Министерство образования и науки Российской Федерации
Ярославский государственный университет им. П. Г. Демидова
Кафедра физиологии человека и животных
ОСНОВЫ ФИЗИОЛОГИИ
ЧЕЛОВЕКА И ЖИВОТНЫХ
Практикум
Рекомендовано
Научно-методическим советом университета
для студентов, обучающихся по направлению
Экология и природопользование
Ярославль 2012
1
УДК57(076.5)
ББК Е903я73
О 72
Рекомендовано
Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного издания. План 2012 года.
Рецензент
кафедра физиологии человека и животных
Ярославского государственного университета им. П. Г. Демидова
Составители:
Н. Н. Тятенкова, М. Н. Невзорова
О 72
Основы физиологии человека и животных: практикум / сост. Н. Н. Тятенкова, М. Н. Невзорова; Яросл.
гос. ун-т. им. П. Г. Демидова. — Ярославль : ЯрГУ,
2012. — 56 с.
Практикум содержит лабораторные работы по изучению основ физиологии человека и животных.
Предназначен для студентов, обучающихся по направлению 022000.62 Экология и природопользование
(дисциплина «Основы физиологии человека и животных», цикл Б2), очной формы обучения.
УДК57(076.5)
ББК Е903я73
© Ярославский государственный
университет им. П. Г. Демидова, 2012
2
Тема 1. Введение в физиологию
Лабораторная работа 1
Знакомство с правилами работы в лаборатории
Программа обучения на кафедре физиологии человека и животных предусматривает выполнение студентами лабораторных
работ, овладение определенными практическими навыками работы с некоторыми электроприборами, исследовательским оборудованием, лабораторной посудой, химическими реактивами, экспериментальными животными и биологическими жидкостями.
Цель работы: ознакомиться с техникой безопасности и правилами поведения в лабораториях.
Ход работы
1. Ознакомьтесь с инструкцией по технике безопасности и
правилами поведения в лаборатории.
2. Распишитесь в контрольном листе инструктажа по технике
безопасности в том, что вами усвоены правила безопасного поведения в лаборатории.
Инструкция по технике безопасности
Общие требования. Студенты до входа в учебное помещение
должны надеть халат. Рабочее место следует содержать в чистоте, не загромождать его посторонними предметами. В рабочих
помещениях лабораторий запрещается хранить личную одежду и
принимать пищу.
Для общего наблюдения за порядком, соблюдением правил и
выполнением требований техники безопасности при работе в лабораториях и учебных помещениях назначаются дежурные из
числа студентов группы. Дежурные по лаборатории обязаны уходить последними, проверив состояние лаборатории и сдав ее лаборанту.
Во время работы в лаборатории следует соблюдать тишину,
порядок и чистоту.
К выполнению каждой работы студенты могут приступать
только после получения разрешения преподавателя. Приступая к
работе, необходимо ознакомиться с методикой ее выполнения.
3
Правила безопасности при работе с электрооборудованием
и электроприборами. При работе с электрооборудованием и
электроприборами возможны случаи поражения людей электрическим током и возникновения пожара.
Причинами пожара и поражения людей могут быть: работа с
неисправным электрооборудованием (рубильники, розетки и др.),
отсутствие заземления приборов, нарушения правил пользования
электроприборами, прикосновение руками или металлическими
предметами к токоведущим элементам.
В случае обнаружения неисправности электроприбора или
электрооборудования необходимо сообщить об этом преподавателю. При работе с электрооборудованием и электроприборами
строго запрещается:
- проверять наличие напряжения пальцами и касаться токоведущих частей;
- работать на незаземленном оборудовании и приборах, если
это не разрешено инструкцией к прибору;
- пользоваться неисправным электрооборудованием и электропроводкой.
Правила работы с лабораторной посудой. В лабораториях используется только специальная неповрежденная посуда. Все сосуды должны иметь четкую и прочную надпись. Химическая посуда
должна быть сухой и чистой. Для мытья посуды можно применять
мыло, кальцинированную соду, современные моющие средства.
Правила работы с ядовитыми и сильнодействующими веществами. К ядовитыми и сильнодействующим веществам, требующим при работе с ними соблюдения специальных мер предосторожности, относятся: концентрированные органические и
минеральные кислоты, кислород, азот, соединения мышьяка,
фосфора, ртуть и др.
Работа с ядовитыми и сильнодействующими веществами
поручается только работникам кафедры, допущенным к ней
специальным приказом или распоряжением руководителя подразделения.
Студенты к работе с ядовитыми и сильнодействующими веществами не допускаются.
4
Лабораторная работа 2
Приготовление биологических препаратов
Задание 1. Растворы, необходимые для поддержания
жизнедеятельности препарата
Для сохранения жизнедеятельности препарата применяют
изотонический раствор хлорида натрия (0,65%-й раствор для холоднокровных и 0,9%-й раствор для теплокровных). Такие растворы называются физиологическими. Для длительного поддержания жизнедеятельности препарата раствор должен содержать,
кроме хлорида натрия, и другие вещества.
Цель работы: ознакомится с растворами, используемыми для
поддержания жизнедеятельности физиологических препаратов.
Ход работы
1. По таблице ознакомьтесь с растворами, используемыми для
поддержания жизнедеятельности физиологических препаратов.
Растворы, необходимые для поддержания
жизнедеятельности препарата
Наименование
вещества
Дистиллированная
вода
Хлорид натрия
Хлорид
калия
Хлорид
кальция
Физиологический
раствор
для ходля теплоднолокровкровных
ных
Раствор
Рингера
для холоднокровных
Раствор
Рингера–
Локка для
теплокровных
100 мл
100 мл
100 мл
100 мл
0,65 г
0,9 г
0,65 г
0,9 г
0,014 г
0,042 г
0,012 г
0,024 г
0,01 г
0,02 г
Гидрокарбонат
кальция
Глюкоза
0,1 г
5
2. Оформите протокол. Ответьте на вопросы.
Какой раствор называется физиологическим? Чем отличаются физиологический раствор для холоднокровных и теплокровных животных? Для чего используют физиологический раствор?
Задание 2. Способы обездвиживания лягушки
Перед тем как приготовить физиологический препарат для
многих работ практикума, необходимо обездвижить лягушку.
Сделать это можно несколькими способами: с применением наркоза, разрушением спинного и головного мозга, декапитацией с
последующим разрушением спинного мозга.
Цель работы: ознакомиться и освоить методы обездвиживания лягушки.
Объект исследования: лягушка.
Для работы необходимо: набор инструментов для препарирования, раствор Рингера, марлевая салфетка, 3%-й раствор эфира (хлороформа).
Ход работы
1. Применение наркоза. Для наркотизации лягушки применяется 10%-й раствор спирта или 3%-й раствор эфира. Лягушку
опускают в раствор на 10–15 минут. Расслабление мускулатуры и
отсутствие двигательной активности являются показателями действия наркоза.
2. Разрушение спинного и головного мозга. Возьмите лягушку
в левую руку спиной так, чтобы большой палец лежал на ее спине. Указательный палец положите на верхнюю челюсть лягушки
и наклоните ее голову вниз. В таком положении хорошо видно
место расположения затылочной ямки. Проколов кожу и мембрану в этом месте, введите иглу в полость черепа и несколькими
движениями разрушьте головной мозг. Затем введите препаровальную иглу в спинномозговой канал и разрушьте спинной мозг
несколькими поворотами иглы. Общее расслабление мышц лягушки и отсутствие у нее рефлекторных реакций свидетельствует
о полном разрушении головного и спинного мозга.
3. Декапитация с последующим разрушением спинного мозга. Возьмите лягушку в левую руку, а правой введите как можно
глубже нижнее лезвие ножниц в рот под заднюю часть верхней
6
челюсти. Быстрым движением отрежьте верхнюю челюсть на
уровне заднего конца барабанных перепонок. В отверстие спинномозгового канала введите препаровальную иглу и разрушьте
спинной мозг.
Задание 3. Приготовление нервно-мышечного
препарата лягушки
Работы по физиологии возбуждения проводятся на нервномышечном препарате лягушки, который состоит из икроножной
мышцы и седалищного нерва с участком позвоночного столба.
Цель работы: освоить методику приготовления нервно-мышечного препарата лягушки.
Объект исследования: лягушка.
Для работы необходимо: набор инструментов для препарирования, раствор Рингера, марлевая салфетка.
Ход работы
1. Обездвижьте лягушку, разрушив головной и спинной мозг.
2. Возьмите левой рукой лягушку за бедра и перережьте позвоночник на 1–1,5 см выше места отхождения тазовых костей.
Переднюю часть туловища и внутренности удалите.
3. Остаток позвоночника удерживайте пинцетом или левой
рукой. Другим пинцетом или пальцами правой руки через марлю
захватите кожу и снимите ее с лапок. Получают препарат задних
лапок лягушки, который используют в некоторых экспериментах.
4. Удерживая препарат левой рукой за позвоночник, осторожно вырежьте копчиковую кость (уростиль).
5. Разделите препарат на две половины. Для этого перережьте вдоль сначала остаток позвоночника, а затем — лобковое сочленение.
6. Одну лапку оставьте в качестве запасной, сохраняя ее в
растворе Рингера. На другой лапке отпрепарируйте седалищный
нерв, удалите подвздошную кость и ткани бедра. Получена изолированная задняя лапка лягушки с седалищным нервом (физиологический реоскоп). Некоторые опыты выполняются на таком
препарате.
7. Из изолированной лапки приготовьте нервно-мышечный
препарат. Для этого подрежьте ахиллово сухожилие, отделите
7
икроножную мышцу от кости. Голень и лапку отрежьте ниже колена. Препарат поместите в раствор Рингера.
8. Для получения изолированной икроножной мышцы после
снятия кожи, не препарируя нерв, подрежьте ахиллово сухожилие, выделите мышцу и перережьте голень ниже коленного сустава, бедро — над коленным суставом.
9. Занесите в тетрадь основные этапы приготовления нервномышечного препарата.
Задание 4. Приготовление спинального препарата
Рефлекторные реакции организма можно изучить на специальном препарате лягушки, у которой из всех отделов центральной нервной системы сохранен только спинной мозг.
Цель работы: освоить методику приготовления спинального
препарата лягушки.
Объект исследования: лягушка.
Для работы необходимо: набор инструментов для препарирования, раствор Рингера, марлевая салфетка.
Ход работы
1. Лягушку наркотизируйте 3%-м водным раствором эфира
(хлороформа).
2. Для приготовления спинального препарата удалите головной мозг. Для этого введите в рот лягушки браншу ножниц и отсеките голову на уровне большого затылочного отверстия (как
можно дальше кзади). Нижнюю челюсть при этом оставляют: за
нее подвешивают лягушку на пробку штатива с помощью булавок.
3. Последующие опыты можно начинать через 5–7 минут после операции.
4. Занесите в тетрадь основные этапы приготовления спинального препарата.
Задание 5. Техника обнажения сердца лягушки
Для некоторых работ по сердечно-сосудистой системе необходимо проводить эксперимент на обнаженном сердце. В этом
случае обездвиживать лягушку следует бескровным методом,
разрушая спинной и головной мозг.
