Методические рекомендации

ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКОГО ЗАНЯТИЯ

Специальность: 051301 «Общая медицина»

Дисциплина: Физиология – 1

Кафедра/курс: Кафедра физиологических дисциплин с курсом нормальной физиологии

Курс: 2

Тема № 3. Биоэлектрические явления. Современные представления о природе

Биопотенциалов.

Составитель:

старший преподаватель____________Токешева Г. М.

Семей – 200 г.

Методическая разработка № 3 для студентов 2- курса ОМФ

1. Тема: Биоэлектрические явления. Современные представления о природе

Биопотенциалов.

2. Цель:

- приобрести и закрепить знания по строению, функциям биологических мембран;

- приобрести и закрепить знания по изучению механизма возникновения и характеристики мембранного потенциала и потенциала действия;

- приобрести и закрепить навыки по регистрации мембранного потенциала в эксперименте;

- приобрести и закрепить навыки по воспроизведению в эксперименте опытов Гальвани (I и II), опыта Маттеучи и опыта Мюллера-Келликера.

3. Задачи обучения:

- сформировать знания о мембранных и внутриклеточных процессах при раздражении клеток, современных представлениях о природе биопотенциалов;

- обучить воспроизводить в эксперименте опыты, бесспорно доказывающие существование «животного электричества»: I и II опыты Гальвани, опыт Маттеучи, опыт Мюллера-Келликера.

- обучить регистрировать мембранный потенциал в эксперименте;

- научить осмыслению и интерпретации полученных в эксперименте данных и объяснению наблюдаемых фактов, явлений и их причинно-следственных взаимоотношений;

- обучить принципам работы с физиологической аппаратурой, используемой для выполнения предлагаемых практических работ.

4. Основные вопросы темы:

1. История учения о биоэлектрических явлениях (I и II опыты Гальвани, Вольта, Дюбуа-

Реймон).

2. Биомембраны: строение, функции, проницаемость, активный и пассивный транспорт

веществ.

3. Мембранный потенциал: механизм возникновения, методы регистрации, свойства.

4. Потенциал действия: механизм возникновения, методы регистрации, свойства.

5. Изменение возбудимости ткани при возбуждении.

6. Локальный ответ и его характеристика.

5. Практические работы:

1. I и II опыты Гальвани.

2. Опыт Маттеучи.

3. Опыт Мюллера- Келликера.

4. Регистрация потенциала покоя.

6. Литература:

Основная:

Руководство к практическим занятиям по нормальной физиологии: Учеб. пособие / Н.Н.Алипов, Д.А. Ахтямова, В.Г. Афанасьев и др.; Под ред. С.М. Будылиной, В.М. Смирнова. - М.: Издательский центр «Академия», 2005. - 336 с.

Руководство к практическим занятиям по нормальной физиологии /Под ред. К.В.Судакова, А.В.Котова. - М., 2002.

Современный курс классической физиологии (избранные лекции) с приложением на компакт-диске. Под ре. Ю.В. Наточина, В.А.Ткачука. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2007. - 384 с.

Судаков К.В. Курс лекций. М.: Медицина, 2000. - 784 с.

Физиология человека: Учебник /Под ред. В.М. Покровского, Г.Ф. Коротько. - 2-е изд., перераб и доп. - М.: Медицина, 2003. - 656 с.

Дополнительная:

Агаджанян Н.А. Основы физиологии человека. - М.: изд-во РУДН, 2001. - 409 с.

Атлас по нормальной физиологии / Под ред. Н.А. Агаджаняна. - М.: Высшая школа, 1986.

Основы физиологии человека /Под ред. Б.И. Ткаченко. - С.-Петербург, 1994. Т.I,II.

Руководство к практическим занятиям по физиологии /Под ред. Г.И. Косицкого, В.А. Полянцева, А.В. Коробкова. - М.: Медицина, 1988. – 280 с.

Ситуационные задачи по физиологии с основами анатомии для самостоятельной работы студентов / Под ред. А.А. Утебергенова, Д.А. Адильбековой. - Шымкент, 2006. - 66 с.

