2015-03-22
3843
Для контроля усвоения материала решите ситуационные задачи:
1. С помощью внутриклеточного микроэлектрода необходимо зарегистрировать потенциал покоя нервной клетки. Что покажет регистрирующий прибор, если микроэлектрод: а) находится на наружной поверхности мембраны; б) проколол мембрану; в) был продвинут вглубь клетки? При решении учтите, что регистрирующий прибор показывает разность потенциалов между микроэлектродом и индифферентным электродом.
2. Мембрана нервной клетки полностью утратила проницаемость для ионов. Как и почему изменится ее потенциал покоя? Для решения задачи выясните, ток какого иона определяет формирование разности потенциалов на мембране в покое.
3. Нервно-мышечный препарат поместили в раствор Рингера, содержащий яд тетродотоксин, который блокирует в мембранах потенциалзависимые каналы для натрия. Как изменятся в этом случае потенциалы покоя и потенциалы действия клеток препарата? Для решения задачи повторите механизмы медленной и быстрой деполяризации.
4. Как и почему изменятся потенциал покоя и потенциал действия возбудимой клетки, ее возбудимость при увеличении проницаемости мембраны: а) для ионов натрия; б) для ионов калия?
5. Как и почему изменятся потенциал покоя и потенциал действия возбудимой клетки, ее возбудимость при увеличении градиентов концентраций: а) для ионов натрия; б) для ионов калия?
6. Как и почему изменятся потенциал покоя и потенциал действия возбудимой клетки, ее возбудимость при удалении ионов натрия из межклеточной среды, при блокаде натрий-калиевого насоса? При решения задачи вспомните, как распределены ионы в клетке и межклеточной среде, какие функции в клетках выполняет натрий-калиевый насос.
7. Как и почему изменятся потенциал покоя и потенциал действия возбудимой клетки, ее возбудимость при гиперполяризации, при деполяризации, не достигающей критического уровня?
8. Под действием цианидов в нервной клетке прекратилось образование АТФ. Отразится ли это на потенциале покоя клетки? Сможет ли она возбуждаться? Ответ объясните. Решению поможет, если Вы вспомните, что при действии натрий-калиевого насоса клеточных мембран необходимо расщепление АТФ.
9. Потенциал покоя клетки составляет –90 мв, критический уровень деполяризации равен – 60 мв. Как изменится возбудимость клетки, если критический заряд мембраны увеличился на 30%? Обратите внимание, что потенциал покоя остался прежним. Для расчетов используйте модули величин. Оцените изменение порогового потенциала.
10. Известно, что раздражители различной природы (химические, механические, электрические и т.д.) вызывают формирование потенциала действия в нерве или мышце. Объясните, почему эффект действия раздражителей одинаков? В этой задаче, прежде всего, ответьте на вопрос, что вызывает любой раздражитель, действуя на мембрану?
11. Как изменится длительность абсолютного и относительного рефрактерных периодов, длительность потенциала действия клетки при: а) увеличении проницаемости мембраны для натрия, для калия; б) при уменьшении проницаемости мембраны для натрия, для калия? Для решения повторите соотношение фаз возбудимости и фаз потенциала действия, ионные механизмы потенциала действия.
12. Под действием фармакологического препарата критический уровень деполяризации снизился (на графике потенциала действия сместился к нулю). Как в этом случае изменился пороговый потенциал клетки, ее возбудимость?
13. Нерв обработали протеолитическими ферментами. Изменятся ли при этом потенциалы покоя, потенциалы действия нервных волокон? Ответ объясните. Протеолитические ферменты расщепляют белки.
14. В экспериментах при регистрации потенциала действия возбудимой клетки применяли как внутриклеточный, так и внеклеточный способы регистрации. Будут ли отличаться графики зарегистрированных потенциалов действия? Ответ объяснить.
15. Мышца, помещенная в среду без кислорода, через некоторое время перестала сокращаться в ответ на действие раздражителей сверхпороговой силы. Объясните, почему это произошло? В среде без кислорода нарушаются процессы окисления в клетке и образование АТФ.
16. Свежеприготовленный нервно-мышечный препарат после охлаждения до температуры, близкой к 00С, подвергли действию раздражителя суперпороговой силы. Какой ответ мышцы при этом получили? Вспомните, как зависит скорость химических реакций и скорость диффузии от температуры?
17. В эксперименте нерв раздражают стимулами частотой 1000 гц. Известно, что абсолютный рефрактерный период нерва составляет 2 мс. Рассчитайте лабильность нерва.
18. При раздражении мышечной ткани электрическим током порог раздражения первой мышцы был равен 2В, второй – 3В. Сравните возбудимость мышц.
19. Пороговый потенциал мембраны клетки –20 мв. При электрическом раздражении клетки на ее мембране сформировался ответ амплитудой 18 мв. Как называется такой ответ клетки? Какие у него свойства?
20. Критический уровень деполяризации клетки изменился от –60 мв до –50 мв. Как и почему изменилась возбудимость клетки? Обратите внимание, куда по графику (вверх или вниз) сместился уровень Е крит.; как при этом изменился пороговый потенциал?
21. При действии раздражителя на мембране развилась деполяризация, а возбудимость клетки снизилась. О какой деполяризации идет речь? Объясните механизм снижения возбудимости.
22. В клинике для местного прогревания тканей используют переменные токи высокой частоты (метод диатермии). Почему даже при сверхпороговой величине эти токи не вызывают возбуждения клеток? Примените закон «силы-длительности» для решения задачи.
23. В норме хронаксия двуглавой мышцы плеча составляет 0,0016 с, хронаксия трехглавой равна - 0,002 с. У испытуемого эти показатели составили 0,002 и 0,004 соответственно. Оцените эти результаты.
24. Под влиянием местного анестетика в мембране клетки увеличилось число инактивированных натриевых каналов. Как и почему изменятся параметры потенциала действия этой клетки, лабильность клетки? Вспомните, что происходит при инактивации с потенциалзависимыми каналами; с какой скорость будет идти деполяризация, если каналы для натрия частично инактивированы?
25. При внутриклеточном раздражении постоянным током внутрь клетки был введен катод, снаружи размещался анод. Какие изменения порогового потенциала и возбудимости возникли в клетке? Вспомните, какой заряд у катода и у внутренней поверхности мембраны клетки.
26. В опыте на нервно-мышечном препарате седалищный нерв раздражали постоянным током суперпороговой силы. Мышца сокращалась и в момент замыкания, и в момент размыкания тока. Затем нерв между электродами перевязали, и теперь сокращение появлялось только в момент размыкания цепи. Как это объяснить? Примените законы постоянного тока для решения задачи.
27. При усилении раздражения нерва нервно-мышечного препарата сила сокращения мышцы растет до определенного предела. Почему это происходит? Можно ли получить такой же эффект, раздражая одиночное мышечное волокно? Ответ объясните. Используйте закон силы для решения задачи.
Блок информации для самостоятельной работы
Приложение 1. Для контроля усвоения теоретического материала ответьте на тестовые задания:
