Вот почему павловский девиз «Учу lie рассказом, а показом» являлся прогрессивным для его времени и остается! актуальным в наши дни.
В правильной организации физиологического практикума в высшей шко-jie, особенно в педагогическом институте, готовящем преподавателей для средней школы, существенную роль играет учебное пособие к практикуму, которое должно помочь самостоятельной работе студентов в лаборатории.
Число описанных в «Практикуме» работ несколько превышает то их количество, которое может быть выполнено студентами в отводимое по учебному плану для этого время. В зависимости от оборудования лаборатории педагогического института преподаватель должен выбрать те опыты, проведение-которых он сможет лучше обеспечить.
В «Практикуме» несколько увеличено, по сравнению с другими отделами, количество опытов по физиологии центральной нервной системы и органов чувств.
д.
Острые опыты обычно заканчиваются смертью животного, поэтому их производят без соблюдения правил асептики и антисептики. В этом их главное отличие от хирургической операции, производимой в целях физиологического эксперимента.
При вивисекциях, после того как произведен разрез кожи, пользуются тупыми инструментами, редко прибегая к помощи скальпеля. Особенно избегают применения режущих инструментов при препаровке сосудов.
11). Рулон зажимают прижимным винтом. Верхний и нижний края бумаги у ее свободного конца приклеиваются к верхней и нижней крышкам барабана при
помощи полосок лейкопластыря или изоляционной ленты.
Запись на бумаге производят специальными чернилами. Их наливают глазной пипеткой в небольшую металлическую чашечку емкостью в 0,5 мл. От чашечки отходит трубочка с узким просветом (например, игла от шприца самого малого диаметра), по которому могут вытекать чернила.
е. через воздушную передачу.
Применяются рычажки первого и второго рода.
Примером первого может служить рычажок для регистрации сокращений сердца лягушки (рис. 13). В нем движения регистрирующего и короткого плеча совершаются в противоположных направлениях.
Примером рычажка второго рода является миограф, применяемый для регистрации мышечных сокращений (рис. 14). В нем направления движений регистрирующего и короткого плеча совпадают.
При замыкании тока электромагнит намагничивается и притягивает якорь, записывающий рычажок которого делает черточку на закопченной поверхности движущегося барабана. Обратное движение якоря при размыкании тока в цепи происходит при помощи прикрепленной к нему пружинки.
Электромагнитным отметчиком пользуются и для регистрации момента раздражения, а также начала или конца некоторых реакций организма.
Для удобства размещения регистрирующих рычажков на барабане кимографа лучше пользоваться двойным или тройным отметчиком, состоящим из двух или трех электромагнитов, смонтированных вместе.
Аппарат работает от сети переменного тока 50 гц, напряжением 127 или
Блок-схема аппарата приведена на рисунке 23,5.
Задающий генератор (самовозбуждающийся мультивибратор) генерирует импульсы тока соответствующей частоты. Спусковая схема определяет длительность формируемых импульсов. Выходной усилитель, служащий для усиления амплитуды импульса, нагружен исследуемой живой тканью и сопротивлением, с которого снимается сигнал, поступающий на измеритель тока.
26) к клеммам металлических брусков (/ и 2) подходят 4 провода: два от вторичной обмотки (3) и два от электродов (4). Если мостик 5 поднят кверху, ток: от вторичной катушки идет к электродам. При соединении же-
брусков мостиком образуется короткое замыкание. Так как сопротивление мостика в сравнении с сопротивлением участка раздражаемой ткани между электродами ничтожно мало, ток идет через мостик, и в цепи электродов тока практически нет.
При раздражении нерва его подвешивают на электроды.
Погружные электроды, (рис. 35) состоят из эбонитовой пластинки 1, загнутой на одном конце кверху. В нее вмонтированы) две платиновые или серебряные проволочки диаметром 0,2— 0,3 мм. Они выведены на поверхность пластинки в месте ее изгиба.
Нерв помещается на проволочки и прикрывается сверху подвижной «ластинкой 2, которая изогнута здесь кнаружи. Изгибы обеих пластинок образуют канал,
в котором и помещается нерв.
