Наблюдение оптимума и пессимума частоты раздражения

Амплитуда гладкого тетануса зависит от частоты раздражения нерва. При увеличений в определенном диапазоне частоты раздражения амплитуда гладкого тетануса постепенно увеличивается. При некоторой оптимальной частоте его амплитуда становится наибольшей (оптимум). В основе оптимума лежит феномен облегчения передачи возбуждения в нервно-мышечном синапсе из-за накопления при ритмическом раздражении нерва ионов Са2+ в пресинаптических терминалях. Последнее, является причиной усиленного выброса медиатора в синаптическую щель и возрастания амплитуды гладкого тетануса до максимума.

При увеличении частоты раздражения нерва за предел оптимальной мышца на начало раздражения отвечает сокращением, однако в дальнейшем начинает расслабляться – возникает пессимум. В основе пессимума при кратковременном раздражении нерва лежит нарушение синаптической передачи из-за сверхизбыточного поступления медиатора к постсинаптической мембране. Это делает невозможным полное разрушение неиспользованного медиатора ферментными механизмами синапса. В результате на постсинаптической мембране развивается стойкая деполяризация, приводящая к инактивации натриевых каналов и нарушению генерации ПД внесинаптической электрогенной мембраной. Мышца в этой ситуации расслабляется.

О с н а щ е н и е: кимограф, вертикальный миограф, универсальный штатив, электронный стимулятор, набор препаровальных инструментов, раствор Рингера для холоднокровных животных. Работу проводят на лягушке.

С о д е р ж а н и е р а б о т ы. Приготовьте нервно-мышечный препарат, закрепите его в миографе, нерв положите на раздражающие электроды, электроды соедините со стимулятором. Можно использовать препарат предыдущей работы. Подберите минимальную частоту раздражения нерва, при которой мышца будет сокращаться по типу гладкого тетануса.

Подведите писчик миографа к барабану кимографа и запишите сокращения мышцы при раздражениях нерва ритмическим током частотой 20 – 30 – 40Гц. Обратите внимание на то, что при увеличении частоты раздражения нерва амплитуда гладкого тетануса увеличивается. При частоте раздражения порядка 50 Гц амплитуда тетануса становится наибольшей; это — оптимум.

Как только оно достигнет максимума, увеличьте частоту раздражения в 10 раз. Тотчас же наступит пессимальное торможение, вследствие которого ответная реакция уменьшится. В момент значительного снижения ответа верните частоту раздражения к исходной и наблюдайте улучшение ответной реакции препарата при уменьшении частоты стимуляции (пессимальная реакция вновь сменяется оптимальной). В течение всего опыта амплитуду стимуляции не изменяют.

Оформление протокола.

Запишите ход опыта, вклейте полученную кимограмму в тетрадь и сделайте на ней обозначения в соответствии с эталоном.

Рис. 2 Кимограмма регистрации оптимума и пессимума частоты раздражения.

Объясните, почему с увеличением частоты раздражения амплитуда мышечного сокращения растет только до определенного предела.

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Объясните причину пессимального ответа.

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Какой момент опыта доказывает, что пессимальный эффект связан с развитием именно торможения? Что доказывает, что это торможение, а не утомление?

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------