Цель работы: освоить методику обнажения сердца лягушки.
8
Объект исследования: лягушка.
Для работы необходимо: препаровальный набор, раствор
Рингера, марлевая салфетка.
Ход работы
1. Обездвижьте лягушку, разрушив головной и спинной мозг.
2. Уложите и закрепите лягушку на препаровальной доске
брюшком кверху. Захватите пинцетом кожу на середине брюшка
и подсеките ее. В отверстие введите браншу ножниц и произведите разрезы, идущие от середины брюшка к плечевым суставам,
а затем по краю нижней челюсти к ее середине. Кожный лоскут
срезают, а затем моют ножницы и руки, так как попавший на них
кожный секрет может изменить и даже прекратить работу сердца.
3. Пинцетом приподнимите мечевидный отросток грудины и
непосредственно у нижнего края его сделайте небольшой поперечный разрез. При этом не следует повреждать переднюю
брюшную вену, которая располагается несколько ниже мечевидного отростка и уходит вглубь к печени. Введите в разрез браншу
ножниц и рассеките справа и слева плечевой пояс. Костномышечный лоскут приподнимите и срежьте. Открывается лежащее в перикарде сокращающееся сердце.
4. Осторожно приподняв пинцетом перикард, рассеките его в
продольном направлении, обнажая сердце.
5. Для удобства работы с сердцем следует взять на лигатуру
его уздечку. Для этого стеклянный крючок подведите под желудочек сердца ближе к его основанию. Если крючок прошел правильно, то, приподняв его, вы приподнимете сердце и увидите на
крючке очень тонкую связочку. Набросив на кончик крючка
нить, протяните ее под уздечку. Перевязав уздечку возможно
ближе к верхушке, затем перережьте ее между ниткой и основанием желудочка, обрежьте один конец нитки. Теперь с помощью
лигатуры возможно поворачивать сердце в любую сторону.
5. Занесите в тетрадь основные этапы приготовления препарата.
9
Тема 2. Физиология возбудимых систем
Лабораторная работа 3
Действие различных раздражителей
на нервно-мышечный препарат
Для возбуждения ткани, не обладающей свойством автоматии, необходимо наличие внешнего раздражителя по отношению
к этой ткани. Раздражитель — это стимул, любое воздействие,
способное вызвать биологическую реакцию живой ткани, изменение ее структуры и функции. Раздражители подразделяются по
их биологической значимости, по качественному и количественному признаку.
По биологическому значению в физиологии выделяют два
вида раздражителей — адекватные и неадекватные. Адекватные
раздражители — это естественные воздействия, которые действуют на строго определенные рецепторы, приспособленные к
восприятию специфического раздражения. Неадекватный раздражитель в естественных условиях не является средством возбуждения данной биосистемы, однако тоже способен вызвать
возбуждение, но для этого должен быть использован в больших
дозах, которые могут повредить ткань.
Качественно раздражители могут быть различными. В физиологии применяют электрические, химические, механические, температурные и др. раздражители. Источником раздражения препарата может стать его высыхание. В естественных условиях раздражителем может быть нервный импульс или выделение медиатора.
Все раздражители в зависимости от их силы подразделяют на
подпороговые (сила раздражителя ниже порога), пороговые (минимальная сила раздражителя, необходимая для возникновения минимального по величине возбуждения), максимальные (минимальная сила раздражителя, вызывающая максимальный ответ ткани),
субмаксимальные (сила разражителя меньше максимальной) и супермаксимальные (сила раздражителя больше максимальной).
Для того чтобы раздражитель вызвал возбуждение, он должен быть достаточно сильным (закон силы), воздействовать достаточно долго (закон времени) и достаточно быстро нарастать
(закон градиента).
10
Цель работы: изучить действие различных раздражителей на
нервно-мышечный препарат.
Объект исследования: лягушка.
Для работы необходимо: электростимулятор, электроды,
набор инструментов для препарирования, раствор Рингера, кристаллы поваренной соли, спиртовка, гальванический пинцет.
Ход работы
1. Приготовьте нервно-мышечный препарат (см. лабораторную работу 2).
2. Электрическое раздражение ритмическим током.
Седалищный нерв препарата поместите на электродах, подсоединенных к стимулятору. Установите параметры раздражения: частота 20 Гц, длительность 1 мс, амплитуда 10–15 В. Раздражайте препарат. Отметьте реакцию мышц во время раздражения и после выключения стимула.
3. Электрическое раздражение постоянным током.
Прикоснитесь гальваническим пинцетом к нерву. Обратите
внимание на быстроту возникновения и прекращения ответной
реакции при действии электрического раздражения.
4. Механическое раздражение.
Нанесите пинцетом механическое раздражение на участок
нерва. Наблюдайте сокращение мышц.
5. Тепловое раздражение.
Нагрейте препаровальную иглу и прикоснитесь ее боковой
поверхностью к нерву. Проверьте, сокращается ли мышца при
прикосновении нагретой иглой.
6. Химическое раздражение.
Положите на нерв несколько кристалликов поваренной соли.
Отметьте момент наступления мышечных сокращений и их характер. Смойте соль раствором Рингера. Наблюдайте за состоянием мышц.
7. Раздражение вследствие высыхания.
Расположите нерв так, чтобы он свободно свисал с электродов. Смачивая мышцу раствором Рингера, оставляйте нерв сухим.
Дождитесь появления сокращения мышц.
8. Результаты наблюдений занесите в тетрадь. Сделайте вывод об особенностях действия различных раздражителей.
11
Лабораторная работа 4
Исторические опыты по электрофизиологии
Биоэлектрические явления в возбудимых тканях могут быть
обнаружены как биологическими, так и физиологическими методами с помощью приборов. Биологический метод в настоящее
время утратил свое значение, но он позволил Л. Гальвани впервые доказать наличие «животного электричества». В настоящее
время существуют два основных метода регистрации биопотенциалов: внеклеточный и внутриклеточный. Внеклеточный способ
заключается в отведении разности потенциалов между двумя
точками ткани или органа. Внутриклеточный способ состоит в
том, что один электрод находится в среде, а второй (стеклянная
пипетка) — вводится внутрь клетки.
Цель работы: воспроизвести исторические опыты по электрофизиологии.
Объект исследования: лягушка.
Для работы необходимо: электростимулятор, электроды,
стеклянный крючок, набор инструментов для препарирования,
гальванический пинцет.
Задание 1. Первый опыт Гальвани (балконный)
Л. Гальвани в 1786 г. при изучении влияния атмосферного
электричества на живой организм размещал на железной решетке
балкона задние лапки лягушки, закрепленные на медном крючке.
При соприкосновении лапок с железной решеткой балкона наблюдалось сокращение мышц. По мнению Гальвани, это было результатом замыкания цепи тока, в результате чего «животное
электричество» вызвало сокращение. Итальянский физик
А. Вольта опроверг такое объяснение, считая, что сокращение
обусловлено наличием «гальванической пары» — железо-медь.
Ход работы
1. Приготовьте препарат, состоящий из нижней части позвоночника и лапок (см. лабораторную работу 2). Подведите под
волокна седалищного нерва гальванический пинцет. Наблюдайте
сокращение лапок.
12
2. Результаты наблюдений занесите в тетрадь. Объясните
причину сокращения мышц. Сделайте вывод.
Задание 2. Второй опыт Гальвани (опыт без металла)
Второй опыт Л. Гальвани проделал в 1794 г. без металлов.
Набрасывая стеклянным крючком нерв нервно-мышечного препарата на поврежденный участок мышц, он наблюдал ее сокращение.
Этим опытом Гальвани доказал наличие «животного электричества» — тока покоя. Причиной возбуждения нерва явилось раздражающее действие тока, возникающее непосредственно в тканях.
Ход работы
1. Приготовьте нервно-мышечный препарат. Сделайте надрез
икроножной мышцы и с помощью стеклянного крючка набросьте
нерв препарата на пораненный участок мышцы. Наблюдайте ее
сокращение.
2. Результаты наблюдений занесите в тетрадь. Объясните
причину сокращения мышц. Сделайте вывод.
Задание 3. Вторичное сокращение (опыт Маттеуччи)
К. Маттеуччи в 1940 г. показал, что сокращение мышц можно вызвать, прикладывая нерв к сокращающимся мышцам другого препарата. Этот опыт свидетельствует о том, что в сокращающейся мышце возникают токи, достаточно сильные, способные
вызвать возбуждение в нерве другого препарата. Эти токи были
названы токами действия.
Ход работы
1. Приготовьте два нервно-мышечных препарата и положите
на пробковую пластинку.
2. Поместите нерв одного препарата на электроды, соединенные со стимулятором. При частоте 20–30 Гц и длительности стимула 1 мс подберите амплитуду раздражения, вызывающую сокращение мышц лапки первого препарата.
3. Нерв второго препарата набросьте на мышцу первого.
При раздражении нерва первого препарата наблюдайте сокращение мышц обеих лапок.
13
4. Объясните наблюдаемые явления. В чем причина сокращения мышц? Результаты занесите в тетрадь. Сделайте вывод.
Задание 4. Опыт Кѐлликера–Мюллера
При сокращении сердечной мышцы в ней возникают токи
действия, которые способны вызвать раздражение в нервномышечном препарате и вызвать сокращение скелетной мышцы.
Ход работы
1. Обездвижьте лягушку, разрушив головной и спинной мозг.
2. Вскройте грудобрюшную полость, обнажите сердце и снимите перикард (см. лабораторную работу 2). Перевяжите дуги
аорты и уздечку. Изолируйте сердце.
3. Поместите изолированное сердце на часовое стекло в раствор Рингера.
4. Приготовьте нервно-мышечный препарат задней лапки
лягушки.
5. Нерв стеклянным крючком набросьте на сокращающееся
сердце. Наблюдайте сокращения мышц лапки лягушки.
6. Результаты наблюдений занесите в тетрадь. Объясните
причину сокращения мышц. Сделайте вывод.
Лабораторная работа 5
Законы проведения возбуждения
Основные законы проведения возбуждения по нервному волокну заключаются в следующем. Во-первых, возбуждение по
нервному волокну может распространяться в любом направлении
от возбужденного участка. Во-вторых, возбуждение проводится
изолированно по каждому нервному волокну в составе нерва.
В-третьих, распространение возбуждения по нервному волокну
возможно только в случае сохранения его анатомической и физиологической целостности.
Скорость проведения возбуждения зависит от амплитуды потенциала действия и прямо пропорциональна диаметру нервного
волокна.
Цель работы: изучить законы проведения возбуждения по
нервному волокну.
14
Объект исследования: лягушка.
Для работы необходимо: электростимулятор, раздражающие электроды, набор инструментов для препарирования, раствор Рингера, гальванический пинцет.
Задание 1. Изолированное проведение
возбуждения по нерву
В состав каждого нерва входит большое количество волокон.
Возбуждение распространяется по нервному волокну, не переходя на соседние волокна. Изолированное проведение возбуждения
обеспечивает миелиновая оболочка.
