Книги по разным темам Pages:     | 1 |   ...   | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |

Если интервал между двумя раздражениями очень мал, то второе раздражение достигает нерв или мышцу в тот момент, когда они находятся в фазе абсолютной рефрактерное от первого раздражения, поэтому второй потенциал действия не возникнет. Увеличивая интервал между раздражениями, находим минимальный промежуток времени, при котором можно получить и второй потенциал действия.

Допустим, он составляет 3 мс, значит, и продолжительность фазы абсолютной рефрактерности чуть меньше этой величины. Этот прием часто используется в физиологии: одним воздействием вызывается определенное состояние, а вторым проверяется его наличие.

4. Необходимо регистрировать потенциалы действия, возникающие в мышце, и сравнивать их количество в единицу времени с частотой раздражения. Если эти числа полностью совпадают, значит, мышца отвечает на каждое раздражение.

5. Главное различие в проведении опыта - неодинаковый интервал между раздражениями. Главное различие результатов - неодинаковая величина потенциала действия. При одной и той же силе раздражителя величина потенциала действия зависит от возбудимости мышцы, следовательно, различия получаемых результатов связаны с возбудимостью мышцы. Она разная при изменении интервала между раздражениями потому, что после фазы абсолютной рефрактерности следуют другие фазы: относительной рефрактерности, супернормальная и субнормальная, в каждой из которых возбудимость разная по сравнению с исходной.

6. Записав кривую сокращения мышцы, можно наблюдать уменьшение ее амплитуды, что объясняется развитием утомления.

Для решения задачи необходимо сопоставить величину возбудимости с той или иной стадией утомления. Мерой возбудимости является порог раздражения. Чтобы определить как изменяется возбудимость мышцы, необходимо измерить порог раздражения по мере развития утомления. Так как во время сокращений нельзя определить порог, можно это сделать в паузах между ними, например, каждую минуту.

Если получены данные:

Минуты 0 1 2 3 4 5 6 7 Порог 3В 3В 3В 3В 4В 5В 6В 8В 10В это значит, что уже на 4-й мин. порог раздражения начал повышаться, что указывает на снижение возбудимости. По мере развития утомления возбудимость снижается, а порог раздражения повышается.

7. Мерой возбудимости является порог раздражения. Если величина порога увеличивается, это говорит о том, что возбудимость прогрессивно снижается.

8. Поляризация Ч это разность зарядов по обе стороны мембраны клетки, которая обусловливает мембранный потенциал.

Деполяризация - это уменьшение величины мембранного потенциала, а гиперполяризация - увеличение ее. Но если мембранный потенциал увеличивается, то возрастает величина порогового потенциала, значит, возбудимость снизится.

9. Если при раздражении нерва возникающее возбуждение доходит до мышцы и вызывает ее сокращение, значит, возник ПД, который распространяется по нерву. Если мышца не сократилась, то возбуждение до нее не дошло, следовательно, ПД не возникал. В условии задачи говорится, что потенциал все же появлялся. Но какой В I опыте возникал локальный потенциал, а во II опыте Ч ПД. ПД подчиняется закону все или ничего, то есть он или не возникает вообще, или достигает максимальной для данных условий величины независимо от силы раздражения. Локальный же потенциал зависит от силы раздражителя и при ее увеличении изменяется градуально, т.е.

постепенно, пока не достигнет КУД, после чего процесс протекает лавинообразно и возникает ПД. Таким образом, в I опыте применялись подпороговые раздражители и возникал локальный ответ разной величины, а во II опыте действовали надпороговыми раздражителями и в нерве возникая ПД, что приводило к сокращению мышцы.

10. В мякотных волокнах возбуждение распространяется сальтаторно, скачками от одного перехвата Ранвье к другому. В толстых волокнах расстояние между перехватами Ранвье больше, поэтому скачок нервного импульса длиннее и возбуждение распространяется с большей скоростью. В безмякотных волокнах возбуждение движется от участка к соседнему участку. Каждый раз возникающий круговой ток проходит через соседние участки мембраны и последовательно деполяризует их. Чем толще волокно, тем меньше сопротивление аксоплазмы и тем быстрее ток возрастает до величины, достаточной для деполяризации мембраны и достижения КУД. Соответственно увеличивается скорость распространения возбуждения. Но этот фактор действует в меньшей степени, чем увеличение расстояния между перехватами Ранвье.

Поэтому в безмякотных волокнах зависимость скорости распространения ПД от диаметра волокон выражена меньше, чем в мякотных.

11. Нервно-мышечный препарат состоит из нерва, нервномышечного синапса и мышцы. Для того чтобы мышца сократилась, возникшее в нерве возбуждение должно распространиться по нервным волокнам через нервно-мышечный синапс и возбудить мышцу. При прямом раздражении мышцы амплитуда сокращений возрастет (а при непрямом раздражении она начала уменьшаться).

