Зависимость характера мышечного сокращения от частоты раздражения. Зубчатый и гладкий тетанус

Если на икроножную мышцу лягушки наносить раздражения с интервалом, превышающим длительность одиночного мышечного сокращения (свыше 0,1 с), то мышца в промежутке между двумя раздражениями успевает расслабиться.

Однако если увеличивать частоту импульсов, то постепенно каждый последующий стимул будет воздействовать на мышцу до того, как она успеет полностью расслабиться после предыдущего сокращения. Возникает сокращение, в котором каждая фаза расслабления оказывается незавершенной. На нее накладывается последующая фаза укорочения; амплитуды сокращений с каждым стимулом суммируются и возрастают (зубчатый, или неполный, тетанус). Этот вид тетануса характеризуется тем, что в интервале между раздражениями мышца успевает частично расслабиться.

Если еще больше увеличить частоту, – так, чтобы каждое последующее раздражение действовало раньше, чем закончится фаза укорочения предыдущего сокращения, то возникает гладкий, или полный, тетанус, для которого характерны укорочение, не прерываемое расслаблением, большая по сравнению с одиночными амплитуда сокращения и большое напряжение, развиваемое мышцей в целом.

О с н а щ е н и е: универсальный штатив, кимограф, вертикальный миограф, электростимулятор, препаровальный набор, раствор Рингера для холоднокровных, марля, эфир. Работу проводят на лягушке.

С о д е р ж а н и е р а б о т ы:

Приготовьте нервно мышечный препарат изолированной икроножной мышцы лягушки и укрепите его в миографе. Включите стимулятор и подберите величину раздражения для получения максимального сокращения мышцы (частота раздражения при этом должна быть 1 Гц, длительность не более 0,5 мс).

Включите кимограф и на средней скорости, достаточной чтобы можно было видеть сокращение и расслабление мышцы, запишите 3 – 5 одиночных сокращений.

Затем, не меняя силу раздражения, постепенно наращивайте частоту раздражения (5, 10, 15, 20 Гц), записывая каждый раз кривую сокращения. Отмечайте изменение характера сокращения мышцы и моменты возникновения зубчатого и гладкого тетануса.

Оформление протокола.

1. Запишите ход опыта, вклейте полученную кимограмму в тетрадь и сделайте на ней обозначения в соответствии с эталоном (рис 13).

Рис. 13. Кимограмма изменения характера мышечного сокращения в зависимости от частоты раздражения.

Цифры внизу – частота раздражения (количество импульсов в секунду).

1. Объясните механизм возникновения наблюдаемых явлений.
2. Сформулируйте разницу представлений о механизме тетануса Гельмгольца и Введенского. Укажите, какие элементы рисунка свидетельствуют в пользу предщствалений Введенского.
3. Объясните, почему задний фронт кривой тетанического сокращения выше переднего.