Ход работы
1. Обездвижьте лягушку, разрушив спинной и головной
мозг. Приготовьте препарат, состоящий из двух конечностей и
нижней части позвоночника (см. лабораторную работу 2).
2. Найдите 7, 8, 9-й спинномозговые корешки, которые образуют общий ствол седалищного нерва.
3. Прикладывайте обе бранши гальванического пинцета к
разным корешкам нерва. Обратите внимание на характер возникающих движений.
4. Результаты опыта занесите в тетрадь. Сделайте вывод.
Задание 2. Двустороннее проведение
возбуждения по нерву
По нервному волокну возбуждение способно распространяться в обе стороны от места нанесения раздражения.
Ход работы
1. Приготовьте два нервно-мышечных препарата.
2. Седалищный нерв первого препарата набросьте на мышцы второго препарата.
3. Подведите под нерв электроды, соединенные со стимулятором. Раздражайте нерв. Отметьте сокращение мышц двух
препаратов.
4. Результаты опыта занесите в тетрадь. Сделайте вывод.
15
Задание 3. Закон физиологической целостности нерва
Распространение возбуждения по нервному волокну возможно только в том случае, если сохранена его анатомическая и физиологическая целостность. При перевязке нервного волокна, его
охлаждении или воздействии фармакологических веществ нарушается физиологическая целостность нервного волокна и его
проводимость.
Ход работы
1. Приготовьте два нервно-мышечных препарата.
2. Наложите на нерв первого препарата лигатуру. Раздражайте электродами или гальваническим пинцетом нерв ниже и выше
лигатуры. Пронаблюдайте ответную реакцию мышц.
4. Результаты опыта занесите в тетрадь. Сделайте вывод.
Лабораторная работа 6
Электромиография
Электромиография — метод исследования биоэлектрических
потенциалов, возникающих в скелетных мышцах человека и животных при возбуждении мышечных волокон; регистрация электрической активности мышц. Электромиограмму регистрируют в
состоянии покоя и при произвольном сокращении скелетных
мышц. Метод позволяет проводить диагностику различных нервно-мышечных заболеваний. Векторэлектрокардиоскоп представляет собой электронный осциллоскоп, предназначенный для визуального наблюдения электрической активности сердца и других электрических процессов. На лабораторных занятиях с помощью ВЭКС-1п можно убедиться в ритмичности электрических
процессов в скелетных мышцах при их сокращении.
Цель работы: овладеть методикой электромиографии и произвести регистрацию электрической активности мышц.
Объект исследования: человек.
Для
работы
необходимо:
векторэлектрокардиоскоп
(ВЭКС-1п), отводящие электроды, марлевые салфетки, 5%-й раствор поваренной соли.
16
Ход работы
1. Включите векторэлектрокардиоскоп в сеть (выключатель
сети находится на заднем щитке аппарата). Переключатель развертки луча поставить на максимальную скорость — 100 мм/с, а
коммутатор отведений — в положение «0». После того как аппарат прогреется и загорится сигнальная лампа на панели управления, при помощи ручек «установка луча» установите начало развертки луча в центре у левого края экрана трубки. Для быстрой
установки луча можно пользоваться кнопкой «успокоитель», которая быстро возвращает луч в исходное положение. Если яркость луча велика или нарушена его фокусировка, то ручками,
расположенными на заднем щите, необходимо провести такую
регулировку, чтобы луч оставлял тонкий след на экране.
2. Укрепите отводящие электроды на конечности испытуемого. Под электроды проложите марлю, сложенную в 3–4 слоя и
смоченную в растворе поваренной соли. Электроды укрепите
следующим образом: первый — в верхней трети плеча (соединяется с красным штекером), второй — в нижней трети плеча (соединяется с желтым штекером), третий — на нижней трети голени (соединяется с черным) штекером. Третий электрод служит
для заземления испытуемого. Остальные наконечники шланга
пациента, несущего на конце семь проводов, остаются свободными (их можно соединить между собой).
3. Установите нужную чувствительность по вертикальному
каналу. Для этого нажмите кнопку мВ, расположенную внизу на
лицевой панели. При нажатии кнопки на вход усилителя подается
сигнал в 1мВ. При помощи ручки «усиление» установите по вертикали необходимую чувствительность: сигнал в 1 мВ должен
вызывать отклонение луча на 1,5–2 см. Усиление по горизонтальному каналу необходимо отключить, поставив ручку «усиление» в крайнее левое положение. Ручку «развертка» необходимо
поставить в положение «25», установив минимальную скорость
движения луча. Аппарат готов к работе.
4. Переведите переключатель отведений в положение «1».
Если луч при этом уйдет за пределы экрана и самостоятельно не
возвратится в его центр, следует нажать кнопку «успокоение» и
ручкой «установка луча» вывести его в центр. Когда луч возвра17
тится в левую часть экрана и начнет движение вправо, испытуемый должен сжать пальцы руки в кулак.
5. Для отключения прибора переключатель отведений поставьте в положение «0», выключите тумблер «сеть» на задней
панели прибора, выключите сетевой шнур из розетки.
6. Опишите и зарисуйте в протоколе кривую, которая возникает при произвольном сжатии мышц руки. Оформите протокол.
Сделайте вывод.
Тема 3. Физиология мышц
Лабораторная работа 7
Определение минимального
и максимального порогов возбуждения мышцы
Мышца иннервируется большим числом мотонейронов. Двигательный нейрон и иннервируемая им группа мышечных волокон образуют нейромоторную (двигательную) единицу, функционирующую как единое целое. Нейромоторные единицы в составе мышцы обладают разной возбудимостью. При действии
раздражителя слабой интенсивности потенциал действия возникает только в наиболее возбудимых двигательных единицах и наблюдается слабое, едва заметное сокращение мышцы. Сила стимула, достаточная для возбуждения наиболее возбудимых нейромоторных единиц, называется минимальным порогом.
При увеличении интенсивности стимула все больше нейромоторных единиц возбуждается и интенсивность сокращения мышцы увеличивается. Стимулы, сила которых выше минимального
порога, но ниже максимального, называются субмаксимальными.
Минимальная сила раздражителя, вызывающего сокращение
всех волокон мышцы, называется максимальным порогом. Дальнейшее увеличение силы стимула не приводит к возрастанию амплитуды сокращения мышцы.
Таким образом, целая мышца, в отличие от отдельно взятого
мышечного волокна, не подчиняется закону «все или ничего».
Цель работы: изучить понятие «порога» возбуждения мышцы.
Объект исследования: лягушка.
18
Для работы необходимо: препаровальный набор, рабочая
установка, включающая миограф, фотопреобразователь, блок питания, самописец, электростимулятор, раствор Рингера.
Ход работы
1. Ознакомьтесь с устройством рабочей установки для электростимуляции и графической регистрации сокращений мышцы.
2. Проверьте работу установки, для этого включите все приборы и слегка нажмите на рычаг фотопреобразователя, перо самописца при этом должно отклониться к верхнему краю ленты.
При опускании рычага перо возвращается в исходное положение.
Выключите установку.
3. Приготовьте препарат икроножной мышцы лягушки (см.
лабораторную работу 2). Укрепите препарат в миографе: сумку
коленного сустава следует зацепить за верхний крючок, ахиллово
сухожилие — за нижний, соединенный с рычагом фотопреобразователя крючок миографа. Немного растяните мышцу. В процессе выполнения работы мышцу периодически необходимо смачивать раствором Рингера для холоднокровных.
4. Включите установку. Установите электростимулятор во
внутренний режим, длительность стимула 0,5–1,0 мс, частота —
1 имп/с, установите минимальную амплитуду стимула. Постепенно увеличивая силу раздражителя, вращая ручку «амплитуда», запишите на самописце минимальный, субмаксимальный и
максимальный пороги возбуждения икроножной мышцы. Отметьте значения порогов на полученной миограмме.
5. Оформите протокол опыта. Ленту с записью вклейте в протокол. Сделайте выводы по проделанной работе.
Лабораторная работа 8
Одиночные мышечные сокращения и суммация
Одиночные мышечные сокращения — это реакция мышцы на
одиночный пороговый или сверхпороговый стимул. Одиночные
сокращения наблюдаются в том случае, если каждый последующий стимул поступает на мышцу после ее полного расслабления.
Если во время одиночного мышечного сокращения нанести на
мышцу второе раздражение, наблюдается эффект суммации мы19
шечных сокращений. Суммация может быть полная и неполная.
Неполная суммация (зубчатый тетанус) наблюдается в том случае, если постепенно увеличивать частоту раздражений так, чтобы стимулы приходились в конце, середине или начале фазы расслабления. Полная суммация (гладкий тетанус) наступает при
дальнейшем увеличении частоты раздражения, когда стимулы
поступают в фазу укорочения.
Цель работы: изучить виды мышечных сокращений.
Объект исследования: лягушка.
Для работы необходимо: препаровальный набор, рабочая
установка, включающая миограф, фотопреобразователь, блок питания, самописец, электростимулятор, раствор Рингера.
Ход работы
1. Ознакомьтесь с устройством рабочей установки для электростимуляции и графической регистрации сокращений мышцы.
Проверьте работу установки, для этого включите все приборы и
слегка нажмите на рычаг фотопреобразователя, перо самописца
при этом должно отклониться к верхнему краю ленты. При опускании рычага перо возвращается в исходное положение. Выключите установку.
2. Приготовьте препарат икроножной мышцы лягушки и укрепите его в миографе (см. лабораторную работу 2).
3. Регистрация одиночного мышечного сокращения.
Установите на электростимуляторе значение амплитуды
стимула, близкое к максимальному порогу. Произведите несколько записей одиночных сокращений мышцы при различных
скоростях движения ленты самописца (1, 50, 100 мм/с). Рассчитайте по записям продолжительность одиночного мышечного сокращения и его фаз (укорочения и расслабления). Обозначьте фазы на миограмме.
4. Регистрация зубчатого тетануса.
Оставив амплитуду стимула близкой к максимальному порогу, установите электростимулятор во внутренний режим. Увеличивайте частоту стимуляции так, чтобы каждое последующее
раздражение наносилось в фазу расслабления мышцы. Для регистрации тетанусов включайте стимуляцию не более чем на 5 секунд с интервалом между раздражениями 2 минуты.
20
Отметьте частоту, при которой наступает неполная суммация
мышечных сокращений. Запишите зубчатый тетанус.
5. Регистрация гладкого тетануса.
Для регистрации гладкого тетануса увеличьте частоту стимуляции так, что бы каждое последующее раздражение наносилось
в фазу сокращения мышцы. Отметьте частоту, при которой наступает полная суммация мышечных сокращений. Запишите
гладкий тетанус.
6. Заполните протокол, вклейте миограммы с пояснительным текстом и сделайте выводы по проделанной работе.
Лабораторная работа 9
Исследование максимального
мышечного усилия и силовой выносливости
Одним из показателей физического развития организма служит сила мышц. Чаще всего пользуются определением силы
мышц кисти и становой силы, которые являются суммарными
показателями силы мышц, участвующих в осуществлении движения определенного типа. Удовлетворительный показатель силы мышц руки для женщин составляет 50 единиц, для мужчин —
55 единиц.