Следовательно, утомление возникло не в мышце, а в синапсах.

12. Основное отличие быстрых мышц от медленных в том, что они более быстро укорачиваются. При быстром сокращении миозиновые мостики совершают больше гребковых движений в единицу времени, соответственно, на это затрачивается больше энергии АТФ.

13. Укорачиваются волокна, состоящие из миофибрилл.

Входящие в состав миофибрилл миофиламенты не изменяют свою длину. Укорочение миофибрилл происходит за счет вхождения тонких миофиламентов между толстыми.

14. Функция нерва - проводить возбуждение, мышцы Ч сокращаться. Основной элемент системы проведение возбуждения Ч это местный ток, возникающий за счет разности потенциалов между возбужденными и невозбужденными участками нервного волокна. Основной элемент системы сокращение мышцы Ч это взаимодействие тонких и толстых миофиламентов при помощи поперечных мостиков. Сокращение мышечных волокон происходит за счет процессов, протекающих внутри волокна и находящихся там миофибрилл. Чтобы эти процессы могли осуществляться, необходима система поперечных трубочек и связанных с ними продольных. По ним ПД быстро распространяется внутри волокна и вызывает освобождение из сарко-плазматической сети ионов Са2+, которые инициируют процесс сокращения. А в нерве ПД распространяется за счет процессов, которые происходят только на его поверхности, в мембране. Поэтому для работы нерва система трубочек не нужна.

15. Сокращение происходит за счет последовательных циклов соединения поперечных мостиков с тонкими миофиламентами, совершения гребковых движений с перемещением тонких миофиламентов между толстыми, отсоединения мостиков. Если мышца предварительно растянута, то количество мостиков, которые могут взаимодействовать с тонкими миофиламентами, уменьшается, поэтому сила сокращения снижается. При значительном растяжении тонкие и толстые миофиламенты вообще не будут перекрываться и сила сокращения упадет до нуля.

16. Абсолютной силой мышцы называется максимальная ее сила, деленная на площадь поперечного сечения. Рабочая гипертрофия мышц возникает в результате физической тренировки, и максимальная сила при этом, конечно, увеличивается. Но если площадь поперечного сечения возрастает в такой же степени, то абсолютная сила мышцы останется неизменной.

17. Разность концентраций натрия по обе стороны мембраны снизится и ПД уменьшится или вообще не возникнет.

18. Все эти раздражители способны вызвать деполяризацию мембраны, что приводит к возбуждению.

II. Физиология нервной системы 1. В первом случае в реакции участвует мышца (или двигательный нерв, иннервирующий ее), а во втором - нервный центр.

Нервные центры в отличие от нервных или мышечных волокон способны к трансформации ритма приходящих раздражений чаще всего в сторону учащения, что и приводит к тетаническому сокращению мышцы, которая получает множество нервных импульсов, исходящих из нервного центра.

2. Мышечным тонусом называется напряжение, поддерживаемое за счет импульсов, поступающих из нервных центров, которые тоже находятся в состоянии повышенного тонуса. Когда говорят о рефлекторном поддержании тонуса, это значит, что возбуждение нейронов центра постоянно подпитывается импульсами, возникающими в рецепторах и приходящими в центр по афферентным нервам. Для доказательства рефлекторной природы мышечного тонуса необходимо прервать нервные центры. Для этого следует перерезать задние корешки. Перерезка же передних корешков просто лишает мышцы иннервации, но не доказывает рефлекторную природу тонуса этих мышц. Значит, прав второй студент.

3. Нервные центры утомляются быстрее, чем мышцы, поэтому за счет нарушения процессов координации движений, осуществляемой нервными центрами, нарушается их точность.

4. Этим скульптором является процесс торможения, ограничивающий возбуждение в ЦНС, придавая ему нужный характер, интенсивность и направление.

5. Сущность пресинаптического торможения заключается в том, что тормозной синапс расположен на аксоне, который, в свою очередь, образует синапсы на каком-то мотонейроне. Когда в промежуточном тормозном синапсе возникает длительная деполяризация, это препятствует проведению возбуждения по аксону к мотонейрону. В результате в возбуждающих синапсах на мотонейроне выделяется слишком мало медиатора и мотонейрон не возбуждается. Сущность постсинаптического торможения в том, что тормозной синапс расположен непосредственно на мотонейроне.

Выделяющийся тормозной медиатор вызывает гиперполяризацию постсинаптической мембраны. Это приводит к снижению возбудимости. Таким образом, противоречия нет.

6. При сгибании ног в коленях под действием силы тяжести растягиваются четырехглавые мышцы бедер и заложенные в них мышечные веретена. Увеличивается импульсация от рецепторов веретен, возбуждаются альфа-мотонейроны четырехглавой мышцы, возникает рефлекс на растяжение, который сразу же прекращает начавшееся сгибание в коленях и восстанавливает исходную длину мышц-разгибателей.

