Работа 5. Регистрация потенциала действия (ПД)

седалищного нерва лягушки

Цель работы: регистрация двухфазного и монофазного потенциалов действия.

Объект исследования: лягушка.

Для работы необходимы: катодный осциллограф; усилитель биопотенциалов; электростимулятор ЭСЛ-1; стандартный препаровальный набор инструментов (рис. 1–5); препаровальная ванночка; вата; марля; лигатуры; раствор Рингера для холоднокровных животных.

Для уменьшения артефакта от раздражения между стимулятором и раздражающими электродами рекомендуется поместить изолирующий трансформатор.

Ход работы. Приготовьте нервно-мышечный препарат. Выделите седалищный нерв из тела с сегментом позвоночника (из которого он покидает спинной мозг) до коленного сустава, отсекаемого вместе со всей голенью. Нерв фиксируется лигатурой.

За сегмент позвоночника и лигатуру нервно-мышечный препарат перенесите в специальную камеру с электродами. Первая пара электродов служит для нанесения раздражения на нерв – она соединена через изолирующий трансформатор с электростимулятором; вторая пара служит для внеклеточной регистрации ПД и соединена со входом осциллографа (визуальное наблюдение). Между раздражающими и регистрирующими (отводящими) электродами расположите электрод или пластинку заземления (рис. 14).

Рис. 14. Блок-схема установки для внеклеточной регистрации ПД седалищного нерва лягушки: 1 – осциллограф; 2 – электростимулятор; 3 – изолирующий трансформатор; 4 – заземляющая пластинка; 5 – пара регистрирующих электродов; 6 – пара раздражающих электродов;7 – камера с нервом (8)

Задание 1. Регистрация двухфазного ПД седалищного

нерва лягушки

На участок нерва, расположенный на заземляющем электроде, поместите маленький тампон, смоченный раствором Рингера. Дно камеры должно оставаться сухим, чтобы избежать шунтирования электродов. Камеру плотно закройте крышкой, смазанной для герметичности вазелином.

Установите на стимуляторе частоту раздражения 30–40 Гц, длительность стимула 0,5 мс. Не меняя этих параметров, подберите силу раздражающих импульсов (см. соответствующий тумблер на панели стимулятора), при которой на экране осциллографа появляется минимальный ПД нерва, а затем увеличивают ее, доводя амплитуду ПД нерва до максимальной, когда возбуждены все нервные волокна и дальнейшее увеличение амплитуды раздражения не приводит к росту амплитуды ПД.

Так как в задаче используется метод регистрации ПД с помощью двух внеклеточных электродов (биполярное отведение), на экране осциллографа виден т. н. двухфазный ПД, происхождение которого объясняется динамикой движения волны возбуждения от раздражающих электродов к регистрирующим. Сначала волна возбуждения достигнет первого регистрирующего электрода, при этом осциллограф зарегистрирует разность потенциалов между возбужденным участком под первым электродом и еще невозбужденным участком под вторым – луч на экране отклонится вверх. В следующий момент волна возбуждения достигнет и второго электрода, осциллограф зарегистрирует отсутствие разности потенциалов между двумя возбужденными участками – его луч вернется к нулевому уровню. Тот момент, когда возбуждение под первым участком уже завершилось, а под вторым еще сохранилось, регистрируется осциллографом в виде отклонения луча вниз (разность потенциалов с противоположным знаком). После того как процессы возбуждения завершатся под обоими регистрирующими электродами, луч осциллографа вернется к нулю.

Зарисуйте с экрана осциллографа полученный двухфазный ПД, определите его амплитуду и длительность.

Задание 2. Регистрация монофазного ПД седалищного

нерва лягушки

Повредите нерв под вторым (более удаленным от раздражающих) регистрирующим электродом (его сжимают пинцетом или накладывают на 15 мин ватку, смоченную изотоническим раствором КСl). Вновь нанесите раздражение теми же параметрами и регистрируйте монофазный ПД. Монофазность объясняется тем, что при повреждении нерва под одним из электродов возбуждение развивается только под интактным электродом (в данном случае под первым).

Зарисуйте полученный монофазный ПД, определите его амплитуду и длительность.