Оптимум и пессимум частоты раздражения

Н.Е.Введенским (1886 г.) было показано, что при действии на мышцу ритмических раздражений амплитуда тетанического сокращения будет различной в зависимости от частоты наносимых раздражений.

Существуют оптимальные условия, при которых величина гладкого тетануса является наибольшей, то есть превышает величину ожидаемого тетануса. Обычно это умеренные по силе и частоте раздражения. Но при чрезмерно сильных и частых раздражениях эффект оказывается ослабленным – пессимальным. Это связано с тем, что импульсы, поступающие в ткань, меняют ее функциональное состояние – возбудимость – в зависимости от своей частоты. Если каждый последующий импульс поступает с таким интервалом, что застает ткань в состоянии повышенной возбудимости — в фазе супернормальной возбудимости, то эффект сокращения будет максимальным. Импульсы, следующие с частотой, при которой они попадают в фазу пониженной возбудимости (относительной рефрактерности), вызывают пессимальный эффект и снижение высоты тетануса.

Таким образом, реакция ткани – оптимальная или пессимальная – зависит от того, в каком функциональном состоянии находится ткань к моменту поступления действующего на нее импульса. Значения частоты раздражений, при которых возникает тетанус максимальной амплитуды, называют оптимумом частоты раздражения. Частоты раздражений сверх оптимальной, которые приводят к ослаблению сократительной способности скелетной мышцы и снижению амплитуды тетануса, называют пессимумом частоты раздражения.

Цель работы: определить оптимум и пессимум частоты раздражения гладкого тетануса.

Оснащение: вертикальный миограф, кимограф, электростимулятор, набор препаровальных инструментов, лоток, марлевые салфетки, лягушка.

Содержание работы: приготовить нервно-мышечный препарат. Мышцу закрепить в штативе вертикального миографа, нерв поместить на электроды, соединенные со стимулятором. Запись сокращений мышцы проводят на медленно вращающемся барабане кимографа, подбирая такую частоту раздражения нерва, при которой мышца будет сокращаться по типу гладкого тетануса.

Проводят запись серии таких сокращений мышцы в условиях все возрастающей частоты стимуляции. Каждое раздражение должно длиться 3-4 с., интервалы между раздражениями 1-2 мин. Определяют частоту, при которой мышца будет давать наибольшие по амплитуде сокращения — оптимум частоты. Обычно это частота в 40-50 Гц (рис. 18). Затем резко увеличивают частоту за пределы оптимального уровня и наблюдают снижение амплитуды сокращения —
пессимум частоты. При этом можно наблюдать феномен сокращения мышцы на начало стимуляции нерва и последующее расслабление мышцы во время продолжения стимуляции нерва (рис. 18). Чтобы доказать, что пессимальное расслабление не связано с утомлением мышцы, быстро переключают стимулятор на оптимальное значение частоты раздражения — мышца сразу же перейдет к оптимальному сокращению.

Оформление результатов работы: 1. Нарисовать кривые сокращений при разной частоте стимуляции нерва. 2. Указать, при какой частоте раздражения нерва наблюдается оптимальное и пессимальное сокращения. 3. В выводе объяснить зависимость изменений амплитуды гладкого тетануса и механизм возникновения оптимума и пессимума. 4. Нарисовать кривые соотношения возбудимости, возбуждения и сокращения мышцы.