Объектом исследования служит кровь участников занятия.
Задача. Гемоглобин является переносчиком кислорода. Количество его в крови изменяется в зависимости от различных причин, в частности оно уменьшается при некоторых заболеваниях, например при малокровии.
Выполнив предлагаемую ниже работу, участник практикума определит количество гемоглобина в своей крови и ознакомится с прибором, который для этого употребляется.
т
Гемометр ГС-2. Отечественной промышленностью стал изготовляться новый гемометр — типа ГС-2. К достоинствам его следует отнести точность и единообразие пробирочек Сали, возможность пересчета гемоглобина на грамм-проценты (г%), которые определяют его количество в граммах на 100 мл крови.
В пробирке гемометра две шкалы — одна показывает содержание гемоглобина в грамм-процентах, другая — в условных единицах или относительных процентах.
3. Перед щелью а (между источником света и спектроскопом) ставят пробирку с раствором гемоглобина, оксигемоглобина или метгемоглобина.
4. Наблюдают полосы поглощения исследуемых растворов.
5. Записывают результаты опыта в протокол, отмечая, в каком цвете спектра и между какими фраунгоферовыми линиями наблюдались полосы поглощения гемоглобина и его дериватов.
Работа 7. Гемолиз под влиянием различных веществ
Приборы, материалы и объекты исследования.
Гемолиз можно вызвать самыми разнообразными агентами, разрушающими эритроциты.
Задача работы заключается в наблюдении гемолиза и ознакомлении с оптическими свойствами гемолизированной и не-гемолизированной крови.
Ход опыта. 1. В шесть номерованных пробирок наливают по 5 мл физиологического раствора и по 0,5 мл дефибриниро-ванной крови или 20% взвеси эритроцитов. Затем добавляют:
2. Содержимое пробирок в течение '/г минуты взбалтывают.
Затем, пользуясь таблицей 3, готовят растворы требуемой концентрации.
Работа 8. Определение осмотической резистентности эритроцитов
Приборы, материалы и объекты исследования. Центрифуга, восемь центрифужных пробирок, градуированные пипетки, две бюретки ца 25 мл, 0,9%, 0,8%, 0,7%, 0,6%, 0,5%, 0,4%, 0,3%, 0,2% растворы NaCl, дистиллированная вода, дефибринированная кровь собаки.
Задача. Под осмотической резистентностью и устойчивостью эритроцитов понимают их способность противостоять разрушающему действию гипотонических растворов.
Затем устанавливают те концентрации, при которых начался и закончился гемолиз крови. Они и будут указывать на минимальную и максимальную резистентность эритроцитов исследуемой крови.
Ход опыта. 1. В каждую из восьми центрифужных пробирок наливают градуированной пипеткой по 5 мл раствора, содержащего NaCl убывающей концентрации 0,9%, 0,8%, 0,7%, 0,6%, 0,5%, 0,4%, 0,3%, 0,2%.
2. Вводят в каждую пробирку по 5 капель дефибринирован-ной крови.
2. Прокалывают иглой Франка мякоть пальца; когда покажется кровь, пускают в ход секундомер.
3. Первую каплю удаляют, а из второй набирают кровь в капиллярную трубку до метки, находящейся в 3 см от ее конца. (Капилляр перед этим тщательно промывают 5% раствором
лимоннокислого натрия.)
4. Помещая капиллярную трубку с кровью в пробирку, добиваются герметичности системы: пробирка— манометр — баллон.
5.
3. О движении, направлении и скорости тока крови в капиллярах судят по перемещению в них кровяных, телец.
4. В капиллярах малого калибра, особенно в местах ветвления их, эритроциты при движении деформируются.
5. В артериолах и артериях эритроциты движутся по оси сосудов. В пространстве между эритроцитами и стенкой сосуда движется плазма с лейкоцитами. Разница в прохождении красных и белых кровяных телец объясняется различной их формой и неодинаковым удельным весом.
Ход опыта. 1. Разрушают головной и спинной мозг лягушки. Животное прикалывают брюшком кверху к дощечке. Обнажают сердце. Перикард тщательно и осторожно удаляют. Берут
на лигатуру сердечную уздечку.
