Лабораторная работа «Изменение параметров дыхания при изменении характеристик воздухоносных путей»

Одним из уровней регуляции в организме является системный уровень. При таком типе регуляции воздействия, сдвигающие регулируемые системой показатели, компенсируются изменением параметров самой физиологической системы.

Цель работы. Регистрация изменений параметров внешнего дыхания при изменении характеристик воздухоносных путей.

Оборудование, материалы и объект исследования.АРМ студента-физиолога, тензометрический датчик дыхания, дыхательные трубки различного диаметра и длины, спирт медицинский, вата.

Ход работы.

1. Укрепляют датчик дыхания на самой подвижной части грудной клетки. При брюшном типе дыхания (у мужчин) это будет нижняя треть грудной клетки, при грудном (у женщин) – средняя треть.

2. Зарегистрируйте пневмограмму при свободном дыхании, оцените форму кривой, частоту и амплитуду дыхательных движений.

3. Узкую трубку, продезинфицированную спиртом, испытуемый держит во рту и дышит через нее. Нос зажат. При этом сопротивление дыханию значительно выше обычного и дыхательные мышцы должны развивать большее усилие. Зарегистрируйте пневмограмму при дыхании через узкую трубку. Зафиксируйте изменения параметров дыхания.

4. После 5 мин отдыха зарегистрируйте пневмограмму при дыхании через длинную широкую трубку, которая значительно увеличивает объем мертвого пространства, ухудшая условия вентиляции. Зафиксируйте изменения параметров дыхания.

Оформление работы.Выводят на печать кривые, наблюдаемые в окне отображения сигналов в фоне, при увеличении сопротивления дыхательных путей и при увеличении мертвого пространства. Отметьте изменения глубины и частоты дыхания. Сформулируйте вывод об уровне, на котором осуществляется регуляция при адаптации к применяемым воздействиям.

Лабораторная работа «Влияние гормонов и избытка некоторых ионов на работу изолированного сердца лягушки»

Для изучения влияния электролитов, некоторых фармакологических ве­ществ и гормонов на деятельность сердца используют препара­т сердца лягушки, изолированного по Штраубу. В этом препарате сердце лишено нервных влияний, выключено из общего кровотока и есть возможность менять состав перфузионного раствора, доба­вляя в него исследуемые вещества в тех или иных дозах.

Добавление в раствор ацетилхолина, норадреналина (адрена­лина) вызывает в сердце реакции, сходные с реакциями, наблю­даемыми при стимуляции соответственно блуждающего и сим­патических нервов. Ацетилхолин вызывает уменьшение частоты и силы сердечных сокращений, а катехоламины увеличивают силу и частоту сокращений.

Повышение концентрации ионов калия во внешнем растворе приводит к снижению возбудимости, уменьшению силы сердечных сокращений. В гиперкалиевом растворе сердце останавливается в диастоле.

Активация миофибрилл осуществляется ионами кальция. Увеличение содержания кальция усиливает сокращения, в бескальциевом растворе сердце оста­навливается в диастоле. Очень большие концентрации кальция приводят к остановке сердца в систоле.

Цель работы.Познакомиться с влиянием ионов калия и кальция, а также ацетилхолина и адреналина на работу сердца лягушки.

Оборудование, материалы и объект исследования.АРМ студента-физиолога, датчик механограммы, препаровальная дощечка, штатив, препаровальный набор, пружинные зажимы-электроды, шприц, пипетки, раствор Рингера, 1%-ный растворы KCl и CaCl₂, 5%-ный раствор щавелевокислого аммония, раствор адреналина 1:2000 и раствор ацетилхолина 1:1000. Для приготовления препарата изолированного сердца используют стеклянные или полиэтиленовые канюли – трубки длиной около 5 см с узким оттянутым кончиком длиной около 3 см и диаметром 0.5-1 мм, лягушка.

Ход работы.

Лягушку обездвиживают, вскрывают грудную клетку и обнажают сердце.

Подводят лигатуры под корни обоих легких и завязывают их. Легкие отрезают. Затем подводят лигатуры под луковицу аорты до ее разветвления и под обе дуги аорты. Перевязывают дуги аорты как можно дистальнее. В левой дуге аорты делают небольшой разрез, через который в полость желудочка вводят канюлю, предварительно заполненную раствором Рингера с добавлением гепарина. Разгибая дугу аорты и слегка приподнимая верхушку сердца, вводят канюлю в желудочек в момент систолы. Если канюля введена правильно, то в ней при каждом сокращении желудочка наблюдается колебание уровня жидкости. Перевязывают лигатуру под луковицей аорты. Подводят лигатуру под полую вену и завязывают, стараясь не повредить венозный синус. Собрав лигатуры в один пучок, приподнимают основание сердца и пересекают дуги аорты и полые вены дистальнее места перевязки. Концы лигатур отрезают.

Канюля фиксируется на штативе. Ниже располагают датчик механограммы, который соединяют с верхушкой сердца пружинным зажимом. Включают АРМ и запускают программное обеспечение в режиме мониторинга. Убеждаются, что сердце лягушки сокращается с неизменной силой и частотой.

Включают режим записи и регистрируют фоновую кардиограмму.

Удаляют из раствора ионы кальция, добавив в него несколько капель щавелевокислого аммония. Регистрируют замедление ритма сердечных сокращений, уменьшение их силы и полную остановку сердца в фазе диастолы (рис. 1).

Рис. 1. Кардиограмма изолированного сердца лягушки в безкальциевой среде. Развертка по времени 0,5 см/с

При помощи пипетки удаляют жидкость из канюли, несколько раз меняют в ней раствор Рингера и добиваются возобновления работы сердца. Прибавляют в него несколько капель раствора хлористого кальция. Сердце начинает сокращаться чаще и сильнее. При значительном увеличении концентрации ионов кальция сердце останавливается в фазе систолы.

Промывают сердце свежим раствором Рингера и восстанавливают его нормальную работу. Прибавляют несколько капель раствора хлористого калия. Сила и частота сердечных сокращений уменьшаются, и сердце останавливается в фазе диастолы. Быстро меняют раствор Рингера, иначе остановка сердца станет необратимой.

Прибавляют к раствору несколько капель адреналина и наблюдают увеличение силы и частоты сокращений.

Добавление ацетилхолина вызывает противоположный эффект, вплоть до остановки сердца.

Оформление работы.Выводят на печать кривые, наблюдаемые в окне отображения сигналов. Делают вывод о роли различных веществ в регуляции работы сердца.