Цель работы: определить силу мышц кисти, уровень работоспособности и показатель снижения работоспособности.
Объект исследования: человек.
Для работы необходимо: кистевой динамометр, секундомер.
Ход работы
1. Определите силу мышц кисти с помощью кистевого динамометра. Для этого:
а) установите прибор на «0». Если стрелка не на нуле, на задней стенке динамометра поверните кнопку по часовой стрелке;
б) возьмите динамометр правой кистью так, чтобы пальцы
расположились на опоре, а циферблат был снаружи;
в) в положении стоя отведите вытянутую руку с динамометром в сторону под прямым углом к туловищу и нажмите на опору
плавно с максимальным усилием, не делая резких взмахов в пред-
21
плечье. Вторая рука при этом опущена вдоль туловища и расслаблена. Снимите показания динамометра.
2. Проведите измерение 3 раза и из трех показаний вычислите среднюю величину мышечной силы руки (Fср, кг).
3. Показатель силы руки (Р, ед) определите по формуле:
Р=(Fср : m) х 10,
где m — вес тела в кг.
4. Отдохните 3–5 минут.
5. Выполните десятикратное мышечное усилие с частотой
1 раз в 5 с, запишите показания динамометра. Рассчитайте уровень работоспособности мышц кисти (R) по формуле: R=(F1 + F2
+ … + F10) : 10, где F1, F2 и т. д. — показатели динамометра при
отдельных мышечных усилиях.
6. Начертите график, который выявит характер снижения работоспособности мышц по результатам десятикратных усилий.
7. Рассчитайте показатель снижения работоспособности
мышц кисти (S): S=[(F1 - Fmin) : Fmax] х 100%, где Fmin и Fmax — минимальная и максимальная величина усилия, F1 — величина начального мышечного усилия.
8. Повторите измерения для левой руки. Результаты занесите
в таблицу. Сделайте вывод.
Левая
рука
Показатели
Сила мышц (Fср), кг
Показатель силы (Р), кг
Уровень работоспособности (R), кг
Показатель снижения
работоспособности (S), %
22
Правая
рука
Тема 4. Физиология центральной
нервной системы
Лабораторная работа 10
Определение времени рефлекса по Тюрку
Рефлекторные реакции организма можно изучить на специальном препарате лягушки, у которой из всех отделов центральной нервной системы сохранен только спинной мозг.
Цель работы: определить время сгибательного рефлекса
у лягушки.
Объект исследования: лягушка.
Для работы необходимо: штатив с пробками, набор препаровальных инструментов, 0,1%, 0,25% и 0,5%-е растворы серной
кислоты, электрометроном.
Ход работы
1. Приготовьте спинальный препарат лягушки (см. лабораторную работу 2).
2. Включите метроном с частотой 60 ударов в минуту и погрузите одну из задних лапок лягушки в стаканчик с 0,1%-м раствором кислоты. Сосчитайте число ударов метронома с момента
погружения лапки до момента ее отдергивания. Количество уларов метронома показывает время рефлекса.
3. Лапку лягушки тщательно промойте, опуская ее в стакан с
водой. Через 2–3 минуты повторите опыт с 0,25%-м, а затем с
0,5%-м растворами кислоты.
4. Результаты опыта занесите в протокол. Начертите график
зависимости времени рефлекса от силы раздражения (концентрации) серной кислоты. Сделайте вывод.
Лабораторная работа 11
Рецептивное поле спинномозгового рефлекса
Каждый рефлекс имеет свое рецептивное поле, т. е. участок
тела, при раздражении которого этот рефлекс возникает. Характер ответной реакции при раздражении рецептивного поля зави23
сит от месторасположения его на теле, от силы и продолжительности раздражения, от физиологического состояния нервных
центров.
Цель работы: исследовать локализацию рецептивных полей
у спинальной лягушки.
Объект исследования: лягушка.
Для работы необходимо: штатив, набор препаровальных
инструментов, фильтровальная бумага, 0,1%, 0,3% и 0,5%-е растворы серной кислоты, раствор Рингера, вата.
Ход работы
1. Приготовьте спинальный препарат лягушки и подвесьте
его за нижнюю челюсть к закрепленному в штатив крючку. Подождите 2–3 минуты, пока пройдет шок.
2. Аппликации (небольшие кусочки фильтровальной бумаги
размером 4–6 мм) смочите в 0,1%-м растворе кислоты и пинцетом поместите на наружную поверхность кожи голени задней
лапки. Наблюдайте сгибательную реакцию соответствующей конечности.
3. Промойте лапку лягушки, погружая ее в стакан с водой.
4. Проведите раздражение той же лапки лягушки 0,3% и 0,5%ми растворами кислоты. Выберите ту силу раздражения, при которой обнаруживается наиболее четкий сгибательный рефлекс.
5. Аппликацию, смоченную кислотой выбранной концентрации, поместите на боковую поверхность брюшка. Наблюдайте
защитный рефлекс.
6. Наложите аппликацию на наружную поверхность передней
лапки, на брюшко, ближе к грудной части. Интервалы между
раздражениями должны быть не меньше 2–3 минут. После каждого опыта лягушку необходимо погружать в стакан с водой.
7. Результаты исследований занесите в протокол. Каждый раз
отмечайте характер реакции, вызываемой раздражением данного
рецептивного поля. Сделайте вывод.
24
Лабораторная работа 12
Исследование рефлекторных реакций человека
Основу функций нервной системы — от самых простых реакций до наиболее сложных — составляет рефлекторная деятельность, проявляемая сложным взаимодействием безусловных и
условных рефлексов. Безусловными рефлексами называют постоянные и врожденные реакции на различные воздействия из
внешней и внутренней среды.
Цель работы: исследовать рефлексы человека.
Объект исследования: человек.
Для работы необходимо: неврологический молоточек.
Задание 1. Исследование сухожильных рефлексов
у человека
Сухожильные рефлексы участвуют в регуляции тонуса мышц
и поддержания позы тела, исследуются с целью оценки функционального состояния ЦНС. В клинической практике используются
те из них, которые отличаются значительным постоянством.
Надбровный рефлекс возникает при ударе неврологическим
молоточком по краю надбровной дуги, ответная реакция проявляется смыканием век. Рефлекторная дуга надбровного рефлекса:
глазной нерв, чувствительное ядро тройничного нерва, двигательное ядро лицевого нерва, лицевой нерв. Нижнечелюстной
рефлекс возникает при постукивании молоточком по подбородку
при слегка открытом рте, ответная реакция — сокращение жевательных мышц. Рефлекторная дуга нижнечелюстного рефлекса:
чувствительные волокна нижнечелюстного нерва, чувствительное ядро тройничного нерва, двигательное ядро тройничного
нерва, двигательные ветви тройничного нерва. Локтевой рефлекс
(рефлекс сухожилия сгибателя верхней конечности) возникает
при ударе молоточком по сухожилию двуглавой мышцы в локтевом сгибе. Ответная реакция — сокращение мышц и сгибание
руки в локтевом суставе. Рефлекторная дуга рефлекса: мышечнокожный нерв, V и VI шейные сегменты спинного мозга. Рефлекс
сухожилия разгибателя верхней конечности возникает в результате удара молоточком по сухожилию трехглавой мышцы. От25
ветная реакция — сокращение трехглавой мышцы плеча и сгибание руки в локтевом суставе. Рефлекторная дуга рефлекса: мышечно-кожный нерв, VII и VIII шейные сегменты спинного мозга. Коленный рефлекс возникает при раздражении сухожилия четырехглавой мышцы. Ответная реакция проявляется в сокращении четырехглавого разгибателя бедра и разгибании голени. Рефлекторная дуга коленного рефлекса: бедренный нерв, III и VI поясничные сегменты спинного мозга. Ахиллов рефлекс возникает
при раздражении ахиллова сухожилия. Ответная реакция — подошвенное сгибание стопы. Рефлекторная дуга рефлекса: большеберцовый нерв, I и II крестцовые сегменты.
Ход работы
1. Надбровный рефлекс.
Нанесите легкий удар неврологическим молоточком по краю
надбровной дуги. Пронаблюдайте смыкание век.
2. Нижнечелюстной рефлекс.
Нанесите легкий удар молоточком по подбородку при слегка
открытом рте. Пронаблюдайте сокращение жевательных мышц.
3. Рефлекс сухожилия сгибателя верхней конечности (локтевой рефлекс).
Левой рукой придерживайте предплечье обследуемого в полусогнутом положении, подставив ладонь своей руки под его локоть. Нанесите удар молоточком по сухожилию двуглавой мышцы. Пронаблюдайте сгибание руки в локтевом суставе.
4. Рефлекс сухожилия разгибателя верхней конечности.
Станьте сбоку от обследуемого, отведите пассивно его плечо
кнаружи до горизонтального уровня, поддерживая его левой рукой у локтевого сгиба так, чтобы предплечье свисало по прямым
углом. Нанесите удар молоточком у самого локтевого сгиба. Пронаблюдайте разгибание предплечья.
5. Коленный рефлекс.
Обследуемый должен сесть на стул и положить ногу на ногу.
Нанесите удар молоточком по сухожилию четырехглавой мышцы
бедра ниже коленной чашечки. Пронаблюдайте характер разгибания ноги в коленном суставе. Сравните рефлекторную реакцию
на обеих конечностях.
6. Ахиллов рефлекс.
26
Обследуемый должен встать коленями на стул так, чтоб
ступни ног свободно свисали. Нанесите удар молоточком по
ахиллову сухожилию. Пронаблюдайте характер подошвенного
сгибания стопы. Сравните рефлекторную реакцию на обеих конечностях.
7. Результаты исследований (выраженность рефлексов, характер двигательной реакции, симметричность) занесите в протокол, зарисуйте схемы рефлекторных дуг. Сделайте вывод о состоянии рефлекторной реакции.
Задание 2. Исследование зрачковых рефлексов человека
В норме зрачок сужается при освещении и расширяется при
затемнении. Изменение диаметра зрачка обеспечивается мускулатурой радужной оболочки. Исследование реакции зрачков на
свет используется для диагностики состояния нервной системы.
Ход работы
1. Прямая реакция зрачка на свет.
Обследуемый должен сесть лицом к окну и закрыть один глаз
рукой. Попеременно закрывайте и открывайте экраном второй глаз
испытуемого. Пронаблюдайте за изменением диаметра зрачка.
2. Содружественная реакция зрачка на свет.
Закройте один глаз обследуемого экраном и пронаблюдайте
за зрачком открытого глаза.
3. Оцените степень выраженности рефлексов. Результаты занесите в протокол. Нарисуйте схему рефлекторной дуги. Сделайте вывод о состоянии рефлекторных зрачковых рефлексов.
Тема 5. Физиология
автономной нервной системы
Лабораторная работа 13. Оценка состояния
центров автономной нервной системы
Автономная (вегетативная) нервная система представляет собой совокупность нейронов головного и спинного мозга, участвующих в регуляции деятельности внутренних органов. Симпа27
тический отдел автономной нервной системы, как правило, вызывает мобилизацию деятельности жизненно важных органов, а
парасимпатический оказывает трофотропное действие.
