні питання.
1. Що таке збудливість та збудження?
2. Як відповідає на дію подразника нерв і м’яз?
3. Подразники, їх види і класифікація.
4. Який з подразників найбільш зручний для збудження тканин?
5. Які умови необхідні для нормальної діяльності нерва і м’яза?
6. Що таке пряме та непряме подразнення м’яза?
Мета роботи. Вивчити реакцію нервово-м’язового препарату на різні види подразників; визначити роль цілісності нервово-м’язового препарату у проведенні збудження.
Матеріали і обладнання. Жаби, набір хірургічних інструментів, індукційний апарат, спиртівка, скляні пластинки та палички, кухонна сіль (у кришталиках), розчин аміаку.
Хід роботи
а) Реакція нервово-м'язового препарату на різні види подра зників
Нервово-м'язовий препарат з лапкою поміщаємо на чисту суху скляну пластинку.
Подразнюємо нерв: 1) електричним подразником (одноразові індукційні удари); 2) механічним подразником (щипок пінцетом); 3) термічним подразником (нагріта скляна паличка); 4) хімічним подразником (кришталик NаСl).
Цими ж подразниками діємо безпосередньо на м’яз і спостерігаємо за відповідною реакцією.
б) Роль цілісності нервово-м'язового препарату у проведенні збудження.
1) Нерв розміщуємо на електроді, подразнюємо його індукційним струмом різної сили і спостерігаємо за реакцією у відповідь на подразнення. Потім нерв перев’язуємо ниткою і центральну частину, що лежить далі від м'яза, подразнюємо струмом.
На нерв піпеткою наносимо краплю аміаку. Через 2–3 хв нерв подразнюємо індукційним струмом.
2) М’яз подразнюємо індукційним струмом і слідкуємо за реакцією у відповідь. Потім перерізаємо м’яз на дві частини і подразнюємо одну з них, спостерігаємо за реакцією.
Результати протоколюємо, замальовуємо рисунки, записуємо висновки.
РОБОТА 2.3. ВПЛИВ ПОДРАЗНИКІВ РІЗНОЇ СИЛИ НА М'ЯЗОВЕ СКОРОЧЕННЯ
Залежність сили м'язового скорочення від сили подразника вивчаємо за допомогою індукційного струму та електронного стимулятора. Для таких досліджень найбільш доцільним є використання індукційних апаратів, тому що за їх допомогою легко дозувати силу подразнень.
Контрольні питання.
1. Що таке допорогова, порогова та надпорогова сила подразнення?
2. Оптимум і песимум ритму та сили подразнення за Введенським.
3. Що таке реобаза та хронаксія?
4. Парабіоз.
Мета роботи. Визначити допорогову, порогову та надпорогову силу подразника.
Матеріали і обладнання. Литковий м'яз, установка для подразнення електричним струмом, кімограф і міограф.
Хід роботи
Литковий м'яз жаби закріплюємо на міографі та з'єднуємо з електродами індукційного апарата. Знаходимо таку силу індукційного струму, при якій м'яз не відповідає на подразнення. Потім збільшуємо поступово силу струму, одночасно подразнюючи м'яз і визначаючи порогову силу струму. Збільшуємо силу струму і подразнюємо до тих пір, поки амплітуда скорочень не перестане змінюватись. У всіх випадках записуємо величину скорочення м'яза на кімографі, який повільно обертаеться. Замальовуємо схеми та міограми і записуємо висновки.
РОБОТА 2.4. ВИДИ М'ЯЗОВИХ СКОРОЧЕНЬ
В умовах експерименту скелетний м'яз на поодиноке подразнення відповідає поодиноким скороченням. Однак в організмі поодинокі м'язові скорочення властиві тільки м'язу третьої повіки і серцевому м’язу, який скорочується у відповідь на поодинокі імпульси, що надходять з синусного вузла.
Скелетні м'язи в організмі людини і тварини залежно від частоти імпульсів, що надходять із центральної нервової системи, скорочуються за принципом гладкого та зубчастого тетанусу.
Контрольні питання.
1. Аналіз кривої поодинокого скорочення м'яза.
2. Що таке латентний період і як визначити його величину?
3. Види м'язових скорочень та методи їх отримання.
4. Теорії, що пояснюють механізм м'язового скорочення.
5. Контрактура м'яза та умови її виникнення.
6. Механізм м'язового скорочення.
Мета роботи. Спостереження та запис на кімографі поодиноких м'язових скорочень, зубчастого (неповного) та гладкого (повного) тетанусу.
Матеріали і обладнання. Жаба, набір інструментів, універсальний штатив, міограф. кімограф, установка для подразнення електричним струмом, електрокамертон, ізотонічний розчин NаСІ, електромагнітний лічильник часу.