2. Сердце приподнимают за уздечку и переворачивают задней поверхностью кверху. Венозный синус отделяют от окружающих тканей.
3. Подводят под сердце лигатуру на границе между венозным синусом и предсердиями (белая поло-Рис.
Убеждаются в отсутствии какого-либо эффекта.
3. Раздражают желудочек в начале, в середине и в конце
диастолы. Наблюдают появление экстрасистолы и вслед за ней компенсаторной паузы (рис. 64).
5. Определяют время компенсаторной паузы.
6. Устанавливают зависимость между длительностью компенсаторной паузы и моментом диастолы, в который нанесено раздражение (пауза, тем длиннее, чем раньше нанесено раздражение) .
, центробежная — блуждающим нервом.
Задача работы заключается в исследовании морфологических путей, по которым проходят нервные импульсы при рефлексе Гольца.
Ход опыта. 1. Монтируют установку для раздражения прерывистым индукционным током. Обезглавливают трех лягушек.
2. У лягушки № 1 находят оба п. vagosympathici и подводят под них лигатуры (см работу 17). Затем находят внутренностный нерв ( п. splanchnicus).
г) Вводят в какую-либо из вен 0,5 мл раствора адреналина 1 : 10 ООО. Кровяное давление увеличивается, так как артерии и капилляры суживаются.
д) Выпускают кровь, перерезав какой-либо сосуд. Кровяное давление в аорте понижается, так как масса крови в ней уменьшается.
5. Полученную в опыте кимограмму снимают с барабана кимографа и закрепляют в фиксаторе.
6. Анализируют изменения кровяного давления в аорте лягушки под влиянием различных факторов.
4. Полученную величину давления крови в капиллярах проверяют повторными измерениями. Берут среднее арифметическое из этих измерений.
5. Находят в поле зрения артерии и артериолы, измеряют кровяное давление также и в них.
6. Сравнивают кровяное давление в артериях, артериолах и капиллярах.
7. Результаты измерений заносят в протокол опыта.
В случае пользования водяным манометром полученные данные пересчитывают на миллиметры ртутного столба (делят на 13,6 — удельный вес ртути).
Задачей работы является ознакомление с методикой регистрации дыхания и анализ пнеймограммы.
Устройство пнеймографа. Пнеймограф представляет собой большую капсулу, затянутую с одной стороны резиновой мембраной (рис. 80). К капсуле приделаны металлические петли для подвязывания ее к грудной клетке. Пнеймограф соединяют резиновой трубкой с капсулой Марея. Запись дыхательных движений ведут на кимографе, регистрируя при этом время электроотметчиком.
Ва(ОН),
Работа 36. Дыхательные рефлексы
Приборы, материалы и объекты исследования. Пнеймограф или манжетка от сфигмоманометра, капсула Марея, резиновая трубка, кимограф с закопченной лентой, штатив с зажимом, химический стакан, вата, вода, раствор аммиака.
Объектами исследования являются сами участники занятия.
Задача. Задача заключается в том, чтобы произвести запись дыхания (см. работу 32) и испытать рефлекторное влияние на него некоторых раздражителей (защитные рефлексы).
После этого все пробирки, за исключением № 3, помещают в водяную баню с температурой воды 38—40°С. Пробирку № 3 ставят в стакан со льдом или снегом.
4. Через 15—20 минут пробирки вынимают из водяной бани и вытирают полотенцем. Содержимое каждой из них разливается по двум пробиркам. Пробирки теперь нумеруют: 1а, 16, 2а, 26 и т. д. Исследуют содержимое каждой пары пробирок при помощи йодной пробы на крахмал и пробы Троммера на сахар.
Устройство и принцип действия последнего понятны из рисунка 94.
При взятии пробы воздуха из мешка боковой отросток последнего 6 соединяют при помощи трехходового крана 5 с газо-
ный мешок отделяют от газоприемника, поставив на его боковой отросток зажим 7.