7. Мышечные веретена имеют двойную иннервацию:

афферентную и эфферентную. По афферентным волокнам поступает информация о степени растяжения мышечных волокон, т. к. при этом растягиваются и веретена. Эфферентная иннервация мышечных веретен осуществляется гамма-мотонейронами. Они вызывают сокращения интрафузальных волокон веретена. При этом растягивается центральная часть веретен и возбуждаются чувствительные окончания. Возникает поток афферентных импульсов, аналогично тому, как это происходит при растяжении покоящейся мышцы. Если мышца начинает сокращаться под влиянием импульсов, приходящих уже из альфа-мотонейронов, поток сигналов от предварительно растянутых веретен уменьшается.

Отсюда следует, что должна существовать определенная зависимость между сокращением мышцы и степенью сокращения интрафузальных волокон мышечных веретен. Таким образом, гамма-мотонейроны задают веретенам уровень чувствительности, который, в свою очередь, влияет на характер сокращения.

8. Импульсы, исходящие от рецепторов шейных мышц, играют важную роль в распределении тонуса мышц конечностей, поэтому голова спортсмена должна занимать определенное положение при выполнении движений. Если конькобежец при беге на повороте повернет голову в сторону, противоположную направлению движения, он может упасть.

9. Вестибулярные ядра имеют связи не только с мотонейронами, но и с вегетативной нервной системой, регулирующей дыхание, кровообращение, пищеварение. При укачивании (лморской болезни) происходит возбуждение нейронов вегетативной нервной системы, что и обусловливает симптомы морской болезни.

10. Система раздражение в бескислородной среде взаимодействует с двумя системами - нерв большого диаметра и нерв малого диаметра. Для анализа узлов пересечения необходимо установить, какой элемент будет определять получение различных результатов. В бескислородной среде нарушаются метаболические процессы. Таким образом, с одной стороны будет элемент лотсутствие кислорода, а с другой Ч метаболические процессы. Причем не любые, а в первую очередь те, которые связаны с освобождением энергии, необходимой для генерации ПД. При возникновении ПД ионы натрия и калия движутся по градиенту концентрации и это приводит к постепенному выравниванию их разности по обе стороны мембраны. Но благодаря работе натриево-калиевого насоса обеспечивается движение ионов против градиента концентраций и восстановление исходной их разности. Для этого приходится затрачивать энергию. В бескислородной же среде насос работать не сможет. Это приведет к выравниванию концентраций и прекращению генерации ПД. Таким образом в раздражение нерва - это выравнивание ионных концентраций по обе стороны мембраны.

Теперь остается выяснить, в каком же нерве такое выравнивание произойдет быстрее. Очевидно, там, где общее количество ионов меньше. Вот мы и пришли к главному различию - в тонком нерве содержится меньше ионов, чем в толстом. Это понятно. Но тогда ясно, что по этой причине в толстом нерве в условиях опыта выравнивание ионных концентраций будет происходить медленнее, чем в тонком.

Значит, в бескислородной среде тонкий нерв перестанет генерировать ПД раньше, чем толстый.

11. Иннервация мышцы обеспечивает не только ее сократительную деятельность, но и трофические влияния. В частности, нервные импульсы стимулируют активность ряда ферментов, например, АТФазы, синтез белков и т. д. При денервации нарушается синтез белков в мышце, уменьшается ее масса - происходит атрофия.

12. С одной стороны нужно рассмотреть функцию системы нервная клетка, с другой - действие цианидов, а затем сопоставить результаты. Функция нервной клетки состоит в том, чтобы генерировать потенциал действия (ПД). Из каких элементов состоит система генерация ПД Движение ионов натрия внутрь клетки - деполяризация, движение ионов калия наружу - реполяризация, работа натриево-калиевого насоса - восстановление исходной разности концентраций натрия и калия по обе стороны мембраны. В чем состоит действие цианидов (соединений синильной кислоты) Они парализуют работу дыхательных ферментов. Поэтому прекращаются окислительные процессы, которые необходимы, в частности для ресинтеза АТФ. Сопоставим полученные результаты.

Действие цианидов лишает живую ткань основного источника энергии. На что расходуется энергия в функционирующем нерве На работу ионных насосов, которые перемещают ионы Na+ и К+ против градиента концентрации. При отсутствии энергии концентрации ионов по обе стороны мембраны выравниваются, клетка утратит возбудимость и перестанет функционировать. Кроме того, нарушатся и все другие процессы в клетке, требующие поступления энергии.

Например, синтез белка и т. д.

Pages:     | 1 |   ...   | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |    Книги по разным темам