Тема 6. Исследование механизма передачи возбуждения через нервно-мышечный синапс.

Мотивационная характеристика темы. Знание механизмов и законов проведения возбуждения через нервно-мышечный синапс имеет значение для понимания механизмов нарушения функции скелетных мышц, а также для использования этих знаний в лечебной практике врача.

Цель занятия: Знать основные физиологические свойства нервно-мышечных синапсов и законмоерности возникновения и проведения возбуждения по ним.

ВОПРОСЫ ДЛЯ УСТНОГО И ТЕСТОВОГО КОНТРОЛЯ:

1. Дайте определение понятию «синапс», классификация синапсов.

2. Понятия «медиатор», «рецептор», виды медиаторов и типы рецепторов к ним.

3. Общие свойства химических синапсов и особенности нервно-мышечных синапсов.

4. Строение и функции нервно-мышечного синапса.

5. Механизмы химической передачи возбуждения через нервно-мышечный синапс.

6. Механизм возникновения потенциала концевой пластинки (ПКП).

7. Возбуждающий постсинаптический потенциал (ВПСП), его свойства.

8. Тормозной постсинаптический потенциал (ТПСП), его свойства.

9. Физиологические механизмы блокады нервно-мышечной передачи.

ВОПРОСЫ ДЛЯ ПИСЬМЕННОГО ОТВЕТА:

1. Напишите определение понятию «синапс», классификация синапсов.

2. Перечислите общие свойства химических синапсов и особенности нервно-мышечных синапсов.

3. Нарисуйет схему и опишите функции нервно-мышечного синапса.

4. Дайте определение понятия «медиатор», классификация медиаторов.

5. Опишите механизмы химической передачи возбуждения через нервно-мышечный синапс.

6. Опишите механизм возникновения потенциала концевой пластинки (ПКП).

7. Нарисуйте схему ВПСП, опишите его свойства.

8. Нарисуйте схему ТПСП, опишите его свойства.

9. Опишите физиологичные механизмы блокады нервно-мышечной передачи.

Программа практической работы на занятии.

1. Изучение законов проведения возбуждения по нервным волокнам на нервно-мышечном препарате лягушки с помощью материалов учебного видеофильма.

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ УРОВНЯ знаний

В несвежих продуктах (мясо, рыба, консервы) может содержаться микробный токсин ботулин. Его действие на мионевральные синапсы подобно удалению из них ионов Са²⁺. Почему отравление может быть смертельным?

А. Вследствие остановки дыхания из-за расслабления дыхательных мышц

В. За счет сокращения дыхательных мышц в режиме тетануса через увеличение выброса медиатора

С. За счет снижения возбудимости дыхательного центра и торможения его работы

D. За счет уменьшения скорости проведения возбуждения по миелинизированным волокнам

Е. Из-за остановки сердца

 

2. В эксперименте, в аксон введено вещество, которое понижает метаболические процессы. Какие явления будут наблюдаться при этом?

А. Увеличение амплитуды потенциала действия

В. Увеличение скорости проведения возбуждения

С. Усиление сокращения аксона

D.Увеличение количества медиатора, который выбрасывается

Е. Уменьшение количества медиатора, который выбрасывается

 

3.В раствор, в котором находился нервно-мышечный препарат икроножной мышцы

лягушки, введено курареподобное вещество. Через некоторое время раздражался двигательный нерв икроножной мышцы. Как при этом изменились мышечные сокращения?

А. Мышечные сокращения не изменятся

B. Мышечных сокращений не будет

С. Сокращения усилятся

D. Разовьется гладкий тетанус

Е. Разовьется зубчатый тетанус

 

4.В раствор, в котором находился нервно-мышечный препарат икроножной мышцы лягушки, введен препарат кураре. Почему после этого раздражение двигательного нерва не вызвало сокращение мышцы?

А. Повысилась проницаемость пресинаптической мембраны для кальция

B. Произошла блокада холинорецепторов постсинаптической мембраны

С. Произошла блокада холинорецепторов пресинапическои мембраны

D. Усилилось высвобождение ацетилхолина в синаптическую щель

Е. Уменьшилось высвобождение ацетилхолина в синаптическую щель

 

5. В раствор, в котором находился нервно-мышечный препарат икроножной мышцы лягушки, введен эзерин, угнетающий активность холинэстеразы. Почему при этом раздражение двигательного нерва не вызывало сокращение мышцы?

А. Уменьшился выброс ацетилхолина в синоптическую щель

В. Снизилась калиевая проницаемость постсинаптической мембраны

C. Произошла стойкая деполяризация постсинаптической мембраны

D. Увеличилась натриевая проводимость постсинаптической мембраны

Е. Увеличилась кальциевая проницаемость постсинаптической мембраны

 

6. В возбудимых синапсах основная роль медиатора состоит в:

А. Уменьшении проницаемости постсинаптической мембраны для ионов натрия и кальция

B. Деполяризации постсинаптической мембраны

С. Повышении проницаемости постсинаптической мембраны для ионов калия и хлора

В. Повышение проницаемости постсинаптической мембраны для ионов кальция и водорода

Е. Ни один из ответов не верен

 

7. Нерв нервно - мышечного препарата икроножной мышцы лягушки раздражали электрическими стимулами и в мышце регистрировали ПД. Почему при раздражении мышцы ПД не возникали в нерве?

А. В двигательном нерве развивается торможение

В. В нервно- мышечном синапсе блокируется выработка ацетнлхолина

С. Амплитуда ПД мышцы недостаточна для возбуждения нерва

D. Нервно-мышечный синапс обладает одностороннее проводимостью

Е. Нет правильного ответа.

 

8. У животного раздражали одиночными электрическими стимулами задние корешки спинного мозга и регистрировали потенциалы действия в передних корешках. Почему при раздражении передних корешков не были зарегистрированы потенциалы действия в задних корешках?

А. В нейронах спинного мозга развиваются торможения

В. Синапсы спинного мозга обладают односторонним проведением возбуждения

С. Волокна задних корешков обладают меньшей возбудимостью, чем волокна передних корешков

D. Волокна передних корешков не проводят возбуждения к спинному мозгу

Е. В нейронах спинного мозга нарушается образование медиатора

 

9. Что приводит к интенсивному выбросу ацетилхолина из синаптической бляш­ки в синаптическуго щель:

A. Деполяризация субсинаптической мем­браны

B. Деполяризация пресинаптической мем­браны

C. Деполяризация постсинаптической мем­браны

D. Гиперполяризация пресинаптической мембраны

Е. Реполяризация пресинаптической мембраны

 

10. Какое трансмембранное перераспре­деление ионов К⁺ и Nа⁺ характерно для начального момента развития возбуж­дающего постсинаптического потенциа­ла:

А. Проникновение ионов К⁺ внутрь клетки

B. Проникновение ионов Nа⁺ внутрь клетки

C. Выход ионов Nа⁺ из клетки

D. Выход ионов К⁺ из клетки

Е. Вход ионов хлора в клетку.

Ответы: 1.А, 2.Е, 3.В, 4.С, 5.С, 6.В, 7.D, 8.D, 9.D, 10.D.

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ по программе «Крок-1»:

1. Накопление избыточного количества ацетилхолина в нервно-мышечном си­напсе скелетной мышцы приводит:

А. К усилению мышечного сокращения

B. К ослаблению мышечного сокращения

C. К расслаблению мышцы

D. Мышечное сокращение не изменится

Е. Не влияет на мышечное сокращение

 

2. При поступлении нервного импульса к синапсу в пресинаптической мембране происходит:

А. Деполяризация пресинаптической мемб­раны

B. Гиперполяризация пресинаптической мембраны

C. Повышение проницаемости для хлора

D. Снижение проницаемости для кальция

E. Повышение проницаемости для кальция

 

3. При поступлении внутрь синаптической бляшки ионов кальция происходит:

А. Взаимодействие кальция с кальмодулином

B. Взаимодействие кальция с активными центрами актина

C. Взаимодействие кальция с миозином

D. Взаимодействие кальция с ацетилхолином

Е. взаимодействие кальция с рецепторами

 

4. К чему приведет инактивация ацетилхолинэстеразы в нервно-мышечном си­напсе скелетной мышцы:

А. К гиперполяризации постсинаптической мембраны

B. К стойкой деполяризации постсинаптиче­ской мембраны

C. К улучшению передачи возбуждения через синапс

D. К ухудшению передачи возбуждения через синапс

E. К деполяризации пресинаптической мем­браны

 

5. В синаптической щели нервно-мішечного синапса находится фермент..., который действует на медиатор...