Цель работы: изучить состояние центров автономной нервной
системы, регулирующих работу сердечно-сосудистой системы.
Объект исследования: человек.
Для работы необходимо: секундомер, кушетка.
Задание 1. Глазо-сердечный рефлекс
(рефлекс Данини–Ашнера)
Глазо-сердечный рефлекс относится к вагальным рефлексам
и проявляется в урежении частоты сердечных сокращений и
уменьшении артериального давления при надавливании на глазные яблоки. Замедление пульса более чем на 10 ударов в минуту
указывает на повышение возбудимости парасимпатической части
автономной нервной системы. Замедление менее чем на 4 удара
или учащение пульса указывают на преобладание тонуса симпатической части (извращенная реакция). Рефлекторная дуга глазосердечного рефлекса: чувствительное звено — ветви смешанного
глазо-сердечного нерва; основные центральные звенья — парасимпатическое ядро глазодвигательного нерва среднего мозга,
ядра депрессорного центра продолговатого мозга, двигательные
ядра блуждающего нерва; двигательное звено — волокна блуждающего нерва, иннервирующие сердечную мышцу.
Ход работы
1. Перед обследованием необходимо тщательно вымыть руки
и протереть их спиртом.
2. В положении сидя у испытуемого считают число сердечных сокращений за минуту.
3. Приложите обе руки к боковой поверхности головы испытуемого и большими пальцами медленно надавливайте на оба
глазных яблока в течение 6–8 секунд. Надавливание не должно
вызывать ощущение боли и света. Сразу после воздействия подсчитайте частоту сердечных сокращений.
4. Результаты наблюдений занесите в протокол. Перечислите
звенья рефлекторной дуги глазо-сердечного рефлекса, сделайте
заключение о состоянии тонуса симпатического и парасимпати28
ческого отделов автономной нервной системы. Объясните механизм изменения частоты сердечных сокращений у испытуемого.
Задание 2. Дыхательно-сердечный рефлекс Геринга
Дыхательно-сердечный рефлекс позволяет оценить состояние
парасимпатического центра автономной нервной системы, регулирующего работу сердца. Задержка дыхания после глубокого
вдоха приводит к повышению тонуса ядер блуждающего нерва.
В норме это сопровождается к уменьшением частоты сердечных
сокращений на 4–6 удара в минуту. Замедление пульса на 8–10
ударов в минуту свидетельствует о повышении, менее 4 ударов в
минуту — о снижение тонуса парасимпатического отдела автономной нервной системы.
Ход работы
1. В положении сидя у испытуемого считают число сердечных сокращений за минуту.
2. Испытуемому предлагают сделать глубокий вдох и задержать дыхание. Подсчитайте пульс во время задержки дыхания.
3. Результаты наблюдений занесите в протокол. Перечислите
звенья рефлекторной дуги сердечно-дыхательного рефлекса, сделайте заключение о состоянии тонуса парасимпатического отдела
автономной нервной системы. Объясните механизм изменения
частоты сердечных сокращений у испытуемого.
Задание 3. Клиностатический рефлекс
Клиностатический рефлекс позволяет оценить состояние тонуса симпатического и парасимпатического отделов автономной
нервной системы. При переходе человека из положения стоя в
положение лежа частота сердечных сокращений в норме уменьшается на 4–6 ударов в минуту. Уменьшение пульса более чем на
6 ударов в минуту указывает на повышение тонуса парасимпатического отдела автономной нервной системы, регулирующей работу сердца. Отсутствие реакции или увеличение частоты сердечных сокращений свидетельствует о преобладании тонуса симпатического отдела.
29
Ход работы
1. В положении стоя у испытуемого считают число сердечных сокращений за минуту.
2. Испытуемому предлагают лечь. Через 10–20 секунд подсчитайте еще раз пульс.
3. Результаты наблюдений занесите в протокол. Сделайте заключение о состоянии тонуса парасимпатического отдела автономной нервной системы. Объясните механизм изменения частоты сердечных сокращений у испытуемого.
Задание 4. Ортостатический рефлекс
Ортостатический рефлекс позволяет оценить состояние тонуса симпатического и парасимпатического отделов автономной
нервной системы. При переходе человека из положения лежа в
положение стоя частота сердечных сокращений в норме увеличивается на 6–24 удара в минуту. Учащение пульса более чем на 24
удара в минуту указывает на повышение тонуса симпатического
отдела автономной нервной системы, регулирующей работу
сердца, менее 6 ударов — о преобладании тонуса парасимпатического отдела.
Ход работы
1. Испытуемому предлагают лечь. Через 4–6 минут пребывания в положении лежа у испытуемого считают число сердечных
сокращений за минуту.
2. Предложите испытуемому встать и через 15–25 секунд повторно подсчитайте пульс.
3. Результаты наблюдений занесите в протокол. Сделайте заключение о состоянии тонуса симпатического и парасимпатического отделов автономной нервной системы. Объясните механизм изменения частоты сердечных сокращений у испытуемого.
30
Тема 6. Эндокринная система
и гуморальная регуляция
Лабораторная работа 14
Влияние биологически активных веществ
на мышцы радужной оболочки глаз лягушки
Цилиарные мышцы радужной оболочки глаза чувствительны
к действию различных биологически активных веществ. Парасимпатическая нервная система иннервирует циркулярные мышцы, симпатическая — радиальные. Повышение тонуса парасимпатической нервной системы приводит к сужению зрачка, а повышение тонуса симпатической системы — к его расширению.
Цель работы: исследовать работу мышц радужной оболочки
глаз лягушки.
Объект исследования: лягушка.
Для работы необходимо: набор препаровальных инструментов, 0,1%-е растворы адреналина, ацетилхолина и атропина, часовое стекло, миллиметровая бумага, раствор Рингера.
Ход работы
1. Двух лягушек обездвиживают разрушением спинного и головного мозга (см. лабораторную работу 2).
2. У лягушек отделите верхнюю челюсть с глазами и поместите на часовом стекле в хорошо освещенном месте. Смочите роговицу глаз раствором Рингера.
2. Измерьте диаметр зрачков и занесите результаты в таблицу.
3. Один глаз оставьте в качестве контрольного, в другие закапайте соответственно адреналин, ацетилхолин и атропин.
4. Через 15–20 минут после действия веществ повторно измерьте диаметр зрачков.
5. Полученные результаты занесите в таблицу.
Биологически активное
Диаметр зрачка, мм
вещество
контроль
опыт
Адреналин
Ацетилхолин
Атропин
31
6. Опишите механизм действия на мышцы радужной оболочки глаза каждого из использованных веществ. Сделайте выводы.
Лабораторная работа 15
Влияние тепловых процедур на активность
мозгового вещества надпочечников
Секреция норадреналина и адреналина в мозговом веществе
надпочечников в условиях покоя невелика. Она усиливается в ситуациях, возбуждающих симпатическую нервную систему.
В норме тепловое воздействие на поясницу приводит к незначительному изменению кровяного давления и частоты сердечных
сокращений.
Цель работы: исследовать влияние температуры на работу
мозгового вещества надпочечников.
Объект исследования: человек.
Для работы необходимо: прибор для измерения артериального давления, секундомер, грелка.
Ход работы
1. Измерьте кровяное давление методом Короткова на обеих
руках обследуемого, подсчитайте частоту сердечных сокращений.
2. На поясницу в зоне проекции надпочечников укрепите
грелку с горячей водой (80–90о С).
3. Через 5 минут измерьте артериальное давление и пульс.
4. Полученные данные занесите в таблицу.
Показатели
До воздействия
После
воздействия
Частота сердечных
сокращений, уд. мин
Артериальное давление,
мм рт. ст
5. Проанализируйте причины изменений показателей. Сделайте вывод.
32
Лабораторная работа 16
Влияние питуитрина и адреналина
на пигментные клетки лягушки
Окраска лягушек зависит от состояния пигментных клеток,
находящихся в коже. Пигментные клетки — меланофоры — содержат зерна пигмента. У лягушек функциональное состояние
пигментных клеток регулируется пигментами. Адреналин способствует перемещению зерен пигмента из отростков в центральную часть клетки. Питуитрин содержит меланоцитстимулирующий гормон (интермедин) промежуточной доли гипофиза. Питуитрин вызывает перемещение пигмента в отростки меланофоров.
Цель работы: выяснить роль некоторых биологически активных веществ на перемещение пигмента в меланофорах лягушки.
Объект исследования: лягушка.
Для работы необходимо: 0,1%-е растворы адреналина и питуитрина, шприц с иглой, белый лист бумаги, три стеклянные
банки.
Ход работы
1. Отберите трех лягушек с одинаковой окраской кожи и поместите их в стеклянные банки, подложив под них белый лист
бумаги.
2. В спинной лимфатический мешок первой лягушки введите
0,5 мл раствора адреналина, второй — 0,5 мл раствора питуитрина, третья лягушка является контрольной.
3. В течение 30–40 минут наблюдайте за изменением окраски
кожи лягушек.
4. Полученные результаты занесите в протокол и сделайте
вывод.
Лабораторная работа 17
Влияние инсулина на поведение мышей
Инсулин (гормон поджелудочной железы) способствует депонированию гликогена в печени. В результате развивающейся
гипогликемии двигательные центры головного мозга приходят в
33
состояние возбуждения, что способствует судорожным сокращениям мышц. Если нарушения двигательных центров сохраняются, то развивается гипогликемический шок.
Цель работы: изучить механизм действия инсулина на белых мышей.
Объект исследования: белая лабораторная мышь.
Для работы необходимо: стеклянный колпак, инсулин,
шприц с иглой, физиологический раствор, 20%-й раствор глюкозы, раствор пикриновой кислоты.
Ход работы
1. Для опыта используйте мышей, предварительно голодавших в течение 24 часов. Животных необходимо пометить пикриновой кислотой и взвесить.
2. Введите подкожно инсулин в следующих дозах: 1-я мышь
— 0,1 ед. на 10 г массы тела, 2-я мышь — 0,5 ед., 3-я мышь —
1 ед. Четвертой мыши введите подкожно 0,5 мл физиологического раствора. Наблюдайте за поведением и состоянием животных.
3. Через 20 минут, когда проявится действие инсулина, введите экспериментальным мышам внутрибрюшинно 0,5 мл
20 %-го раствора глюкозы. В течение 10–15 минут наблюдайте за
поведением и состоянием животных.
4. Результаты наблюдений занесите в протокол. Опишите изменения в поведении и состоянии животных. Объясните полученные результаты. Сделайте вывод.
Тема 7. Физиология
сердечно-сосудистой системы
Лабораторная работа 18
Сердечный цикл у лягушки
Сердечный цикл — это период времени, за который происходят систола предсердий, систола желудочков и общая пауза.
Работа сердца представляет собой цикличный процесс: предсердия и желудочки в определенной последовательности сокращаются и расслабляются.
34
Цель работы: пронаблюдать и зарегистрировать сердечный
цикл у лягушки.
