2020-09-24
404
Необходимо: персональный компьютер с установленной программой «хх-new».
Учебно-исследовательская цель работы: изучить на компьютерной моделиусловия, необходимые для формирования потенциала покоя.
Примечание:
1. Загрузите программу «хх-new»двойным щелчком мышки, затем пользуйтесь только клавишами «Еsc», «Enter» и стрелками «↑», «↓».
2. Во избежание ошибки, не забывайте после каждого выполненного задания возвращать параметры к исходному состоянию.
3. Прежде чем написать цифру, клавишей «Backspace» сотрите предыдущую цифру; эту клавишу нажимайте столько раз, сколько знаков нужно поставить. Например, перед написанием 0.75 нажмите 4 раза. При написании дробных чисел используйте точку, запятую программа не воспринимает.
4. Проверяйте задаваемые параметры («Условия», «Параметры потенциала», «Параметры экрана»), пороговые, сверхпороговые или подпороговые значения стимула задаете Вы в каждом новом задании.
Задание № 1. Моделирование расчета величины потенциала покоя
Учебно-исследовательская цель задания: смоделировать условия возникновения потенциала покоя при стандартных условиях ионного состава вне- и внутриклеточной среды и температуры.
Ход работы
1. В окне «Условия» посмотрите и зарегистрируйте у себя в отчетах исходные стандартные параметры (температура и распределение ионов калия и натрия).
2. Клавишей «Esc » перейдите к окну расчета «VK», «VNa» и начального значения потенциала. Полученные результаты зарегистрируйте у себя в отчетах.
3. Клавишей «Esc » перейдите к графическому отображению заданного мембранного потенциала (ПП) при исходных условиях и зарисуйте полученный график в своих отчетах.
4. Двойным нажатием клавиши «Enter» вернитесь к исходным условиям.
Задание № 2. Влияние температуры на величину потенциала покоя при стандартных условиях
Учебно-исследовательская цель задания: изучить влияние изменения температуры на величину потенциала покоя при стандартном ионном составе среды.
Ход работы
1. В окне «Условия» изменяя температуру от 15 до 40 °С с интервалом 5 °С, определите величину потенциала покоя.
2. Зарегистрируйте полученные результаты величины начального потенциала в таблице 1 и постройте график зависимости ПП от температуры.
Таблица 1
| Температура (оС) | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 |
| Начальное значение потенциала (мВ) |
3. Сделайте выводы.
Задание № 3. Влияние содержания внеклеточного калия («К+вне») на величину потенциала покоя
Учебно-исследовательская цель задания: изучить влияние содержания внеклеточного калия на величину потенциала покоя.
Ход работы
1. В окне «Условия» изменяя содержание калия снаружи: 5, 10, 20, 40, 60, 80 и 100 мМоль, определите величину потенциала покоя.
2. Зарегистрируйте полученные результаты величины потенциала покоя в таблице 2 и постройте график зависимости ПП от содержания внеклеточного калия.
Таблица 2
| Внеклеточный калий (мМоль) | 5 | 10 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
| Начальное значение потенциала (мВ) |
3. Сделайте выводы.
Вопросы для самоконтроля
1. Какие ткани относятся к возбудимым и почему?
2. Перечислите общие свойства возбудимых тканей и дайте им определение.
3. Дайте определение потенциала покоя.
4. Какова физиологическая роль потенциала покоя?
5. Каковы мембранно-ионные механизмы происхождения и физические характеристики потенциала покоя?
6. Какое соотношение содержания ионов натрия, калия и хлора вне и внутри клетки в состоянии покоя?
7. Объясните, как рассчитывается величина мембранного потенциала с помощью уравнения Нернста и Гольдмана.
8. Перечислите основные методы регистрации потенциала покоя.
9. Дайте определение возбудимости.
10. Перечислите и дайте определение мер возбудимости (хронаксия, реобаза, полезное время), используя кривую «силы-времени».
11. Нарисуйте кривую «силы-времени» Гоорвега-Вейса-Лапика.
12. Каково представление об эквивалентной электрической схеме плазматической мембраны и роли емкости, сопротивления и источников тока в происхождении потенциала покоя?
ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ
Выберите один или несколько правильных ответов.
1. В СОСТОЯНИИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО ПОКОЯ ВНУТРЕННЯЯ ПОВЕРХНОСТЬ МЕМБРАНЫ ВОЗБУДИМОЙ КЛЕТКИ ПО ОТНОШЕНИЮ К НАРУЖНОЙ
1) заряжена положительно
2) не имеет заряда
3) заряжена отрицательно
4) заряжена так же, как наружная поверхность мембраны
2. В цитоплазме клеток возбудимых тканей в состоянии покоя по сравнению с окружающей средой выше концентрация ионов
1) калия
2) натрия
3) кальция
4) хлора
3. В СОСТОЯНИИ ПОКОЯ МЕМБРАНА КЛЕТКИ ПРОНИЦАЕМА В ОСНОВНОМ ДЛЯ ИОНОВ
1) калия
2) натрия
3) кальция
4. МЕМБРАННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ВОЗБУДИМЫХ КЛЕТОК СОСТАВЛЯЕТ
1) от -30 до -60 мВ
2) от -50 до -90 мВ
3) от 70 до 90 мВ
4) от 90 до 120 мВ
5. ФУНКЦИЯ ИОННЫХ НАСОСОВ В МЕМБРАНЕ ВОЗБУДИМЫХ КЛЕТОК ЗАКЛЮЧАЕТСЯ
1) в пассивном движении ионов
2) в активном перемещении ионов
3) в создании возможности облегченной диффузии
4) в изменении проницаемости мембраны под действием биологически активных веществ
СИТУАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ
Задача № 1. В эксперименте искусственно снижена на 30% концентрация ионов калия внутри нервного волокна.
Указать, изменится ли при этом величина потенциала покоя?
Задача № 2. В экперименте на аксоне кальмара с помошью блокаторов были закрыты натриевые каналы.
Указать, как изменится мембранный потенциал нервного волокна?
Задача № 3. Больному назначены препараты наперстянки, в состав которой входит алкалоид, блокирующий работу Na-K-ATФазы.
Определить, как изменится величина мембранного потенциала покоя возбудимых клеток?
Задача № 4. Под влиянием гуморальных факторов проницаемость мембраны клетки для ионов натрия увеличилась.
Объяснить, как это скажется на потенциал покоя клетки и почему?
Задача № 5. В тканевой жидкости, окружающей клетки, повысилась концентрация ионов калия.
Объяснить, как это скажется на значении потенциала покоя этой клетки и почему?
ЗАНЯТИЕ № 3
Мебранно-ионные механизмы возникновения
Потенциала действия
Учебно-исследовательская цель занятия: на основе общебиологических представлений изучить физиологические механизмы возникновения потенциала действия и основных законов раздражений.
