Занятие №6 «Физиология нервно-мышечного синапса»

 

Исходный уровень знаний

1. Что такое нервно-мышечный синапс?

2. Какова функциональная роль нервно-мышечного синапса?

 

Основные вопросы темы: 1. Устройство нервно-мышечного синапса. 2. Механизм передачи возбуждения в нервно-мышечном синапсе. 3. Механизмы блокирования нервно-мышечной передачи. Профильные вопросы для педиатрического факультета: 1. Особенности нервно-мышечной передачи в разные возрастные периоды у детей. Студент должен уметь: · схематически изобразить нервно-мышечный синапс; · проанализировать в опыте (эксперименте) возникновение утомления в разных частях нервно-мышечного синапса; · объяснить разницу в действии деполяризующих и недеполяризующих релаксантов; · схематически изобразить нейро-моторную единицу.

Основная литература: 1. Нормальная физиология / Под ред. Ткаченко Б.И. М. Медицина. 2005. -с.69-73. 2,3. Материалы лекции 1-3. Физиология человека. Compendium / Под ред. Ткаченко Б.И. М. Медицина. 2009. -с.28-36.   Дополнительная литература: · Физиология человека Compendium. Под ред. Ткаченко Б.И. и Пятина В.Ф. 2002. · Нормальная физиология. Под ред. Улумбекова Э.Г. 2006. · Физиология человека. Под ред. Бабского Е.Б. 1972. · Начала физиологии. Под ред. Ноздрачева А. / СПб, «Лань», 2001. · Физиология в задачах. Казаков В. Н., Леках В. А., Тарапата Н. И. / Ростов-на-Дону, «Феникс», 1996.

ЗАДАНИЕ ДЛЯ РАБОТЫ

№1. Ответьте на вопросы:

1. Какие медиаторы выделяются в синаптическую щель?

2. Как влияет медиатор на постсинаптическую мембрану?

3. Как действует холинэстераза на передачу возбуждения в синапсе?

4. В каком из звеньев нервно-мышечного препарата, прежде всего, возникает утомление?

№2. Решите следующие задачи и объясните их решение:

1. Известно, что проведение возбуждения в синапсе состоит из нескольких стадий. В эксперименте воздействие химического вещества на нервно-мышечные синапсы привело к прекращению передачи возбуждения с нерва на скелетную мышцу. При введении в указанную область ацетилхолина проведение возбуждения через синапс не восстановилось. Введение фермента ацетилхолинэстеразы восстановило проведение возбуждения. Какие могут быть механизмы прекращения проведения возбуждения в синапсе? Как эти виды блокады проведения возбуждения связаны с последовательными процессами проведения возбуждения в синапсе? Каков механизм действия изучаемого вещества на нервно-мышечный синапс?

 

2. Известно, что блокатор синаптической передачи возбуждения может вызвать разные изменения в скелетных мышцах и мышцах внутренних органов. В ходе обследования испытуемого было установлено, что блокатор ацетилхолинергической передачи возбуждения в синапсах атропин вызвал расширение зрачка, увеличение частоты и силы сердечных сокращений, уменьшение перистальтики желудочно-кишечного тракта. При этом не изменилась сократительная функция скелетной мускулатуры. Объясните возможные причины различного действия блокаторов холинэргической синаптической передачи возбуждения в нервно-мышечных синапсах соматической нервной системы и в синапсах вегетативной нервной системы на внутренних органах.

 

№3. Тестовые задания:

1. Какое из нижеприведенных положений точно описывает характеристику каналов мембраны конечной пластинки скелетной мышцы: А) каналы активируются ацетилхолином; В) каналы первично проницаемы для натрия; С) когда все постсинаптические каналы открыты, мембранный потенциал становится положительным; D) количество открытых каналов увеличивается, когда мембрана деполяризуется.

 

2. Где находятся ионы кальция в состоянии покоя мышечного волокна?: А) преимущественно в миоплазме; В) равномерно в миоплазме и саркоплазматическом ретикулуме; С) преимущественно в саркоплазматическом ретикулуме; D) в окружающей мышечное волокно интерстициальной жидкости.

 

3. Что из перечисленного является пусковым механизмом сокращения мышечного волокна?: А) деполяризация мембраны волокна в области изотропных дисков; В) гиперполяризация мембраны волокна в области изотропных дисков; С) сильное растяжение актиновых нитей; D) реполяризация мембраны волокна в области изотропных дисков.

 

4. Какие ионы способствуют взаимодействию актиновых и миозиновых нитей?: А) калия; В) кальция; С) хлора; D) натрия.

 

5. Когда прекращается процесс высвобождения ионов кальция из саркоплазматического ретикулума?: А) когда потенциал мембраны ретикулума достигает –50 мВ; В) когда потенциал мембраны ретикулума достигает –90 мВ; С) когда потенциал мембраны ретикулума достигает пика; D) когда потенциал мембраны ретикулума возвращается к исходному уровню.

 

6. Что необходимо для расщепления мостиков актина и миозина, образовавшихся при их взаимодействии?: А) синтез АТФ; В) соединение тропонина с ионами кальция; С) распад АТФ; D) этот процесс происходит спонтанно.

 

7. Почему при увеличении силы раздражения целой скелетной мышцы выше пороговой амплитуда ее сокращения возрастает?: А) потому что целая скелетная мышца подчиняется закону «все или ничего»; В) потому что целая скелетная мышца не подчиняется закону силы; С) потому что при этом возбуждается все больше мышечных волокон, т.е. целая скелетная мышца подчиняется закону силы; D) потому что целая скелетная мышца подчиняется закону Франка - Старлинга.

 

Занятие №7 «Физиология мышечной работы»

Исходный уровень знаний

1. Назовите виды мышц по их строению.

2. Что такое анатомическое и физиологическое сечение мышцы?

3. Что такое изометрическое сокращение мышц?

4. Что такое изотоническое сокращение мышц?

5. Что такое сила мышцы и работа мышцы?

 

Основные вопросы темы: 1. Виды и режимы сокращения скелетных мышц. 2. Сила и работа мышц. Эргография. Закон средних нагрузок. 3. Утомление. Его причины и проявления. Профильные вопросы для педиатрического факультета: 1. Сила и работа мышц и их развитие в онтогенезе. Студент должен уметь: · определить максимальную работу, выполняемую какой-либо мышцей до наступления ее утомления.

Основная литература: 1. Нормальная физиология / Под ред. Ткаченко Б.И. М. Медицина. 2005. -с.96-8. 3. Нормальная физиология. 2005. с.101-3; 874-8. 2. Материалы лекции 1-3. Физиология человека. Compen dium. Под ред. Ткаченко Б.И. / М. Медицина. 2009. -с.39-47. Дополнительная литература: · Физиология человека Compendium. Под ред. Ткаченко Б.И. и Пятина В.Ф. 2002. · Нормальная физиология. Под ред. Улумбекова Э.Г. 2006. · Физиология человека. Под ред. Бабского Е.Б. 1972. · Начала физиологии. Под ред. Ноздрачева А. / СПб, «Лань», 2001. · Физиология в задачах. Казаков В. Н., Леках В. А., Тарапата Н. И. / Ростов-на-Дону, «Феникс», 1996.

ЗАДАНИЕ ДЛЯ РАБОТЫ

№1. Объясните, что такое эргография

№2. Решите следующие задачи и объясните их решение:

1. Известно, что гладкие мышцы имеют ряд физиологических особенностей по сравнению со свойствами скелетных мышц. В ходе эксперимента из стенки кишечника и стенки артерии мышечного типа животного было выделено по фрагменту (длиной 2 см и шириной 2 мм), содержащему гладкомышечные волокна. Третий фрагмент такого же размера был выделен из скелетной мышцы. Внешне мало отличающиеся друг от друга фрагменты поместили в камеру с физиологическим раствором, что обеспечивало условия для их жизнедеятельности в течение некоторого времени. Как различить принадлежность фрагментов мышечной ткани по их функциональным свойствам? По какому функциональному признаку, без применения воздействий, можно идентифицировать принадлежность одного из фрагментов к мышечной ткани кишечника? Как с помощью раздражения фрагментов мышечной ткани можно отличить мышечную ткань внутренних органов от скелетной мышцы?

2. Какая из изображенных на схеме мышц обладает большей абсолютной силой?

Схемы типов строения мышц с разным ходом мышечных волокон:

а - с параллельными, б - с ве­ретенообразным, в - с пери­стым расположением.

 

№3. Тестовые задания:

1. Как зависит величина, на которую может сократиться мышца, от длины мышцы?: А) не зависит; В) длинные мышцы сокращаются на большую величину, чем короткие; С) короткие мышцы сокращаются на большую величину, чем длинные; D) сокращаются длинные мышцы, а короткие только напрягаются.

 

2. Как зависит величина, на которую может сократиться мышца, от степени растяжения мышцы?: А) чем больше растяжение мышцы, тем сильнее она сокращается, но до определенного предела; В) не зависит; С) чем меньше растяжение мышцы, тем сильнее она сокращается; D) максимальное сокращение мышцы возникает при ее максимальном растяжении.

 

3. Как зависит сила мышцы от площади ее поперечного сечения?: А) чем меньше поперечное сечение мышцы. тем больше ее сила; В) не зависит; С) эта зависимость отмечена только в мышцах с продольным расположением волокон и имеет обратно пропорциональный характер; D) чем больше сумма поперечных сечений всех мышечных волокон, тем больше сила мышцы.

 

4. Какие мышцы имеют наибольшее физиологическое поперечное сечение?: А) мышцы с косым расположением волокон; В) мыщцы с поперечным расположением волокон; С) мышцы с продольным расположением волокон; D) физиологическое сечение у разных мышц приблизительно одинаково.

 

5. Чему равна абсолютная сила мышцы?: А) частному от деления максимального груза, который может поднять мышца, на площадь ее физиологического поперечного сечения; В) произведению массы поднятого груза на величину укорочения мышцы; С) сумме массы грузов, которые могут поднять все волокна, входящие в состав мышцы; D) произведению массы максимального груза, который может поднять мышца, и времени, в течение которого она его удерживает.

 

6. Чему равна работа мышцы?: А) сумме массы грузов, которые могут поднять все волокна, входящие в состав мышцы; В) частному от деления максимального груза, который может поднять мышца, на площадь ее физиологического поперечного сечения; С) произведению массы максимального груза, который мышца может поднять, и времени, в течение которого она его поддерживает; D) произведению массы поднятого груза на величину его перемещения.

 

7. Чему равна внешняя работа мышцы, если она сокращается, не поднимая груз?: А) работа в этом случае максимальна; В) нулю; С) произведению массы мышцы на величину ее укорочения; D) сумме работ, совершаемых каждым волокном, входящим в состав мышц.

 

8. Что такое правило средних нагрузок?: А) минимальную работу мышца совершает при средних нагрузках; В) максимальную работу мышца совершает при средних нагрузках, оптимальных для этого вида работы; С) работа, совершаемая мышцей, прямо пропорциональна массе поднимаемого груза; D) наиболее быстро утомление мышцы наступает при поднятии груза средней массы.

 

9. Что такое динамическая работа мышцы?: А) работа в течение суток; В) работа с периодическим чередованием труда и отдыха; С) работа, при которой мышца удерживает, но не перемещает груз; D) работа, при которой мышца перемещает груз.

 

10. Что такое статическая работа мышцы?: А) работа, при которой мышца удерживает, но не перемещает груз; В) работа, при которой мышца перемещает груз; С) работа, при которой мышца опускает груз; D) работа в течение суток

 

11. При каком виде работы быстрее наступает утомление мышцы?: А) при динамической; В) при статической; С) одинаково при разных видах работ; D) при уступающей.

 

12. Что является основной причиной утомления мышцы в целостном организме?: А) накопление щелочных продуктов обмена и истощение запасов АТФ; В) в мышце утомление не развивается; С) утомление нервного центра, из которого иннервируется эта мышца; D) чрезмерное растяжение мышечных волокон.

 

13. В каком из перечисленных случаев быстрее восстановится работоспособность утомленной мышцы в целостном организме?: А) если производить физическую работу другими, не утомленными мышцами; В) в состоянии полного покоя организма; С) после обильной еды; D) после пребывания на свежем воздухе.

 

14. Каким из способов можно добиться увеличения мышечной силы?: А) увеличением потребления белков, жиров и углеводов; В) закаливанием холодной водой; С) тренировкой нервных центров путем многократного представления в уме гимнастических упражнений, без совершения движений; D) регулярным посещением финской бани.