Физиология человека /Н.А. Агаджанян и др. - Алма-Ата: Казахстан, 1992. T.I, II.

Методы обучения и преподавания:

Работа в малых группах: студенты делятся на группы по 6-7 человек и обсуждают соотношение фаз возбудимости с фазами потенциала действия. Далее каждая группа должна составить сранительно-сопоставительную таблицу по местному и распространяющемуся возбуждению. Количесво критериев, положенных в основу данной таблицы, отражает глубину освоения темы. При обсуждении под руководством преподавателя должна быть составлена одна общая таблица, включающая все предложенные группами и защищенные ими критерии.

Работа в парах: студентам предлагается воспроизвести в эксперименте опыты Гальвани. Опыт Маттеучи и опыт Мюллера-Келликера являются демонстрационными и выполняются под руководством преподавателя. Необходимо оформить протоколы выполненных практических работ.

Решение ситуационных задач.

6. Литература:

Основная:

Руководство к практическим занятиям по нормальной физиологии: Учеб. пособие / Н.Н.Алипов, Д.А. Ахтямова, В.Г. Афанасьев и др.; Под ред. С.М. Будылиной, В.М. Смирнова. - М.: Издательский центр «Академия», 2005. - 336 с.

Руководство к практическим занятиям по нормальной физиологии /Под ред. К.В.Судакова, А.В.Котова. - М., 2002.

Современный курс классической физиологии (избранные лекции) с приложением на компакт-диске. Под ре. Ю.В. Наточина, В.А.Ткачука. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2007. - 384 с.

Судаков К.В. Курс лекций. М.: Медицина, 2000. - 784 с.

Физиология человека: Учебник /Под ред. В.М. Покровского, Г.Ф. Коротько. - 2-е изд., перераб и доп. - М.: Медицина, 2003. - 656 с.

Дополнительная:

Агаджанян Н.А. Основы физиологии человека. - М.: изд-во РУДН, 2001. - 409 с.

Атлас по нормальной физиологии / Под ред. Н.А. Агаджаняна. - М.: Высшая школа, 1986.

Основы физиологии человека /Под ред. Б.И. Ткаченко. - С.-Петербург, 1994. Т.I,II.

Руководство к практическим занятиям по физиологии /Под ред. Г.И. Косицкого, В.А. Полянцева, А.В. Коробкова. - М.: Медицина, 1988. – 280 с.

Ситуационные задачи по физиологии с основами анатомии для самостоятельной работы студентов / Под ред. А.А. Утебергенова, Д.А. Адильбековой. - Шымкент, 2006. - 66 с.

Физиология человека /Н.А. Агаджанян и др. - Алма-Ата: Казахстан, 1992. T.I, II.

7. Контроль:

Контрольные вопросы для оценки исходного уровня знаний:

1. Что такое мембранный потенциал?

2. Как можно зарегистрировать мембранный потенциал?

3. Что такое потенциал действия?

4. Свойства потенциала действия.

5. Какой опыт был назван «истинным, основным опытом нервно-мышечной физиологии»?

6. Что такое локальный ответ?

Тесты для оценки исходного уровня знаний:

См. приложение 1.

Контрольные вопросы для оценки заключительного уровня знаний:

1. Что такое ионные каналы?

2. Чем отличаются активный и пассивный транспорт веществ мембраны?

3. Механизм фазы деполяризации потенциала действия.

4. Что такое следовые потенциалы?

5. На действие какого по силе раздражителя возникает локальный ответ?

6. Назовите и охарактеризуйте фазы кривой возбудимости

Контрольные задачи для оценки заключительного уровня знаний:

1. К поверхности мембраны мышечного волокна прикладывают один микроэлектрод, вторым

микроэлектродом прокалывают мембрану мышечного волокна, при этом на осциллографе

наблюдают отклонение стрелки выше 60 мV.

Вопросы:

а). Почему микроэлектроды соединены с осциллографом?

б). Почему в момент прокола вторым электродом мембраны мышечного волокна произошло

отклонение стрелки осциллографа?

2. Можно ли получить ответную реакцию, если подействовать дополнительным раздражите-

лем на фазу деполяризации предыдущего возбуждения? Обосновать свой ответ.

Приложение 1

Тесты для оценки исходного уровня знаний:

Тема: Биоэлектрические явления. Современные представления о природе

Биопотенциалов.

1 вариант:

1. 1-й опыт Гальвани называется:

а) опыт без металла;

б) опыт вторичного тетануса;

в) опыт с металлом;

г) опыт центрального торможения;

д) опыт взаимного торможения спинальных рефлексов.

В

2. Разность потенциала между наружной поверхностью клетки и ее протоплазмой в состоянии

покоя называется:

а) потенциал действия;

б) мембранный потенциал;

в) рецепторный потенциал;

г) локальный ответ;

д) следовой потенциал.

Б

3. Свойства мембранного потенциала:

а) однофазный ток, ток кратковременного отведения;

б) двухфазный ток, ток кратковременного отведения;

в) однофазный ток, ток длительного отведения;

г) двухфазный ток, ток длительного отведения;

д) многофазный ток, ток длительного отведения.

4. Как заряжены наружная и внутренняя поверхности клеточной мембраны в состоянии покоя?

а) наружная отрицательно, внутренняя положительно;

б) обе поверхности имеют отрицательный заряд;

в) внутренняя отрицательно, наружная положительно;

г) обе поверхности имеют положительный заряд;

д) не заряжены.

5. В покое мембрана более проницаема для ионов:

а) K+;

б) CI^-;

в) Na+

г) Ca²⁺

д) H+

6. Какое изменение ионной проницаемости мембраны характерно для фазы деполяризации?

а) резкое снижение проницаемости для Na+;

б) резкое повышение проницаемости для К+;

в) резкое повышение проницаемости для Na+;

г) резкое повышение проницаемости для Na+ и K+;

д) резкое снижение проницаемости для Na+ и K+.

7. Какая фаза потенциала действия указана стрелкой?

а) отрицательный следовой потенциал;

б) локальный ответ;

в) положительный следовой потенциал;

г) реполяризация;

д) деполяризация.

8. Какая фаза потенциала действия указана стрелкой?

а) отрицательный следовой потенциал;

б) локальный ответ;

в) положительный следовой потенциал;

г) реполяризация;

д) деполяризация.

9. Локальный ответ подчиняется закону:

а) «все или ничего»;

б) силовых отношений;

в) средних нагрузок;

г) сохранения энергии;

д) двустороннего проведения возбуждения по нерву.

10. Момент лавинообразного вхождения ионов Na в клетку соответствует:

а) локальному ответу;

б) пику потенциала действия;

в) натриевой активации;

г) следовой гиперполяризации;

д) натриевой инактивации.

11. Момент перехода локального ответа в фазу деполяризации потенциала действия

называется:

а) локальный ответ;

б) пик потенциала действия;

в) критический уровень деполяризации;

г) реполяризация;

д) следовая гиперполяризация.

12. Какой фазе потенциала действия соответствует период относительной рефрактерности?

а) локальному ответу;

б) реполяризации;

в) отрицательному следовому потенциалу;

г) положительному следовому потенциалу;

д) деполяризации.

13. Какая фаза кривой возбудимотси соответствует фазе деполяризации потенциала действия?

а) период субнормальной возбудимости;

б) период абсолютной рефрактерности;

в) период относительной рефрактерности;

г) период супернормальной возбудимости;

д) период экзальтации.

14. Натрий – калиевый насос обеспечивает:

а) «выкачивание» из протоплазмы Na+ и «нагнетание» в клетку К+;

б)) «выкачивание» из протоплазмы К+ и «нагнетание» в клетку Na +;

в) «выкачивание» из протоплазмы K+ и Na+;

г) «нагнетание» в протоплазму Na+ и К+;

д) закупорку натриевых и калиевых пор мембраны.

15. Пассивный транспорт ионов характеризуется:

а) осуществляется по градиенту концентрации ионов и требует затраты энергии;

б) осуществляется против градиента концентрации ионов и требует затраты энергии;

в) осуществляется по градиенту концентрации и не требует затраты энергии;

г) осуществляется против градиента концентрации ионов и не требует затраты энергии;

д) осуществляется по и против градиента концентрации ионов и требует затраты энергии.