А. холинэстераза… ацетилхолин

В. Моноаминоксидаза… норадреналин

С. Трансаминаза…ацетилхолин

D. Пептидаза…норадреналин

Е. АТФаза… АТФ

 

6. Нервно-мышечный синапс в скелетной мышце имеет медиатор...

А. ацетилхолин

В.норадреналин

С.ГАМК

Д.Глутамат

Е.Глицин

 

7. Потенциал концевой пластинки развивается вследствие взаимодействия … с рецепторами постсинаптической мембраны

А.Холинэстеразы

В. Ацетилхолина

С. Норадреналина

D. К+

Е.Са2+

 

8. Потенциал концевой пластинки - это один из видов...

А. Местного возбуждения

В.Распространяющегося возбуждения

С.Местного торможения

D.Пасивных потенциалов

Е.Центрального торможения

 

9. Нервные окончания... скелетной мышцы

А. Есть на 70% волокон

В. Есть на 20% волокон

С. Есть на 50% волокон

D. Есть на всех волокнах

Е. Отсутствуют на волокнах

 

10. Выделение медиатора в нервно-мышечном синапсе скелетной мышцы является результатом...

А. Входа Ca2+ через пресинаптическую мембрану

В. Входа Ca2+ через постсинаптическую мембрану

С. Входу K+ через пресинаптическую мембрану

D. Деполяризации пресинаптической мембраны

Е. Деполяризации постсинаптической мембраны

Ответы: 1.A, 2.A, 3.A, 4.B, 5.A, 6.A, 7.B, 8.A, 9.D, 10.A.

Ситуационные задачи:

1. При раздражении нерва нервно-мышечного препарата, мышца доведена до утомления. Объясните, что произойдет, если в это время подключить раздражение мышцы?

2. Известно, что ацетилхолин является одним из основных медиаторов нервной системы. 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: 1) на какие постсинаптические рецепторы действует ацетилхолин при выделении его в синаптическую щель? 2) Объясните возможные причины различного действия атропина в нервно-мышечных синапсах соматической нервной системы и в синапсах вегетативной нервной системы на внутренних органах.

3. Мышцу нервно-мышечного препарата подвергают непрямому раздражению. Через некоторое время амплитуда сокращений уменьшается. Означает ли это, что в мышце наступило утомление? Как проверить это предположение?

4. Укажите, какая из перечисленных возбудимых структур характеризуется наибольшей возбудимостью: нерв, синапс или мышца? У какой структуры лабильность наименьшая, объясните механизм?

5. Какая из перечисленных структур нейрона, обладает повышенной химической чувствительностью: тело нейрона (сома, аксон, постсинаптическая мембрана, мембрана мышечного волокна). Объясните причину.

6. Известно, что утомляемость является одним из основных свойств возбудимой ткани. В эксперименте на нервно-мышечном препарате лягушки проводили ритмическое непрямое раздражение мышцы.1) Как изменится амплитуда мышечного сокращения после дли­тельного раздражения нерва? 2) Как изменится амплитуда и частота потенциалов действия в нервных волокнах при развитии утомления в мышце

Ситуационные задачи:

1. Мышца снова начнет сокращаться, так как при раздражении нервно-мышечного препарата утомление раньше всего наступает в синапсе.

2. 1) медиатор ацетилхолин действует на два вида постсинаптических рецепторов: М- и Н-холинорецепторы. М-холинорецепторы на­ходятся в нейроорганных синапсах парасимпатической нервной системы. Н-холинорецепторы находятся в нервно-мышечных синапсах и вегетативных ганглиях. 2) Атропин блокирует только М-холинорецепторы. Поэтому бло­кируется действие парасимпатической нервной системы, а со­матическая регуляция скелетной мускулатуры не нарушается.

3. Чтобы проверить это предположение, надо перейти к прямому раз­дражению мышцы. Если при этом амплитуда сокращений возрас­тет, утомление возникло не в мышце, а в синапсах.

4. Наибольшая возбудимость и лабильность у нерва, наименьшая лабильность - у синапса.

5. Повышеннойхимической чувствительностью обладает постсинаптическая мембрана.

6. 1) При длительном раздражении амплитуда мышечных сокращений уменьшается за счет процесса утомления мышцы. 2) Амплитуда и частота потенциалов действия нервных волокон не изменится, так как нервы подчиняются закону относительной неутомляемости.