Объект исследования: лягушка.
Для работы необходимо: препаровальный набор, раствор
Рингера, установка для регистрации сердечных сокращений: фотопреобразователь с серфинкой, универсальный штатив, блок питания, самописец.
Ход работы
1. Обездвижьте лягушку, разрушив ей головной и спинной
мозг, закрепите на препаровальной доске и обнажите сердце (см.
лабораторную работу 2).
2. Захватите верхушку сердца серфинкой фотопреобразователя. Наладьте графическую регистрацию сокращений сердца.
Обратите внимание на последовательность сокращений отделов
сердца лягушки (венозный синус, предсердия, желудочек).
3. На полученной кардиограмме обозначьте фазы сердечного
цикла. Рассчитайте длительность сердечного цикла и его отдельных
фаз. Результаты внесите в протокол. Сделайте вывод о периодичности работы сердца и последовательности сокращения его отделов.
Лабораторная работа 19
Анализ автоматии сердца (опыт Станниуса)
Сердце животных и человека, изолированное от организма,
может в течение длительного времени ритмически сокращаться.
Это свойство называется автоматией сердца, оно обеспечивается атипической мускулатурой, сосредоточенной в проводящей
системе. Проводящая система состоит из синоатриального (синусно-предсердного) и атриовентрикулярного (предсердно-желудочкового) узлов, пучка и ножек Гиса, волокон Пуркинье. Водителем первого порядка является синоатриальный узел, в нем импульсы возникают с максимальной частотой.
Цель работы: показать градиент автоматии разных отделов
сердца.
Объект исследования: лягушка.
Для работы необходимо: препаровальный набор, раствор
Рингера, установка для регистрации сердечных сокращений: фо35
топреобразователь с серфинкой, универсальный штатив, блок питания, самописец.
Ход работы
1. Обездвижьте лягушку, разрушив ей головной и спинной
мозг, закрепите на препаровальной доске и обнажите сердце (см.
лабораторную работу 2).
2. Под обе дуги аорты подведите, но не завязывайте лигатуру. Наладьте графическую регистрацию сокращений сердца. Записав исходные сокращения сердца, самописец выключите. Лигатуру, подведенную под аорту, обведите вокруг сердца, завяжите и медленно затяните. Когда нитка ляжет по линии, разграничивающей синус и предсердия, быстро затяните узел. Предсердия
и желудочек сразу же останавливаются, а синус продолжает сокращаться (первая лигатура Станниуса). Включите самописец.
Если произошло смещение записи, установите перо ручкой коррекции нуля. Через некоторое время (20–30 мин) работа желудочка может восстановиться. Это восстановление можно ускорить наложением второй лигатуры.
3. Вторую лигатуру накладывают на границе предсердий и
желудочка. Затягивание узла вызывает немедленное восстановление работы желудочка. Запишите сокращения.
4. Третью лигатуру наложите на нижнюю треть желудочка.
Для большей наглядности ее можно заменить перерезкой сердца.
Ножницами отрежьте верхушку желудочка и поместите ее в капельку раствора Рингера. Проведите наблюдения. Полученные
данные занесите в таблицу.
Число сокращений отделов сердца в минуту
Отделы сердца
после наложения лигатур
исходное
1-й
2-й
3-й
Синус
Предсердия
Желудочек
Верхушка
сердца
4. Сделайте вывод по полученным результатам. Оформите
протокол.
36
Лабораторная работа 20
Влияние температурного фактора
на работу сердца лягушки
Частота и сила сердечных сокращений изменяются под влиянием различных факторов, в том числе и температуры. У лягушки
местное раздражение теплом (35–38оС) в области венозного синуса приводит к учащению ритма всех отделов сердца, в том числе и
венозного синуса. При охлаждении области венозного синуса (от 0
до +2о С) частота сердечных сокращений уменьшается.
Цель работы: изучить изменения деятельности сердца при
общем и локальном воздействии различных температур.
Объект исследования: лягушка.
Для работы необходимо: препаровальный набор, установка
для регистрации сердечных сокращений: фотопреобразователь с
серфинкой, универсальный штатив, блок питания, самописец,
пробирки или термоды с горячей и холодной водой.
Ход работы
1. Обездвижьте лягушку, разрушив ей головной и спинной мозг,
закрепите на препаровальной доске и обнажите сердце
(см. лабораторную работу 2). Захватите верхушку сердца серфинкой
фотопреобразователя и наладьте графическую регистрацию сердечных сокращений. Посчитайте частоту сердечных сокращений.
2. Налейте в пробирку или термод немного воды, температура которой 35–38 С. Не выключая запись сокращений, приложите дно пробирки к венозному синусу. Пометьте момент нанесения раздражения на ленте самописца. Выждите время до исходного числа сердечных сокращений, после чего нанесите тепловой
раздражитель на область предсердий, а затем и желудочка. Тщательно следите за изменением числа сердечных сокращений.
3. Повторите опыт с холодной водой.
4. Изолируйте сердце. Поместите в часовое стекло с небольшим количеством раствора Рингера (комнатной температуры).
Подсчитайте число сокращений за 1 минуту.
5. Поместите часовое стекло с сердцем над стаканом с горячей водой. Подсчитайте число сердечных сокращений. Снимите
часовое стекло, дайте ему остыть.
37
6. Поместите часовое стекло на стакан со льдом или снегом.
Подсчитайте частоту сердечных сокращений.
7. Проанализируйте записи, подсчитайте частоту сокращений
сердца при различных условиях раздражения. Полученные данные занесите в таблицу.
Воздействие
Частота сердечных сокращений,
уд. мин
предсердия
желудочек
Исходная частота
сокращений
Общее согревание
Общее охлаждение
Согревание
венозного синуса
Охлаждение
венозного синуса
Согревание атриовентрикулярного узла
Охлаждение атриовентрикулярного узла
8. Сделайте вывод о влиянии общего и локального нагревания
и охлаждения на частоту сокращений сердца. Оформите протокол.
Лабораторная работа 21
Гуморальная регуляция работы сердца
Работа сердца зависит от различных факторов, которые
влияют на частоту и силу его сокращений, а следовательно, и на
работу. Под влиянием адреналина увеличивается частота и сила
сердечных сокращений, соответственно увеличивается выполняемая сердцем работа. Воздействие ацетилхолином, наоборот,
уменьшает силу и частоту сердечных сокращений, уменьшается и
производимая сердцем работа. Сокращение сердца зависит от
концентрации ионов калия и кальция. Кальций стимулирует процесс сокращения мыщцы. Увеличение концентрации калия вызывает уменьшение мебранного потенциала, что приводит к замед38
лению диастолической деполяризации, уменьшению амплитуды
и укорочению потенциала действия.
Цель: исследовать влияние биологически активных веществ
на работу сердца.
Объект исследования: лягушка.
Для работы необходимо: две чашки Петри, раствор Рингера,
0,1%-е растворы адреналина, ацетилхолина, хлорида калия, хлорида кальция, самописец, фотоэлектрический преобразователь,
препаровальный набор, пипетки.
Ход работы
1. Обездвижьте лягушку, разрушив спинной и головной мозг.
Обнажите сердце (см. лабораторную работу 2).
2. Верхушку сердца захватите серфинкой, которая ниткой соединена с рычажком фотопреобразователя. Преобразователь укрепите в штативе над сердцем. Увлажните сердце раствором Рингера
и проведите запись сокращений сердца.
3. Капните на сердце 1–2 капли раствора адреналина и подсчитайте частоту сердечных сокращений через 1 минуту. Отмойте сердце раствором Рингера до восстановления исходного ритма
работы.
4. Проделайте опыты с ацетилхолином, растворами хлорида
калия и хлорида кальция, подсчитывая каждый раз частоту сердечных сокращений и промывая сердце после каждого раствора.
5. Полученные результаты занесите таблицу.
Растворы
Частота сердечных сокращений,
уд. мин
После введения
Исходная
вещества
Адреналин
Ацетилхолин
Хлорид калия
Хлорид кальция
6. Сделайте вывод о влиянии исследуемых веществ на работу
сердца.
39
Лабораторная работа 22
Экзогенные рефлексы на сердце
Раздражение различных рефлексогенных зон может привести
к изменениям в работе сердца, вызывать рефлекторное замедление или учащение сердечных сокращений.
Цель работы: изучить экзогенные рефлекса на сердце.
Объект исследования: лягушка.
Для работы необходимо: препаровальный набор, раствор
Рингера, 0,5%-й раствор серной кислоты, установка для регистрации сердечных сокращений: фотопреобразователь с серфинкой,
универсальный штатив, блок питания, самописец.
Задание 1. Рефлекс с рецепторов кожи на сердце
Раздражение рецепторов кожи обычно вызывает рефлекторное увеличение частоты сердечных сокращений.
Ход работы
1. Приготовьте среднемозговой препарат. Для этого лягушку
наркотизирут, затем отсекают ножницами часть голову позади
глазных яблок. Средний, продолговатый и спинной мозг не разрушать!
2. Зафиксируйте животное на дощечке брюшной поверхностью вверх.
3. Обнажите сердце, срежьте перикард. Подсчитайте число
сердечных сокращений.
4. Наложите на кожу задней конечности фильтровальную
бумагу, смоченную раствором серной кислоты. Подсчитайте число сокращений сердца. После окончания наблюдения омойте кожу лягушки водой.
5. Занесите в протокол результаты опыта. Отметьте, как изменилась частота сердечных сокращений после воздействия.
Сделайте вывод.
Задание 2. Рефлексы с органов брюшной полости
на сердце (рефлекс Гольца)
Рефлексы с желудка и кишечника относятся к вагальным.
При внешнем раздражении органов брюшной полости наблюда40
ется урежение сердечных сокращений на 10–15 ударов в минуту.
При разрушении спинного мозга рефлексы отсутствуют.
Ход работы
1. Приготовьте среднемозговой препарат лягушки (см. задание 1).
2. Зафиксируйте животное на дощечке брюшной поверхностью вверх. Обнажите сердце, срежьте перикард. Приподняв верхушку сердца, перережьте уздечку. Верхушку сердца захватите
серфинкой, которая ниткой соединена с рычажком фотопреобразователя. Преобразователь укрепите в штативе над сердцем. Увлажните сердце раствором Рингера и проведите запись сокращений сердца. Подсчитайте число сердечных сокращений.
3. Ударьте по животу лягушки рукояткой пинцета 2–3 раза.
Проведите запись сокращений сердца. Подсчитайте количество
сердечных сокращений.
4. Разрежьте мышцы живота. Найдите желудок и сдавите его
пинцетом. Проведите запись. Подсчитайте число сердечных сокращений.
5. Разрушьте сначала продолговатый, а затем и спинной мозг,
Повторите опыт с раздражением органов брюшной полости. Отметьте изменения в работе сердца.
6. Результаты опыта занесите в протокол. Опишите изменения в работе сердца после раздражения органов брюшной полости. Объясните полученные результаты. Сделайте вывод.
