Вопросы к коллоквиуму по возбудимым системам

Контрольные вопросы к коллоквиуму по разделу «Физиология возбудимых систем» для студентов 2 курса отделения «Медицинской биохимии»

1. Структура биологической мембраны, физиологическая роль компонентов биологической мембраны. Виды и механизмы транспорта веществ через биологическую мембрану Виды и механизмы функционирования ионных каналов.

2. Характеристика потенциала покоя мембраны возбудимой клет­ки. Понятия поляризация, гиперполяризация, деполяризация, реполяризация. Механизмы развития потенциала покоя. Факторы, влияющие на величину потенциала покоя клетки. Методы регистрации потенциала покоя.

3. Динамика формирования потенциала покоя, роль равновесного калиевого потенциала и натрий-калиевого насоса.

4. Электрофизиологическая характеристика возбуждения (потенциала действия). График изменения заряда мембраны во время развития возбуждения. Ха­рактеристика фаз потенциала действия.

5. Характеристика возбудимости мембраны нервного волокна во время фаз потенциала действия (нарисовать сопряженные графика потенциала действия и фаз возбудимости; пояснить фазы возбудимости).

6. Динамика изменения проницаемости натриевых каналов мембраны во время возбужде­ния. Влияние величины заряда мембраны на белки натриевых каналов (Н- и М- ворота). Характеристика процессов активации, инактивации натриевых каналов.

7. Формулировка закона силы раздражения для гомогенной возбудимой системы.

8. Сравнительная электрофизиологическая, электрохимическая, функциональная харак­теристика локального ответа и потенциала действия нервного волокна.

9. Формулировка закона силы раздражения для гетерогенной возбудимой системы. Экспериментальное подтверждение закона.

10. Формулировка закона длительности раздражения для гетерогенной возбудимой системы. Экспериментальное подтверждение закона.

11. Принципы построения кривой силы-длительности, характеристика понятий: реобаза, полезное время, хронаксия. Характеристика зависимости пороговой величины раздражителя от его силы и длительности действия.

12. Проведение хронаксиметрии. Медицинское значение методики хронаксиметрии. Построение кривой «сила длительность».

13. Формулировка закона градиента раздражения. Реакция возбудимой системы на раздражители разной крутизны нарастания силы раздражающего импульса. Определение понятия аккомо­дация, биологическое значение явления аккомодации.

14. Формулировка закона частоты раздражения для гомогенных и гетерогенных возбу­димых систем. Определения понятий лабильность.

15. Электрофизиологическая, электрохимическая и функциональная характеристика явлений оптимума и пессимума частоты раздражения.

16. Законы действия постоянного тока (полярный закон раздражения – закон Пфлюгера).

17. Электрофизиологическая, электрохимическая и функциональная характеристика катэлектротона, анэлектротона, католической депрессии.

18. Проведение возбуждения в безмиелиновых нервных волокнах. Схема проведения возбуждения. Какова скорость проведения возбуждения в безмиелиновых волокнах, от чего она зависит? Понятие фактора надежности.

19. Проведение возбуждения в миелинизированных нервных волокнах. Схема проведения возбуждения. Какова скорость проведения возбуждения в миелиновых волокнах, от чего она зависит? Понятие фактора надежности.

20. Законы проведения возбуждения в нервных волокнах.

21. Характеристика эксперимента Эрлангера и Гассера. Классификация нервных волокон по Эрлангеру и Гассеру.

22. Быстрый и медленный аксонный транспорт, их физиологическое значение.

23. Морфологическая и функциональная классификации нейронов. Строение нейрона. Классификация видов нейронов по паттерну импульсной активности. Нейронография как метод исследования импульсной активности нейрона (характеристика метода).

24. Химический синапс, виды межнейрональных синапсов, механизмы функционирования химических синапсов. Свойства электрических и химических синапсов.

25. Постсинаптические потенциалы нервной клетки: ВПСП и ТПСП. Миниатюрные постсинаптические потенциалы. Свойства постсинаптических потенциалов. Виды суммации постсинаптических потенциалов на мембране нервной клетки.

26. Особенности генерации потенциала действия нервной клетки. Вклад различных синапсов в генерацию потенциала действия в зависимости от расположения на мембране нейрона. Понятие соматодендритного потенциала.

27. Основные виды распространения возбуждения в нейрональной сети, их схематическое представление.

28. Режимы и виды сокращения скелетной мышцы. Миогра­фический, электрофизиологический, и функциональный анализ одиночного сокращения скелетной мышцы

29. Механизмы электромеханического сопряжения в скелетной мышце.

30. Механизмы мышечного сокращения. Теория скользящих нитей. Молекулярные механизмы сокращения и расслабления мышечного волокна.

31. Зарисуйте схему саркомера, обозначьте элементы саркомера. Изобразите, как изменятся параметры саркомера и его элементов при сокращении мышцы.

32. Миографическая, электрофизиологическая, и функциональная характеристика тетанического сокращения скелетной мышцы. Виды и механизмы тетанического сокраще­ния

33. Физиология нервно-мышечного синапса, механизм проведения воз­буждения через синапс, свойства синапса.

34. Физиология утомления скелетной мышцы

35. Физиология гладкой мышцы. Сравнительная характеристика свойств скелет­ной и гладкой мышцы.

36. Понятие двигательной единицы. Классификация двигательных единиц. Сравнительная характеристика быстрых и медленных двигательных единиц.