Газовый анализ. Анализ газов сводится к определению процентного содержания СОг и 02 в выдохнутом воздухе (азот f в расчет не принимается).
Измерительную бюретку с воздухом, объем которого измерен, последовательно соединяют с пипетками, в которых находится раствор щелочи для поглощения СОг-и раствор пирогаллола для поглощения Ог.
Трехходовой кран 6 соединяет бюретку с пипеткой 7, наполненной щелочью для поглощения СОг, или с пипеткой 8, наполненной пирогаллолом для поглощения Ог (соответствующие положения крана Б я В).
Пипетка 7 соединена с уравнительным сосудом 9 и трубкой 10. Последняя при помощи трехходового крана // соединяется с термобарометрической трубкой 12 (положение крана Б). При помощи этой трубки компенсируются изменения объема воздуха в измерительной бюретке, происходящие в результате колебаний температуры и давления во время анализа.
На белом фоне лягушки значительно светлеют.
2. Наблюдают, меланофоры в плавательной перепонке. Последнюю осторожно натягивают над отверстием в дощечке и рассматривают под микроскопом (см. работу 10). У посветлевших лягушек меланофоры имеют вид черных точек.
3. Оставив для контроля 1—2 лягушки, остальным вводят при помощи шприца в брюшную полость по 0,2 мл раствора питуитрина Р. После инъекции животных вновь помещают в банку на белый фон.
При пользовании реоскопической лапкой за сокращением мышц наблюдают без приборов.
Задачей работы является ознакомление с техникой приготовления указанных выше препаратов.
Обнажение мышц задних конечностей. 1. Лягушку обезглавливают, разрушают ее спинной мозг и держат в левой руке за задние конечности так, чтобы Она лежала брюшком кверху, свисая головой через край ладони.
2. В правую руку берут ножницы и подрезают ими брюшную стенку у лобка.
Портняжная мышца интересна тем, что в ее концах отсутствуют нервные окончания (безнервные части мышцы).
Приготовление реоскопической лапки. Препарат задних конечностей кладут на тарелку задней поверхностью кверху. При этом становится хорошо заметной копчиковая кость (уростиль)., Ее освобождают от окружающих мышц, а затем перерезают у места отхождения от позвоночника.
Разрезают строго по средней линии таз (по симфизу) и оставшуюся часть позвоночника.
Остаток бедренной кости фиксируют в зажиме миографа, а ахиллово сухожилие при помощи нитки соединяют с регистрирующим рычажком. Седалищный нерв помещают на электроды. Препарат во избежание подсыхания смачивают физиологическим раствором.
2. Монтируют установку для раздражения нерва или мышцы индукционным током (рис. 105).
Для быстрого переключения индукционного тока с мышцы на нерв или, наоборот, во вторичную цепь вводят коммутатор (виппа) без креста.
8. Определяют модуль упругости мышцы, характеризующий ее сопротивление деформации, по формуле
цы. Записывают на барабане кимографа горизонтальную линию, соответствующую положению ненагруженного рычажка миографа. Затем подвешивают к рычажку груз в 20 г и записывают кривую растяжения мышцы, как в предыдущем случае.
2. После этого удаляют груз, передвигают барабан кимографа на новое место и в течение 2—3 секунд раздражают мышцу прерывистым индукционным током.
При сокращении мышцы писчик, записывает на барабане вертикальную линию, которая и соответствует моменту раздражения.
5. Ставят барабан и рычажок миографа в исходное положение. Замыкают ключ автоматического размыкателя. Заводят пружину пускового механизма барабана.
6. Записывают кривую одиночного мышечного сокращения. Для этого, приподняв на мгновение стопор, дают барабану возможность совершить один полный оборот.
Чтобы замедлить ход барабана, используют в первом случае специальный регулятор, а во втором — флюгер большого размера.
2. Собирают обычную установку для раздражения мышцы одиночными индукционными ударами. В первичную цепь вводят ртутный ключ для замыкания и размыкания тока от руки (рис. 109).
3. Приготавливают препарат икроножной мышцы и помещают его в миограф.