Лабораторная работа 23
Электрокардиография
Электрокардиография — метод регистрации биоэлектрической активности сердца, возникающей в нем во время сердечного
цикла. Электрокардиограмма (ЭКГ) — это запись, которая отражает процесс распространения возбуждения по проводящей системе к миокарду. Тело человека является проводником электричества, поэтому электрический потенциал, генерируемый сердцем, можно зарегистрировать в самых различных точках поверхности тела.
41
При электрокардиографии используют методы биполярных и
униполярных отведений. Наиболее распространены стандартные
биполярные отведения, при которых регистрируется разность потенциалов между конечностями — от правой и левой руки (I отведение), от правой руки и левой ноги (II отведение), от левой
руки и левой ноги (III отведение).
Цель: ознакомиться с методикой записи и расшифровки ЭКГ
человека.
Объект исследования: человек.
Для работы необходимо: электрокардиограф, марлевые салфетки, раствор Рингера.
Ход работы
1. Подготовьте электрокардиограф к работе в соответствии с
прилагаемой к нему инструкцией.
2. Уложите пациента на кушетку. Наложите электроды в соответствии с со стандартными биполярными отведениями. Общепринята такая маркировка входных проводов: правая рука —
красный цвет, левая рука — желтый цвет, левая нога — зеленый
цвет, правая нога — черный цвет (заземление пациента).
Для улучшения качества ЭКГ и уменьшения наводок необходимо
обеспечить хороший контакт электродов с кожей. Для этого необходимо: предварительно обезжирить кожу спиртом в местах
наложения электродов и положить под электроды марлевые салфетки, смоченные 5–10 %-м раствором хлорида натрия, что позволяет максимально снизить сопротивление между электродом и
поверхностью кожи.
3. Запишите калибровочный сигнал «контрольный милливольт» и при необходимости установите усиление таким, чтобы
отклонение пера на сигнал в 1 мв равнялось 10 мм. Регулятор
скорости протяжки ленты установите на 50 или 100 мм/сек. После этого сделайте запись ЭКГ в трех стандартных отведениях.
4. Анализ электрокардиограммы.
Анализ ЭКГ начинают с оценки правильности ее регистрации:
- наличие разнообразных помех: если они значительны, необходимо заново записать ЭКГ;
- проверить амплитуду калибровочного сигнала (1мВ=10 мм).
Если его амплитуда отличается от стандартной более, чем на 1
42
мм, то амплитуду измеряемых зубцов подсчитывают по формуле:
X=10U/K, где Х — действительная амплитуда зубца в мм, U —
измеренная амплитуда зубца в мм, К — амплитуда калибровочного сигнала в мм;
- оценивают скорость движения бумаги во время регистрации
ЭКГ. При записи со скоростью 50 мм/с 1 мм на бумажной ленте
соответствует отрезку времени в 0,02 с.
5. Определение частоты сердечных сокращений (ЧСС).
Подсчет ЧСС в минуту проводится по средней длительности
интервала R-R, которая соответствует длительности одного сердечного цикла. При правильном ритме сердца для подсчета ЧСС
необходимо 60 с разделить на длительность RR-интервала в секундах. В состоянии покоя у здорового человека ЧСС составляет
от 60 до 90 ударов в минуту.
Рассчитайте и отметьте в протоколе частоту сердечных сокращений. Сделайте заключение.
6. Оценка амплитуды зубцов и интервалов ЭКГ во II стандартном отведении.
Оцените длительность зубцов в мм и секундах, сравните с
нормой. Отметьте направление зубцов (вверх — положительные,
вниз — отрицательные), их форму (острые, уплощенные).
7. Результаты работы занесите в протокол. Сделайте вывод.
Тема 8. Физиология дыхания
Лабораторная работа 24
Спирометрия у человека
Спирометрия — метод определения жизненной емкости
легких и составляющих ее объемов.
Цель работы: измерить и оценить жизненную емкость легких.
Объект исследования: человек.
Для работы необходимо: спирометр, мундштуки (загубники), носовой зажим.
43
Ход работы
1. Наденьте мундштук на трубку спирометра и обработайте
спиртом. Перед проведением измерения указатель прибора установите в нулевое положение.
2. Перекройте новые ходы при помощи зажима. В положении
сидя сделайте максимальный вдох. Затем, захватив мундштук губами, медленно максимально глубоко выдохните в трубку спирометра.
3. Повторите исследование три раза с интервалом в несколько минут. Запишите лучший результат.
4. Оцените полученные результаты жизненной емкости легких (ЖЕЛ) с должной величиной. Должная жизненная емкость
легких (ДЖЕЛ) рассчитывается по формулам:
для мужчин (18–25 лет) ДЖЕЛ=5.8хР+0.085хВ-3.908
для женщин (18–25 лет) ДЖЕЛ=3.8хР+0.029хВ-3.190,
где Р — рост в метрах, В — возраст в годах.
В норме снижение ЖЕЛ по отношению к ДЖЕЛ не должно
превышать 15 %.
5. Оценка влияния положения тела на величину ЖЕЛ.
Измерьте ЖЕЛ в разных положениях тела: стоя, сидя, лежа.
Полученные результаты занесите в таблицу.
Положение тела
ЖЕЛ, мл
Стоя
Сидя
Лѐжа
Изменение
относительно положения стоя, %
Изменение
относительно положения сидя, %
6. Оформите протокол. Сделайте вывод о влиянии положения тела на величину ЖЕЛ.
44
Тема 9. Физиология пищеварения
Лабораторная работа 25
Изучение физико-химических свойств слюны
У человека ежедневно продуцируется 0,5–2 л слюны. Ее рН
меняется от 5,25 до 8,0. Слюна представляет собой вязкую, опалесцирующую, слегка мутную жидкость. Вязкость и ослизняющие
свойства обусловлены наличием мукополисахаридов (муцина).
Цель: изучить физико-химические свойства слюны.
Для работы необходимо: слюна человека, 10%-й раствор уксусной кислоты, штатив с пробиркой, воронка, лакмусовая бумага.
Ход работы
1. Определение реакции слюны. Каплю слюны поместите на
лакмусовую бумажку и определите реакцию.
2. Качественная проба на муцин. В пробирку через воронку
соберите 1–2 мл слюны и прибавьте несколько капель разбавленной уксусной кислоты. Слюна теряет свою вязкость и тягучесть,
так как муцин выпадает в виде белого осадка.
3. Занесите в протокол полученные результаты и сделайте
вывод.
Лабораторная работа 26
Переваривание крахмала ферментами слюны
В слюне человека содержится амилолептические ферменты
амилаза и мальтаза. Амилаза расщепляет гликоген до мальтозы, а
мальтаза расщепляет мальтозу до глюкагона. Ферменты слюны
действуют при температуре 38–39оС в нейтральной среде.
Цель: определить оптимальные условия для действия ферментов слюны на крахмал.
Для работы необходимо: слюна человека, штатив с десятью
пробирками, пипетки, водяная баня, 1%-й раствор вареного
крахмала, 1%-й раствор сырого крахмала, раствор Люголя,
0,5%-й раствор соляной кислоты.
Ход работы
1. Слюну через воронку соберите в пробирку.
45
2. Пронумеруйте пять пробирок, установите их в штатив и
отмерьте в каждую по 1 мл слюны.
3. В первую пробирку добавьте 3 мл 1%-го раствора вареного
крахмала. Вторую пробирку нагрейте на спиртовке до кипения,
охладите и добавьте 3 мл 1%-го раствора вареного крахмала.
В третью пробирку отмерьте 0,5%-й раствор соляной кислоты до
появления стойкого окрашивания лакмусовой бумажки и 3 мл
1%-го раствора вареного крахмала. В четвертую пробирку добавьте 3 мл 1%-го раствора сырого крахмала. В пятую пробирку
прилейте 3 мл 1%-го раствора вареного крахмала.
4. Первые четыре пробирки помещают на 15–20 минут в водяную баню при температуре 37–38оС, пятую пробирку ставят в
холодильник.
5. Через 15–20 минут содержимое каждой из пробирок разделите пополам. В первой половине пробирок проведите испытание
содержимого на наличие крахмала, во второй — на наличие сахара.
6. Исследование на наличие крахмала. Во все пробирки добавьте по 1–2 капли раствора Люголя. Содержимое пробирок, в
которых есть крахмал, приобретает синий цвет.
7. Исследование на наличие сахара. В каждую пробирку добавьте по 1 мл реактива Фелинга и нагрейте на спиртовке до кипения. Если крахмал расщепился до глюкозы, то образуется
оранжево-красный осадок.
8. Полученные результаты занесите в таблицу, отметьте оптимальные условия для действия ферментов слюны. Сделайте вывод.
1.
2.
3.
4.
5.
Содержимое пробирок
Слюна+ вареный крахмал
Прокипяченная слюна +
вареный крахмал
Слюна + соляная кислота
+ вареный крахмал
Слюна + сырой крахмал
Слюна + вареный крахмал
46
Экспозиция
при
№
пробирки
+38о
+38о
+38о
+38о
0о
Цвет содержимого пробирок после
добавления р-ра
Люголя
Фелинга
Лабораторная работа 27
Влияние желудочного сока на белки молока
В желудочном соке содержится фермент химозин (сычужный
фермент), створаживающий белки молока.
Цель работы: определить оптимальные условия для действия химозина на белки молока.
Для работы необходимо: штатив с тремя пробирками, пипетки, спиртовка, водяная баня, желудочный сок, сода, молоко,
лакмусовая бумага.
Ход работы
1. Пронумеруйте три пробирки, установите их в штатив и налейте в каждую по 1 мл желудочного сока.
2. В первую пробирку добавьте 5 мл молока.
3. Содержимое второй и третьей пробирок доведите до нейтральной реакции добавлением соды.
4. Содержимое третьей пробирки прокипятите.
5. Во вторую и третью пробирки добавьте по 5 мл молока.
6. Все пробирки поместите в водяную баню при температуре
38–40о С.
7. Результаты наблюдений занесите в таблицу. Сделайте вывод.
№ пробирки
1.
2.
3.
Содержимое пробирок
Состояние
молока
Кислый желудочный сок + молоко
Нейтральный желудочный сок +
молоко
Прокипяченный нейтральный желудочный сок + молоко
Лабораторная работа 28
Переваривание белка желудочным соком
Желудочный сок человека содержит протеолитические ферменты пепсин и гастриксин. Пепсин выделяется железами желудка в неактивной форме в виде пепсиногена и в присутствии соляной кислоты активируется. Пепсин расщепляет белки до альбумоз и пептонов, которые под влиянием гастриксина распадаются
47
до конечных продуктов — аминокислот. Протеолитические ферменты действуют в кислой среде.
Цель работы: определить оптимальные условия для действия желудочного сока на белки.
Для работы необходимо: штатив с пятью пробирками, пипетки, желудочный сок, соляная кислота, сода, спиртовка, белок,
водяная баня.
Ход работы
1. Пронумеруйте пять пробирок. В первые четыре налейте по
1 мл желудочного сока, в пятую — 1 мл соляной кислоты.
2. Во вторую пробирку добавьте соду до полной нейтрализации сока (прекращение выделения пузырьков газа). Содержимое
третьей пробирки доведите до кипения, что приведет к разрушению пепсина.