Тесты для оценки исходного уровня знаний:

Тема: Тема: Биоэлектрические явления. Современные представления о природе

Биопотенциалов.

2 вариант:

1. «Истинным основным опытом нервно-мышечной физиологии» - назван:

а) опыт Гольца;

б) 1-й опыт Гальвани;

в) опыт Маттеучи;

г) опыт Станниуса;

д) 2-ой опыт Гальвани.

2. Величина потенциала действия (в мв):

а) 100-120 мв;

б) 60-90 мв;

в) 30-60 мв;

г) 130-150 мв;

д) 90-110 мв.

3. Какой потенциал называется током покоя?

а) потенциал действия;

б) мембранный потенциал;

в) рецепторный потенциал;

г) локальный ответ;

д) следовой потенциал.

4. Величина мембранного потенциала (в мв):

а) 30-60 мв;

б) 110-140 мв;

в) 150-180 мв;

г) 60-90 мв;

д) 90-110 мв.

5. Фаза потенциала действия, во времени которой исчезает исходная (в состоянии покоя)

поляризация мембраны, называется:

а) отрицательный следовой потенциал;

б) локальный ответ;

в) положительный следовой потенциал;

г) реполяризация;

д) деполяризация.

6. Какое изменение ионной проницаемости мембраны характерно для фазы реполяризации?

а) резкое повышение проницаемости для Na+;

б) резкое повышение проницаемости для K+;

в) резкое снижение проницаемости для и К+;

г) резкое повышениепроницаемости для Na+ и К+;

д) резкое снижение проницаемости для Na+ и К+.

7. Какая фаза потенциала действия указана стрелкой?

а) отрицательный следовой потенциал;

б) локальный ответ;

в) положительный следовой потенциал;

г) реполяризация;

д) деполяризация.

8. Какя фаза потенциала действия указана стрелкой?

а) отрицательный следовой потенциал;

б) локальный ответ;

в) положительный следовой потенциал;

г) реполяризация;

д) деполяризация.

9. Потенциал действия подчиняется закону:

а) «все или ничего»;

б) силовых отношений;

в) средних нагрузок;

г) сохранения энергии;

д) двустороннего проведения возбуждения по нерву.

10. Потенциал действия – это ответная реакция возбудимой структуры на действие

……раздражителя:

а) сверхпорогового;

б) подпорогового;

в) порогового;

г) порогового и сверхпорогового;

д) подпорогового, сверхпорогового и порогового.

11. Какой фазе потенциала действия соответствует период субнормальной возбудимости?

а) локальному ответу;

б) реполяризации;

в) отрицательному следовому потенциалу;

г) положительному следовому потенциалу;

д) деполяризации.

12. Какая фаза кривой возбудимости соответствует фазе реполяризации потенциала действии?

а) период субнормальной возбудимости;

б) период абсолютной рефрактерности;

в) период относительной рефрактерности;

г) период супернормальной возбудимости;

д) период экзальтации.

13. Какая фаза потенциала действия характеризуется увеличением исходного потенциала

покоя?

а) локальный ответ;

б) реполяризация;

в) отрицательный следовой потенциал;

г) положительный следовой потенциал;

д) деполяризация.

14. Нисходящая фаза потенциала действия называется:

а) локальный ответ;

б) реполяризация;

в) отрицательный следовой потенциал;

г) критический уровень деполяризации;

д) деполяризация.

15. Фаза кривой возбудимости, соответствующая повышенной возбудимости и возможностью

вызвать повторный потенциал действия стимулом ниже порогового значен7ия, называется:

а) фаза субнормальной возбудимости;

б) фаза относительной рефрактерности;

в) фаза супернормальной рефрактерности;

г) фаза абсолютной рефрактерности;

д) фаза пониженной возбудимости.

Тема: Тема: Биоэлектрические явления. Современные представления о природе

Биопотенциалов.