Ход опыта. 1. Приводят в соприкосновение писчик регистрирующего рычажка миографа с закопченной лентой барабана электрокимографа (кимографа) и пускают последний в ход.
119). Медная пластинка оканчивается крючком.
Приготовляют реоскопическую лапку (см. работу 55). Крючок пинцета поДводят под корешки седалищного нерва и подвешивают на нем лапку. Свободным концом цинковой пластинки прикасаются к мышцам лапки. В момент контакта наблюдают движение конечности.
2. При втором опыте нерв реоскопической лапки раздражают током покоя, возникающим при повреждении мышцы. Для этой цели берут препарат икроножной мышцы и повреждают ее прижиганием или несколькими надрезами.
3. Один из концов мышцы прижигают нагретой металлической палочкой. К поврежденному и неповрежденному концам прикладывают неполяризующиеся электроды Дюбуа—Реймоиа.
4. Размыкают ключ Кз (ключи К и Кг разомкнуты).
Наблюдают отклонение светового луча (или стрелки) гальванометра, которое зависит от направления и силы тока покоя мышцы.
5. Раздражают нерв прерывистым индукционным током. Наблюдают стойкое уменьшение силы тока покоя: световой луч (или стрелка) гальванометра возвращается к исходному положению (отрицательное колебание тока покоя).
При использовании сердца лягушки, отчетливый эффект получается лишь в течение короткого времени.
Перед опытом нервно-мышечный препарат рекомендуется погрузить на 1—2 минуты в 2% раствор NaCl.
Работа 70. Полярное действие тока
Приборы, материалы и объекты исследования. Две пары ножниц, два пинцета, зонд, стеклянный крючок, тарелка, 0,6% раствор NaCl, вата, аммиак, фильтровальная бумага, стеклянная палочка, аккумулятор, реохорд, коммутатор с крестом, электроключ, неполяризующиеся электроды и держатели к ним, провода, миограф, штатив, лягушка.
О состоянии возбудимости можно судить по изменению пороговой силы индукционного тока, приложенного вблизи анода или катода во время прохождения по нерву постоянного тока.
Задача работы заключается в исследовании возбудимости нерва у полюсов при поляризации его постоянным током.
Подготовка опыта. 1. По схеме, изображенной на рисунке 124, собирают установку для раздражения нерва постоянным и индукционным током.
В этом случае вместо протекающего электрода следует поставить исправный, а нервно-мышечный препарат заменить.
Работа 72. Неутомляемость нервов
Приборы, материалы и объекты исследования. Индукционный аппарат, реохорд, неполяризующиеся электроды и держатели к ним, два электроключа, обычные электроды, два аккумулятора, ножницы большие и глазные, два пинцета, зонд, стеклянный крючок, штатив с держателем, тарелка, вата, булавки, 0,6% раствор NaCl или раствор Рингера, мышечные клеммы, лягушка.
Под кривыми тетануса помечают величину РК.
2. Сравнивают кривые тетанусов, отмечая, что с увеличением силы индукционного тока (уменьшение РК) их высота увеличивается.
3. Записывают три тетанических сокращения путем раздражения нерва с электродов 6, увеличивая каждый раз силу тока (качалку коммутатора поворачивают так, чтобы ток от вторичной катушки шел к электродам 6). Отмечают и в этом случае повышение кривой тетанусов с увеличением силы тока.
7. Отмечают, что при раздражении нерва с электродов 7 изменяется отношение между силой раздражителя и высотой тетанического сокращения мышцы.
В начале отравления высота кривой тетанусов, несмотря на увеличение силы индукционного тока, остается одинаковой (уравнительная стадия парабиоза). В дальнейшем наблюдается уменьшение высоты с увеличением силы раздражителя или же .отсутствие сокращений мышцы, хотя при уменьшении силы раздражителя (увеличении расстояния между катушками) наступает вновь тетаническое сокращение (парадоксальная стадия парабиоза).
Задача работы заключается в наблюдении торможения спинномозговых рефлексов лягушки периферическим раздражением (зажиманием лапки).
Ход опыта. 1. Приготовляют обезглавленную лягушку и подвешивают ее за нижнюю челюсть на штативе.