3. Во все пять пробирок поместите по небольшому кусочку
фибрина.
4. Первую, вторую, третью и пятую пробирки поместите в
водяную баню при температуре 37–40оС на 10–15 минут. Четвертую пробирку поставьте в холодильник.
5. Через 10–15 минут отметьте изменения, произошедшие в
пробирках, полученные результаты запишите в таблицу.
№
пробирки
1.
2.
3.
4.
5.
Содержимое пробирок
Желудочный сок+ фибрин
Нейтральный желудочный
сок +фибрин
Прокипяченный желудочный
сок+фибрин
Желудочный сок+ фибрин
Соляная кислота + фибрин
Экспози- Состояние
ция
фибрина
о
при t С
+37о
+37о
+37о
0о
+37о
6. Сделайте вывод о роли желудочного сока и соляной кислоты в процессе переваривания белка. Отметьте оптимальные
условия, необходимые для переваривания белков желудочным
соком (реакция среды, температура).
48
Лабораторная работа 29
Роль желчи в процессе пищеварения
Желчь содержит желчные кислоты — гликохолевую и таурохолевую. Они уменьшают поверхностное натяжение и этим способствуют удержанию жира в состоянии эмульсии и лучшему перевариванию жиров. Желчные кислоты вступают в соединение с
труднорастворимыми в воде жирными кислотами, вследствие этого
улучшается растворимость последних и облегчается всасывание.
Цель работы: определить роль желчи в эмульгации и фильтрации жиров.
Для работы необходимо: штатив с тремя пробирками,
2 стеклянные воронки, мензурка, пипетки, желчь, жидкий растительный жир, 0,5%-й раствор бикарбоната натрия, фильтровальная бумага, дистиллированная вода.
Ход работы
1. Пронумеруйте и установите в штативе три пробирки.
В первую налейте 3 мл дистиллированной воды и несколько капель желчи. Во вторую пробирку отмерьте 3 мл 0,5%-го раствора
бикарбоната натрия. В третью пробирку налейте 3 мл дистиллированной воды.
2. Во все пробирки прибавьте по 7 капель жира. Содержимое
пробирок взболтайте. Сравните стойкость эмульсии, образовавшейся в пробирках.
3. Для наблюдения роли желчи в процессе фильтрации вложите фильтры в две воронки. Один фильтр смочите водой, другой — желчью. В обе воронки налейте немного жира. Оставьте на
20–30 минут.
4. Результаты опыта запишите в протокол. Сделайте выводы.
49
Тема 10. Физиология выделения.
Водно-солевой обмен
Лабораторная работа 30
Всасывательная и выделительная функция
желудочно-кишечного тракта
Йодистый калий хорошо всасывается в пищеварительном
тракте и выделяется преимущественно почками, в слюне появляется через 8–16 минут после приема препарата.
Цель работы: пронаблюдать за всасывательной и выделительной функцией желудочно-кишечного тракта.
Объект исследования: человек.
Для работы необходимо: крахмальный клейстер, концентрированная азотная кислота, капсулы с йодистым калием, штатив с десятью пробирками, воронка.
Ход работы
1. В десять пробирок налейте по 1 мл крахмального клейстера и по 1 мл концентрированной азотной кислоты.
2. Обследуемый должен проглотить капсулу, содержащую
0,3 г йодистого калия и тщательно прополоскать полость рта.
3. Через каждые 2 минуты обследуемый вносит слюну в одну
из пробирок.
4. Отметьте, через какое время после начала опыта слюна в
пробирке окрасится в синий цвет.
5. Полученные результаты занесите в протокол и сделайте
вывод.
Лабораторная работа 31
Исследование потоотделения у человека
Кожа человека содержит 2–5 млн потовых желез, которые
распределены по всей поверхности неравномерно. Наибольшее
их количество находится на ладонях и подошвах. Функция потовых желез стимулируется при повышении температуры окружающей среды и увеличении теплопродукции организма.
50
Цель работы: определить интенсивность потоотделения у
человека.
Объект исследования: человек.
Для работы необходимо: раствор Минора (5%-й раствор
йода и касторовое масло — 9:1), крахмал, капилляроскоп.
Ход работы
1. Обследуемый должен хорошо вымыть и досуха вытереть
руки.
2. Кожу на тыльной поверхности руки равномерно смажьте
раствором Минора. Когда кожа подсохнет, слегка припудрите ее
крахмалом.
3. На равномерном белом фоне образуются темные капельки
пота. Для их подсчета необходимо нарисовать на коже кружок
диаметром 5 мм.
4. Используя капилляроскоп, подсчитайте количество капель
пота внутри круга в состоянии покоя, после физической и умственной нагрузки.
5. Результаты занесите в протокол. Сделайте вывод, почему
изменяется потоотделение при физической и умственной нагрузке.
Литература
1. Общая
физиология:
учебно-методическое
пособие
/ А. И. Кубарко и др. — Минск : БМУ, 2001. — 139 с.
2. Практикум по нормальной физиологии: учебное пособие
/ под ред. Н. А. Агаджаняна. — М. : Изд-во РУДН, 1996. — 339 с.
51
ОГЛАВЛЕНИЕ
Тема 1. Введение в физиологию.............................................. 3
Лабораторная работа 1. Знакомство с правилами работы
в лаборатории .................................................................................. 3
Лабораторная работа 2. Приготовление
биологических препаратов ............................................................ 5
Задание 1. Растворы, необходимые для поддержания
жизнедеятельности препарата ............................................... 5
Задание 2. Способы обездвиживания лягушки ................. 6
Задание 3. Приготовление
нервно-мышечного препарата лягушки .................................. 7
Задание 4. Приготовление спинального препарата......... 8
Задание 5. Техника обнажения сердца лягушки ............... 8
Тема 2. Физиология возбудимых систем............................. 10
Лабораторная работа 3. Действие различных
раздражителей на нервно-мышечный препарат ........................ 10
Лабораторная работа 4. Исторические опыты
по электрофизиологии ................................................................. 12
Задание 1. Первый опыт Гальвани (балконный) ............ 12
Задание 2. Второй опыт Гальвани(опыт без металла) 13
Задание 3. Вторичное сокращение (опыт Маттеуччи) 13
Задание 4. Опыт Кѐлликера–Мюллера ............................ 14
Лабораторная работа 5. Законы проведения возбуждения 14
Задание 1. Изолированное проведение
возбуждения по нерву .............................................................. 15
Задание 2. Двустороннее проведение
возбуждения по нерву .............................................................. 15
Задание 3. Закон физиологической целостности нерва 16
Лабораторная работа 6 Электромиография ....................... 16
Тема 3. Физиология мышц .................................................... 18
Лабораторная работа 7. Определение минимального
и максимального порогов возбуждения мышцы ....................... 18
52
Лабораторная работа 8. Одиночные мышечные сокращения
и суммация .................................................................................... 19
Лабораторная работа 9. Исследование максимального
мышечного усилия и силовой выносливости ............................ 21
Тема 4. Физиология центральной нервной системы ....... 23
Лабораторная работа 10. Определение
времени рефлекса по Тюрку ........................................................ 23
Лабораторная работа 11. Рецептивное поле
спинномозгового рефлекса .......................................................... 23
Лабораторная работа 12. Исследование
рефлекторных реакций человека ................................................ 25
Задание 1. Исследование
сухожильных рефлексов у человека ........................................ 25
Задание 2. Исследование
зрачковых рефлексов человека .................................................. 27
Тема 5. Физиология автономной нервной системы ......... 27
Лабораторная работа 13. Оценка состояния центров
автономной нервной системы ..................................................... 27
Задание 1. Глазо-сердечный рефлекс
(рефлекс Данини–Ашнера) ....................................................... 28
Задание 2. Дыхательно-сердечный рефлекс Геринга ..... 29
Задание 3. Клиностатический рефлекс .......................... 29
Задание 4. Ортостатический рефлекс ........................... 30
Тема 6. Эндокринная система
и гуморальная регуляция ............................................................. 31
Лабораторная работа 14. Влияние биологически активных
веществ на мышцы радужной оболочки глаз лягушки ............. 31
Лабораторная работа 15. Влияние тепловых процедур
на активность мозгового вещества надпочечников .................. 32
Лабораторная работа 16. Влияние питуитрина
и адреналина на пигментные клетки лягушки ........................... 33
Лабораторная работа 17. Влияние инсулина
на поведение мышей .................................................................... 33
53
Тема 7. Физиология сердечно-сосудистой системы ......... 34
Лабораторная работа 18. Сердечный цикл у лягушки ....... 34
Лабораторная работа 19. Анализ автоматии сердца
(опыт Станниуса).......................................................................... 35
Лабораторная работа 20. Влияние температурного фактора
на работу сердца лягушки ........................................................... 37
Лабораторная работа 21. Гуморальная регуляция
работы сердца ............................................................................... 38
Лабораторная работа 22. Экзогенные рефлексы
на сердце........................................................................................ 40
Задание 1. Рефлекс с рецепторов кожи на сердце ........ 40
Задание 2. Рефлексы с органов брюшной полости
на сердце (рефлекс Гольца)...................................................... 40
Лабораторная работа 23. Электрокардиография ................ 41
Тема 8. Физиология дыхания ................................................ 43
Лабораторная работа 24. Спирометрия у человека ............ 43
Тема 9. Физиология пищеварения ....................................... 45
Лабораторная работа 25. Изучение
физико-химических свойств слюны ........................................... 45
Лабораторная работа 26. Переваривание крахмала
ферментами слюны ...................................................................... 45
Лабораторная работа 27. Влияние желудочного сока
на белки молока ............................................................................ 47
Лабораторная работа 28. Переваривание белка
желудочным соком ....................................................................... 47
Лабораторная работа 29. Роль желчи
в процессе пищеварения .............................................................. 49
Тема 10. Физиология выделения. Водно-солевой обмен .. 50
Лабораторная работа 30. Всасывательная
и выделительная функция желудочно-кишечного тракта ....... 50
Лабораторная работа 31. Исследование
потоотделения у человека............................................................ 50
Литература ............................................................................... 51
54
Учебное издание
ОСНОВЫ ФИЗИОЛОГИИ
ЧЕЛОВЕКА И ЖИВОТНЫХ
Практикум
Составители:
Тятенкова Наталия Николаевна
Невзорова Марина Николаевна
Редактор, корректор М. Э. Левакова
Верстка М. Э. Леваковой
Подписано в печать 02.11.12. Формат 60×84 1/16.
Бум. офсетная. Гарнитура «Times New Roman».
Усл. печ. л. 3,25. Уч.-изд. л. 2,02.
Тираж 20 экз. Заказ
Оригинал-макет подготовлен
в редакционно-издательском отделе
Ярославского государственного университета им. П. Г. Демидова.
Отпечатано на ризографе.
Ярославский государственный университет им. П. Г. Демидова.
150000, Ярославль, ул. Советская, 14.
55
56
Скачать

ОСНОВЫ ФИЗИОЛОГИИ ЧЕЛОВЕКА И ЖИВОТНЫХ