37. Регуляция силы сокращения целостной мышцы.

38. Метод электромиографии, принцип метода, медицинское значение метода ЭМГ.

Ситуационные задачи:

1. Нервно-мышечный препарат поместили в раствор Рингера, содержащий яд тетродотоксин, который блокирует в мембранах потенциал-зависимые каналы для натрия. Как изменятся в этом случае потенциалы покоя и потенциалы действия клеток препарата?

2. Как и почему изменятся потенциал покоя и потенциал действия возбудимой клетки, ее воз­будимость при блокаде натрий-калиевого насоса?

3. Батрахотоксин — сильный нейротоксин, который значительно увеличивает натриевую про­ницаемость мембраны в покое. Как этот яд повлияет на величину потенциала покоя?

4. В эксперименте нерв раздражают стимулами частотой 1000 гц. Известно, что абсолютный рефрактерный период нерва составляет 2 мс. С какой частотой будут формироваться в нерве потенциалы действия в ответ на это раздражение?

5. Потенциал покоя клетки составляет -90 мв, критический уровень деполяризации равен - 60 мв. Как изменится возбудимость клетки, если критический уровень деполяризации увеличился на 30%?

6. Пороговый потенциал мембраны клетки -20 мв. При электрическом раздражении клетки на ее мембране сформировался ответ амплитудой 18 мв. Как называется такой ответ клетки? Какие у него свойства?

7. Критический уровень деполяризации клетки изменился от -60 мв до -50 мв. Как и почему изменилась возбудимость клетки?

8. Рефрактерный период нервного волокна 2 мс. Определите его лабильность.

9. Сколько времени потребуется на регенерацию нерва, если его длина до травмы была равна 45 см? Нерв перерезан на границе верхней и средней его трети.

10. В клинике для местного прогревания тканей используют переменные токи высокой часто­ты (метод диатермии). Почему даже при сверхпороговой величине эти токи не вызывают возбуждения клеток?

11. В норме хронаксия двуглавой мышцы плеча равна 0,0016 с, хронаксия трехглавой состав­ляет - 0,002 с. У испытуемого эти показатели составили 0,002 и 0,004 соответственно. Оце­ните эти результаты.

12. Под влиянием местного анестетика в мембране клетки увеличилось число инактивированных натриевых каналов. Как и почему изменятся параметры потенциала действия этой клет­ки?

13. Нерв между раздражающими электродами перевязан. При действии тока мышца данного нервно-мышечного препарата сокращалась только в момент замыкания. Какой электрод находится ближе к мышце?

14. Произойдет ли возбуждение нейрона, если к нему по нескольким аксонам одновременно подавать подпороговый стимул? Почему?

15. При изучении возбудимости сомы, дендритов и аксонного холмика нейрона получены следующие цифры: порог раздражения разных отделов клетки равен 100 мв, 30 мв, 10 мв. Каким отделам нейрона соответствуют эти параметры?

16. Какие реакции может интегрировать нейрон, суммируя ВПСП и ТПСП, возникающие на его теле?

17. На нервное волокно наложены раздражающие и отводящие электроды на расстоянии 20 см друг от друга. Потенциал действия был зарегистрирован отводящими электродами через 100 мс после нанесения раздражения. К какому типу нервных волокон по классификации Эрлангера и Гассера относится данное нервное волокно? Предположите функциональное значение этого нервного волокна в организме.

18. На нервное волокно наложены раздражающие и отводящие электроды на расстоянии 20 см друг от друга. Потенциал действия был зарегистрирован отводящими электродами через 2 мс после нанесения раздражения. К какому типу нервных волокон по классификации Эрлангера и Гассера относится данное нервное волокно? Предположите функциональное значение этого нервного волокна в организме.

19. После обработки синаптической области препа­ратом ЭДТА (динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты, синоним - трилон Б, применяется при избыточном отложении солей кальция, в качестве антикоагулянта при консервировании крови) ПКП не возникал. Чем это объясняется?

20. В несвежих продуктах (мясо, рыба, недоброка­чественные консервы) может содержаться микробный токсин ботулин. Его действие на мионевральные си­напсы подобно устранению из них ионов кальция. По­чему отравление может оказаться смертельным?

21. Вещество гемихолиний угнетает поглощение холина пресинаптическими окончаниями. Как это вли­яет на передачу возбуждения в мионевральном си­напсе?

22. Миастения гравис — заболевание, при котором за счет аутоиммунных процессов уменьшено количество холинорецепторов в постсинаптических мембранах и поэтому ослаблена реакция мышц на раздражение нерва (мышечная слабость). Почему состояние больного улучшается при введении антихолинэстеразных препаратов?

23. Больному производят операцию под поверхностным наркозом, который обладает рядом преимуществ. Однако, при этом возможно появление случайных движений и повышение тонуса мышц, что нежелательно. Какие действия Вы предлагаете предпринять, чтобы избежать этих нежелательных явлений?

24. К покоящейся мышце подвесили груз. Как при этом изменится ширина Н-зоны саркомера? Зарисуйте, как при этом изменится структура саркомера.

25. Когда быстрее наступит посмертное окоченение мышцы (ригор); если перед смертью имело место длительное угнетение тканевого дыхания или если та­кого угнетения не было?

26. Из мочеточника и крупной артерии животного вырезаны отрезки одинаковой длины и помещены в раствор Рингера. Можно ли путем наблюдения отличить одно от другого? Различие во внешнем виде во внимание не принимаются.