2. Через 15—20 минут, когда пройдет шок, измеряют время рефлекса на погружение левой задней конечности в 0,5% раствор H2SO4.
3. Надевают зажим на правую заднюю конечность и вновь измеряют время рефлекса на погружение левой конечности в кислоту.
Исследование, рефлекторной возбудимости показывает резкое ее повышение, что выражается в более живых реакциях животного. На раздражение любого участка кожи лягушка отвечает движениями всех конечностей. Это объясняется усилением в центральной нервной системе процесса иррадиации возбуждения.
При попытке сделать прыжок животное падает на брюшко, вытянув конечности (нарушение координационных механизмов).
2. Сжимают пинцетом правую заднюю конечность и наблюдают на ней длительный сгибательный рефлекс.
3. Сжимают (не сильно) левую заднюю конечность. Наблюдают сгибание левой и одновременное разгибание правой конечности.
4. Опыт повторяют, начав раздражение с левой конечности.
5. Объясняют факты с точки зрения принципа реципрокной иннервации.
Работа 86. Функции спинномозговых корешков
Приборы, материалы и объекты исследования.
Стато-кинетические рефлексы. 1. Лягушку сажают на дощечку, которую быстро поднимают вверх и опускают вниз.
При поднятии дощечки голова животного опускается, передние конечности сгибаются; при опускании голова поднимается, а передние конечности разгибаются (лифтная реакция).
2. Берут кошку за ноги, поднимают вверх и бросают спиной вниз.
Наблюдают переворачивание животного в воздухе и падение Животом вниз на вытянутые ноги.
Если при операции поврежден и промежуточный мозг, то спонтанные движения полностью отсутствуют.
Защитные, локомоторные и установочные рефлексы у бесполушарной лягушки такие же, как и у нормальной:
а) лягушка без полушарий реагирует на слабое раздражение задней конечности ее подтягиванием, а на сильное — координированным прыжком;
б) помещенное в таз с водой, животное на раздражение лапки реагирует плавательными движениями;
, в) положенная на спину, лягушка быстро переворачивается и принимает обычную позу;
г) посаженная на дощечку, бесполушарная лягушка переходит на ее противоположную сторону, если дощечку постепенно переворачивать (рис.
Если происходит отделение слюны, то, следовательно, у животного выработался условный рефлекс и звук звонка стал условным раздражителем, или сигналом, безусловного пищевого рефлекса.
После того как условный рефлекс сделается прочным, подкрепление условного раздражителя производят через 20—30 секунд после начала его действия. Такое отставление безусловного раздражителя от условного позволяет по количеству отделяемой за это время слюны судить о силе выработанного рефлекса.
Студент ежедневно впрыскивает под кожу собаки 2% раствор морфина (1 мл на 4 кг веса животного). Все манипуляции, связанные с этим, надо всегда проводить в строгой последовательности: выстригание волос на коже, протирание этого места спиртом, набор в шприц морфина, впрыскивание его. Опыт проводится в комнате для практикума.
Ход опыта. 1. На стол помещают собаку, которую держит незнакомый ей студент (обычно собака лежит спокойно, никаких изменений в ее поведении не отмечается).
После отражения от сетчатки лучи, выйдя из глаза, дают ее обратное и увеличенное изображение d. Последнее рассматривается глазом экспериментатора В через отверстие О зеркала 5S.
Опит проводят в темной комнате. Испытуемый и экспериментатор садятся друг против друга, касаясь коленями (рис. 143). Источник света помещают несколько сбоку и сзади от испытуемого, чтобы исключить прямое освещение его глаз.
Тогда 5
Приборы, материалы и объекты исследования. Лист бумаги 75X75 см, квадратики из бумаги 1,0x1,0 см — белые и окрашенные в черный, желтый, синий, красный и зеленый цвета, цветные карандаши, линейка, пинцет, булавки.
Исследование проводится на участниках занятия.
Задача. Часть пространства, видимая при фиксированном взгляде, называется полем зрения. Определяют его при помощи специального прибора •— периметра, но можно сделать это и более упрощенным способом.