Хід роботи
а) Поодиноке м 'язове скорочення.
На універсальному штативі закріплюємо міограф з литковим м'язом, а під ним – електромагнітний лічильник часу та електрокамертон, які підключаємо до первинної мережі. У верхній і нижній кінці литкового м'яза вводимо електроди від індукційного апарата, до важільця міографа підвішуємо вантаж – до 10 г. Пера всіх приладів знаходяться на поверхні кімографа на одному рівні по вертикалі. Установлюємо порогову силу подразника, а потім струм підсилюємо до отримання оптимального скорочення м'яза, яке фіксується на барабані кімографа. Визначаємо час латентного періоду, період скорочення та розслаблення поодинокого м'язового скорочення.
б) Тетанічне скорочення.
1. Зубчастий, або неповний тетанус.
Для запису тетанічних скорочень використовуємо ту ж саму установку, але без електрокамертона чи електромагнітного лічильника часу.
У первинну мережу включаємо переривач, який працює з частотою 10 – 16 разів на секунду. Скорочення м'яза записуємо на кімографі, який повільно обертається.
2. Гладкий, або повний тетанус.
Дослід проводимо на тому ж м'язі, але переривач працює частіше – 20 разів на секунду. Скорочення м'яза записуємо на кімографі. Замальовуємо схеми та міограми скорочень, записуємо висновки.
РОБОТА 2.5. СПОСТЕРЕЖЕННЯ ЯВИЩА ВТОМИ М'ЯЗА ПІД ЧАС ЙОГО РОБОТИ
Послаблення або повне припинення діяльності м'яза після тривалого часу роботи називається втомою. Стан втоми викликається рядом факторів. Першим з них є накопичення у працюючому м'язі продуктів обміну речовин (зокрема молочної кислоти, що утворюється у великій кількості при розщепленні глікогену та деяких інших продуктів), які погіршують працездатність м'язових волокон. Деякі з метаболітів, а також іони К+ пригнічують збудливість клітинної мембрани та здатність клітини генерувати потенціал дії.
Іншим фактором втоми м'яза є поступова втрата енергетичних речовин. Коли м'яз працює тривалий час, в ньому різко зменшується кількість глікогену, внаслідок чого гальмується ресинтез АТФ та креатинфосфату, необхідних для здійснення скорочення.
Явище втоми також настає в системі нерв – міоневральний синапс – м'яз. Синапс, який має найменшу лабільність, погіршує свою роботу, Швидше настає втома м'яза при частому скороченні та великому навантаженні.
Контрольні питання.
1. Теорії, що пояснюють причини втоми м'яза.
2. Хімізм м'язового скорочення.
3. Як змінюється міограма при втомі?
Мета роботи. Показати залежність м'яза від ритму подразнення та навантаження.
Матеріали і обладнання. Литковий м'яз, акумулятор, індукційний апарат, електроди, ключ, електрометроном, кімограф, ергограф Массо.
Хід роботи
а) Запис кривої втоми м'яза жаби.
До важіля міографа з литковим м'язом підвішуємо вантаж (10 г), м'яз подразнюємо індукційним струмом під сигнали метронома з таким ритмом, щоб м'яз встигав розслабитись. На барабані кімографа, який обертається з невеликою швидкістю, записуємо скорочення м'яза до повного припинення обертання. Замальовуємо схему та міограму втоми м'яза. Робимо висновки і записуємо в зошит.
б) Запис кривої втоми м'яза пальця людини (ергографія).
Для проведення досліду руку кладемо в станок ергографа. На середній палець надіваємо петлю, яка з'єднана з вантажем через блок, інші пальці фіксуємо на ручці ергографа. Піддослідний згинає та розгинає палець, піднімаючи та опускаючи вантаж в такт ударів метронома. Рухи пальця передаються на важіль, перо якого записує криву на барабані кімографа, що знаходиться в горизонтальному положенні. Записуємо криву втоми при одному і тому ж вантажі, але з різним ритмом скорочення. Після відпочинку повторюємо дослід, змінюючи величину вантажу, але без зміни ритму скорочень. Криві міограм замальовуємо, записуємо висновки.
РОБОТА 2.6. ВПЛИВ ВЕЛИЧИНИ НАВАНТАЖЕННЯ НА РОБОТУ М'ЯЗА
ТА ВИЗНАЧЕННЯ АБСОЛЮТНОЇ СИЛИ М'ЯЗА
Робота м'яза вимірюється в кілограмометрах або грамсантиметрах і залежить від величини піднятого вантажу, помноженої на висоту, на яку цей вантаж піднято. При поступовому збіль-шенні вантажу амплітуда м'язових скорочень спочатку зростає, а потім швидко знижується. Робота м'яза зі збільшенням вантажу також зростає, досягаючи максимуму, а потім поступово зменшується. Сила м'яза визначається максимальною величиною вантажу, який він у змозі підняти. Для порівняння сили різних м'язів використовують показник абсолютної сили м'яза. Він виражається відношенням максимальної сили м'яза до його фізіологічного поперечника.
