Одним из основных факторов, которые определяют как степень сокращения мышц, так и силу их напряжения, заданную массой перемещаемого груза, является количество мышечных волокон, которые принимают участие в сокращении. Эта зависимость обусловлена тем, что при увеличении в мышце количества волокон, которые сокращаются, одновременно в ней растет число работающих мостиков, а следовательно, и суммарная сила, генерирующая этими мостиками. При этом сила сокращения каждого одиночного миоцита не изменяется.
Потому мышцы во время изометрических сокращений получают возможность развивать большее напряжение, то есть удерживать больший груз, а при изотонических сокращениях — как развивать большее напряжение, удерживая больший груз, так и сокращаться интенсивнее, то есть перемещать больший груз на более длинное расстояние.
3ависимость степени сокращения мышцы от числа его волокон можно установить в опыте на изолированной мышце с помощью ее электрического раздражения разной силы. Волокна мышц характеризуются разной возбудимостью, а, следовательно, и отличаются пороговой силой раздражения. Потому при увеличении силы электрического раздражения мышцы постепенно будет расти количество ее волокон, которые сокращаются (пока все волокна не будут возбуждены). Регистрируя изотонические сокращения, можно убедиться в том, что по мере увеличения силы раздражения мышцы их амплитуда растет.
Цель работы: установить зависимость степени сокращения мышцы от числа его волокон, которые принимают участие в сокращении.
Для работы необходимо: стимулятор, влажная камера, миограф с грузом массой 15—20 г, кимограф, набор инструментов, препаровальная дощечка, раствор Рингера, пипетка, лягушка.
Ход работы. Приготовить изолированный нервно-мышечный препарат лягушки (седалищный нерв — камбаловидная мышца), закрепить его во влажной камере, соединив с миографом. Раздражаюшие электроды присоединить к мышце (раздражение мышцы прямое). Приблизить миограф к поверхности барабана. Проверить, установлен ли рычаг миографа в плоскости, касательной к поверхности барабана. Регистрировать сокращение мышцы на неподвижном барабане кимографа. Включить электростимулятор. Частота раздражения составляет 1 имп/с. Постепенно увеличивать силу электрического раздражения мышцы, начиная с 0, и записывать сокращения до тех пор, пока их амплитуда не перестанет изменяться. После записи каждого следующего сокращения мышцы перемещать барабан кимографа на 0,5—1 см.
Рекомендации относительно оформления результатов работы. Результаты работы оформить в виде схемы записи, полученной на барабане кимографа.
В выводах ответить на вопрос: как отобразится на степени сокращения мышцы увеличения количества его волокон, которые принимают участие в сокращении?
Работа 2. Исследование зависимости характера сокращения мышцы от частоты
Его раздражение
Цель работы: установить, как изменятся форма, длительность и амплитуда сокращений мышцы в случае увеличения частоты ее раздражения.
Для работы необходимо: стимулятор, влажная камера, миограф с грузом массой 15—20 г, кимограф, инструменты, препаровальная дощечка, раствор Рингера, пипетка, лягушка.
Ход работы. Приготовить изолированный нервно-мышечный препарат лягушки (седалищный нерв — камбаловидная мышца), закрепить его во влажной камере, соединить с миографом. Нерв препарата поместить на раздражающие электроды (раздражение мышцы непрямое). Приблизить миограф к барабану кимографа. Проверить, установлен ли рычаг миографа в плоскости, касательной к поверхности барабана. 3апустить барабан кимографа. Включить электростимулятор. Частота раздражения составляет 1 имп/с. Постепенно увеличивать силу электрического раздражения мышцы до тех пор, пока амплитуда его одиночных сокращений, которые регистрируются на барабане кимографа, прекратит расти.
С помощью соответствующего переключателя электростимулятора увеличить частоту раздражения мышцы сначала до 25 имп/с, а затем до 50 имп/с, регистрируя тетаническое сокращение.
Остановить барабан кимографа и выключить электростимулятор.
Рекомендации относительно оформления результатов работы. Результаты работы оформить в виде схемы записи, полученной на барабане кимографа.
В выводах ответить на такие вопросы: как изменятся форма, длительность и амплитуда сокращений мышцы в случае увеличения частоты его раздражения? Почему амплитуда тетанического сокращения больше, чем одиночного?
Литература
Основная
1. Физиология человека (учебник для медвузов). Покровский В.М., Коротько Г.Ф., ред. М.: Медицина, 2003, 2005.
2. Физиология. Под ред. В.Г.Шевчука. Пособие по физиологии.- Винница: Новая книга. 2005. – 576 с. (русский перевод практических работ кафедрой).
3. Методические указания для самостоятельной работы студентов. Утверждены на методическом заседании кафедры. 2006
Дополнительная
- Textbook of medical physiology / Arthur C. Guyton, John E. Hall.,. 2000, 2006.
Физиология человека: в 3-х томах. Перевод с английского. Под ред. Р.Шмидта и Г.Тевса. – М: Мир, 1996