Вариант

1. 2-ой опыт Гальвани называется:

а) опыт без металла;

б) опыт вторичного тетануса;

в) опыт с металлом;

г) опыт центрального торможения;

д) опыт взаимного торможения спинальных рефлексов.

2. Протоплазма нервных и мышечных клеток содержит в сравнении с внеклеточной

жидкостью больше ионов (в состоянии покоя):

а) K+;

б) CI-;

в) Na+;

г) Ca²⁺

д) H+.

3. Фаза потенциала действия, связанная с восстановительными процессами, медленно

развивающимися в ткани после окончания возбуждения:

а) следовые потенциалы;

б) локальный ответ;

в) пик потенциала действия;

г) реполяризация;

д) деполяризация.

4. Как заряжены наружная и внутренняя поверхность клеточной мембраны во время фазы

деполяризации?

а) наружная отрицательно, внутренняя положительно;

б) обе поверхности имеют отрицательный заряд;

в) внутренняя отрицательно, наружная положительно;

г) обе поверхности имеют положительный заряд;

д) не заряжены.

5. Какая фаза потенциала действия указана стрелкой?

а) отрицательный следовой потенциал;

б) локальный ответ;

в) положительный следовой потенциал;

г) реполяризация;

д) деполяризация.

6. Локальный ответ – это ответная реакция возбудимой структуры на действие ……

раздражителя:

а) сверхпорогового;

б) подпорогового;

в) порогового;

г) порогового и сверхпорогового;

д) подпорогового, сверхпорогового и надпорогового.

7. Свойства потенциала действия:

а) однофазный ток, ток кратковременного отведения;

б) двухфазный ток, ток кратковременного отведения;

в) однофазный ток, ток длительного отведения;

г) двухфазный ток, ток длительного отведения;

д) многофазный ток, ток длительного отведения.

8. Момент, указанный стрелкой на графике, соответствует:

а) локальному ответу;

б) пику потенциала действия;

в) критическому уровню деполяризации;

г) реполяризация; ----------------

д) следовая гиперполяризация.

9. Какой фазе пот енциала действия соответствует период абсолютной рефрактерности?

а) локальному ответу;

б) реполяризации;

в) отрицательному следовому потенциалу;

г) положительному следовому потенциалу;

д) деполяризации.

10. Какая фаза кривой возбудимости соответствует локальному ответу?

а) период субнормальной возбудимости;

б) период абсолютной рефрактерности;

в) период относительной рефрактерности;

г) период супернормальной возбудимости;

д) период пониженной возбудимости.

11. Первые признаки локального ответа выявляются при действии стимулов,

составляющих….. % пороговой величины:

а)20-30%;

б) 30-50%;

в) 50-75%;

г) 90-100%;

д) 0-20%.

12. Фаза кривой возбудимости, соответствующая полному исчезновению возбудимости,

называется:

а) фаза субнормальной возбудимости;

б) фаза относительной рефрактерности;

в) фаза супернормальной рефрактерности;

г) фаза абсолютной рефрактерности;

д) фаза экзальтации.

13. Фаза кривой возбудимости, соответствующая постепенному возвращению возбудимости к

первоначальному уровню и возможностью вызвать повторный потенциал действия

сверхпороговым стимулом, называется:

а) фаза субнормальной возбудимости;

б) фаза относительной рефрактерности;

в) фаза супернормальной рефрактерности;

г) фаза абсолютной рефрактерности;

д) фаза экзальтации.

14. Восходящая фаза потенциала действия называется:

а) локальный ответ;

б) реполяризация;

в) отрицательный следовой потенциал;

г) положительный следовой потенциал;

д) деполяризация.

15. Активный транспорт ионов характеризуется:

а) осуществляется по градиенту концентрации ионов и требует затраты энергии;

б) осуществляется против градиента концентрации ионов и требует затраты энергии;

в) осуществляется по градиенту концентрации ионов и не требует затраты энергии;

г) осуществляется против градиента концентрации ионов и не требует затраты энергии;

д) осуществляется по и против градиента концентрации ионов и требует затраты энергии.

СЕМИПАЛАТИНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