Краткая теоретическая часть.

В 1859 г. немецкий физиолог Э. Пфлюгер сформулировал основной закон в механизме действия постоянного тока на нерве нервно-мышечного препарата лягушки – «закон полярности раздражения».

Согласно этому закону:

- в момент замыкания раздражающего тока (или возрастания его силы) возбуждение возникает в области отрицательного полюса (катода);

- в момент размыкания тока (или его ослабления) возбуждение возникает в области положительного полюса (анода);

- при одной и той же силе тока раздражающее действие «замыкания» выражено сильнее, чем действие «размыкания».

В случае приложения к нерву двух внешних раздражающих электродов от источника постоянного тока полярный закон гласит: «При включении тока раздражение возникает в области катода (здесь ток имеет «входящее» направление), а при выключении тока – в области анода (здесь ток имеет «выходящее» направление)».

Суммируя приведенные выше размышления о механизме формирования мембранных потенциалов в области анода и катода, можно заключить, что:

1. Электрический ток постоянной силы действует раздражающим образом на возбудимые структуры (нерв или мышцу) только в момент замыкания или размыкания.

2. Такое же действие оказывает быстрое увеличение или ослабление тока (т. е. его градиента).

3. Возбуждение возникает только при деполяризующих воздействиях внешнего тока, которое сопровождается снижением величины мембранного потенциала (т. е. деполяризация мембраны от исходного уровня).

На базе приведенных выше выводов сформированы основные законы раздражающего действия постоянного тока на возбудимые ткани (нервную и мышечную), позволяющие описать их основные физиологические свойства: возбудимость, проводимость, лабильность и аккомодацию.

Закон электротона – изменения величины мембранного потенциала под катодом и анодом. Различают две разновидности этого закона – физический и физиологический.

Физический электротон – пассивное перераспределение зарядов на мембране под катодом (катэлектротон) и анодом (анэлектротон). Под катодом происходят разрядка мембранной емкости и, как следствие, деполяризация мембраны – возникает катэлектротонический потенциал (КЭП). Под анодом происходят дозарядка мембранной емкости и, как следствие, гиперполяризация мембраны – анэлектротонический потенциал (АЭП).

Физиологический электротон – изменение возбудимости и проводимости мембраны вследствие изменения ее ионной проницаемости в результате формирования КЭП или АЭП.

Физиологический катэлектротон сопровождается повышением возбудимости и проводимости мембраны, а физиологический анэлектротон сопровождается падением возбудимости и проводимости мембраны.

Обратный физиологический электротон – противоположное изменение возбудимости и проводимости мембраны при достаточно длительном (или достаточно сильном) действии постоянного тока под катодом и анодом.

Обратный физиологический катэлектротон – снижение возбудимости и проводимости мембраны вследствие увеличения критического уровня деполяризации (КУД), связанного с инактивацией натриевой и увеличением калиевой проводимости мембраны. Впервые описано Пермским физиологом Б.Ф. Вериго (вслед за включением тока возбудимость под катодом начинает падать) – катодическая депрессия по Вериго.

Обратный физиологический анэлектротон – повышение возбудимости и проводимости мембраны вследствие снижения величины КУД, связанного с повышением потенциалочувствительности натриевых каналов и снижением калиевой проводимости. Такое повышение возбудимости под анодом получило название «анодоразмыкательного ответа» (АРО).

 

Задание № 1. I закон Пфлюгера (правило Дюбуа-Реймона) (просмотр видеофильма)

Необходимо: телевизор, DVD-плеер.

Учебно-исследовательская цель задания: изучить правило Дюбуа-Реймона, согласно которому возбуждение возникает как при замыкании, так и при размыкании тока или при быстром изменении силы (градиента) постоянного тока.

Ход работы

1. Исследование проводится на препарате лапок лягушки, который отличается тем, что позвоночник не рассекается на две части, а также тем, что не удаляются голени.

2. К нерву первой лапки прикладывается анод, второй – катод.

3. Для работы используется препарат, позволяющий с помощью реостата менять силу тока в цепи.

4. Замыкая и размыкая цепь тумблером, отмечают, когда та или иная лапка реагирует сокращением.

Задание № 2. II закон Пфлюгера (закон полярного действия постоянного тока) (просмотр видеофильма)

Необходимо: телевизор, DVD-плеер, компьютер.

Учебно-исследовательская цель задания: изучить закон полярного действия постоянного тока, согласно которому возбуждение возникает под катодом при замыкании и под анодом при размыкании цепи постоянного тока.

Ход работы

1. Опыт проводится на том же препарате и с помощью того же прибора.

2. Замыкая и размыкая тумблером цепь, отмечают моменты возбуждающего действия катода и анода постоянного тока.

Задание № 3. III закон Пфлюгера (закон сокращения мышц) (просмотр видеофильма)

Необходимо: телевизор, DVD-плеер.

Учебно-исследовательская цель задания: изучить зависимость между направлением тока, его силой и сокращением мышцы.

Ход работы

1. Опыт проводится на том же препарате.

2. Меняя силу раздражителя, определяют порог для катод-замыкательного и анод-размыкательного действия электрического тока. Результаты закона Пфлюгера представлены в таблице 7:

Таблица 7

Сила тока	нисходящий		восходящий
	замыкание	размыкание	замыкание	размыкание
слабый	+	-	+	-
средний	+	+	+	+
сильный	+	-	-	+

«+» – сокращение, «-» – отсутствие сокращения

 

3. В отчете дать объяснение механизмов раздражающего действия постоянного тока при замыкании и размыкании цепи в зависимости от силы тока и его направления.

РАБОТА № 5