Контрольні питання.
1. Що таке ізотонічні, ізометричні та робочі м'язові скорочення?
2. Що таке сила м'яза, від чого вона залежить, які є види сили м'яза?
3. Як впливає тренування на силу м'яза?
4. Механізм м'язового скорочення.
5. Робота м'яза та її визначення.
Мета роботи. Визначити силу литкового м'яза жаби та визначити роботу, яку він виконує при різних навантаженнях.
Матеріали і обладнання. Жаба, набір інструментів, ізотонічний розчин, міограф, набір вантажів, акумулятор, індукційний апарат, циркуль Вебера.
Хід роботи
Готуємо литковий м'яз жаби. Для кращого порівняння м'язові скорочення записуємо на барабані кімографа на відстані 0,5 см одне від одного. До важіля, що розташований нижче, підвішуємо вантаж 10 г і подразнюємо м'яз, на кімографі записуємо висоту м'язового скорочення.
Поступово збільшуємо навантаження, подразнюючи м'яз однією силою струму. Записуємо на кімографі ряд м'язових скорочень при навантаженнях 10, 20, 30, 40, 50, 100, 120, 150, 180, 200, 220, 250 грамів і т. д.
Знаходимо вантаж, при якому м'яз не в змозі скорочуватись. Вага вантажу, який м'яз у змозі ледве підняти, визначає його максимальну силу.
| №п/п | Вага вантажу Р, (г) | Висота скорочення Н, (мм, см) | Робота м'яза W=Рh (г /мм, г/ см) |
| і т. д. |
Потім визначаємо роботу м'яза, яку він виконує при кожному збільшенні вантажу, за формулою: W=Рh.
У результаті виконаної м'язом роботи переконуємося, що максимальну роботу м'яз виконує при середніх навантаженнях (закон середніх навантажень).
РОБОТА 2.7. БІОЕЛЕКТРИЧНІ ЯВИЩА В ТКАНИНАХ
(ДОСЛІДИ ГАЛЬВАНІ ТА МАТЕУЧЧІ)
У кінці XVIII століття вчений Гальвані висловив гіпотезу про наявність електроенергії у тварин. В одному з експериментів вчений спостерігав скорочення лапок жаби при їх контакті з металевими пластинами. В досліді без металу Гальвані отримав скорочення м'язів реоскопічної лапки жаби, відпрепарований сідничний нерв якої накидали скляною паличкою на пошкоджену та непошкоджену ділянки м'яза іншої реоскопічної лапки.
Матеуччі показав, що скорочення реоскопічної лапки може виникнути, коли її сідничний нерв знаходиться на м'язах іншої реоскопічної лапки, яка в цей час скорочується (вторинний тетанус). В обох випадках подразниками будуть біоструми різного походження, які утворюються в тканинах.
Контрольні питання.
1. Що таке біоструми, їх види?
2. Теорії виникнення біострумів.
3. Методи реєстрації біострумів та їх значення для клінічної практики.
Мета роботи. Виявити наявність біострумів дії, спокою та пошкодження в досліджуваному нервово-м'язовому препараті та реоскопічній лапці.
Матеріали і обладнання. Неполяризуючі електроди, мілівольтметр, ключ, установка для електричного подразнення, фізіологічний розчин, набір інструментів, скляна пластинка, пробковий або парафіновий столик.
Хід роботи
а) Спостереження за непрацюючим непошкодженим м’язом.
Готуємо реоскопічну лапку, поміщаємо її на парафіновий столик. До литкового м'яза прикладаємо неполяризуючі електроди, з'єднані з мілівольтметром, замикаємо мережу. Відмічаємо зміну положення стрілки мілівольтметра.
б) Спостереження за непрацюючим пошкодженим м'язом.
Робимо надріз литкового м'яза в одному місці і прикладаємо один неполяризуючий електрод до пошкодженої частини, а другий електрод до непошкодженої частини м'яза. Замикаємо мережу і слідкуємо за положенням стрілки мілівольтметра.
в) Дослід Гальвані без металу.
Беремо дві реоскопічні лапки. Литковий м'яз однієї з них надрізаємо і скляною паличкою накидаємо сідничний нерв іншої лапки на пошкоджену та непошкоджену ділянки м'яза.
