Физиология клетки

1.2. Ответы к ситуационным задачам по теме: Физиологические механизмы проведения возбуждения в возбудимых тканях.

Задача 1.

При раздражении любой силы возбуждение не возникает, т.к. в дистиллированной воде отсутствуют ионы, необходимые для развития ПД.

Задача 2.

При повышении проницаемости мембраны нервного волокна для ионов калия их выход из волокна усилится, что приведёт к гиперполяризации мембраны и, следовательно, к увеличению её порогового потенциала, а также к некоторому уменьшению амплитуды ПД. В результате этих двух сдвиговскорость проведения нервных импульсов по волокну уменьшится.
Задача 3.
При увеличении калиевой проницаемости на мембране нервного волокна развивается гиперполяризация. Критический уровень деполяризации такого волокна увеличивается, а следовательно, возбудимость понижается.

Задача 4.

При значительном уменьшении выброса медиатора в нервно-мышечном синапсе уменьшится амплитуда ПКП, возникающих на постсинаптической мембране, и одиночные ПКП не будут достигать порогового значения. В результате этого каждый отдельный пресинаптический ПД потеряет возможность проходить через нервно-мышечный синапс. Синаптическая передача возбуждения будет возможной лишь при суммации нескольких одиночных ПКП, вызываемых следующими друг за другом пресинаптическими ПД.

1.3. Ответы к ситуационным задачам по теме: Физиология мышц.

Задача 1.

Расчет минимальной частоты, с которой надо раздражать мышцу, чтобы получить:
зубчатый тетанус - 1 с : /0,04с⁺0,05с/ = 11 раз в 1 с; гладкий тетанус -1 с : 0,04 с = 25 раз в 1 с.

Задача 2.

Длительность одиночного сокращения мышцы составляет 0,03с ⁺ 0,04с = 0,07 с. Интервал времени между соседними раздражениями - 1:10 = 0,1 с.
При сопоставлении данных видно, что каждое последующее раздражение будет действовать на мышцу, когда её одиночное сокращение, вызванное предыдущим раздражением, уже завершилось. Следовательно, при частоте раздражения 10 Гц мышца будет сокращаться в режиме одиночных сокращений.

Задача 3.

Во время латентного периода изометрического одиночного сокращения мышечного волокна /при прямом раздражении/ происходят следующие основные процессы: распространение возбуждения по поверхностной мембране и по системе поперечных трубочек мышечного волокна; выход из цистерн ионов кальция и повышение их концентрации в саркоплазме до порогового значения; замыкание поперечных мостиков.

Задача 4.

Если в мышечном волокне удлинится период максимума активного состояния, то его одиночное сокращение будет достигать вершины при более высокой концентрации ионов кальция в саркоплазме волокна и, следовательно, амплитуда этих сокращений увеличится, приближаясь к амплитуде тетанических сокрашений.

Задача 5.

После смерти содержание АТФ в мышечных клетках снижается. Когда оно переходит критический уровень, поперечные мостики оказываются устойчиво прикрепленными к актиновой нити. Это продолжается до тех пор, пока не произойдёт аутолиз.

Задача 6.

Длительность одиночных сокращений мышцы увеличится за счёт удлинения фазы расслабления вследствие нарушения работы кальциевого насоса саркоплазматического ретикулума. Амплитуда одиночного сокращения мышцы уменьшится вследствие нарушения процесса фосфорилирования миозина.

Задача 7.

Длительность и амплитуда одиночных сокращений мышцы увеличатся, так как в её волокнах удлинится период максимума активного состояния.

Задача 8.

В начале длительной мышечной деятельности происходит приспосабливание уровня окислительного метаболизма к возросшим требованиям. Стационарное состояние, когда в единицу времени путем окислительного фосфорилирования образуется столько же АТФ, сколько его расщепляется под действием АТФ-азы, наступает только через 0,5-2 мин. Лишь после этого периода метаболической перестройки изнемогающий бегун может получить "второе дыхание".

Задача 9.

Это связано с тем, что величина работы мышцы до определённого предела пропорциональна величине растяжения мышцы.

Задача 10.

Наиболее неблагоприятно на крово- и лимфообращение влияет статическая работа, когда мышцы сокращаются в изометрическом режиме. При этом значительно увеличивается внутримышечное давление, превышая капиллярное давление. Кровоток и лимфоток становятся неадекватными, энергия должна вырабатываться анаэробным путём с образованием лактата. Поэтому при изометрической нагрузке, требующей приложения значительных сил, быстро наступает утомление.
Задача 11. С

Задача 12. А

Задача 13. А

Задача 14. В

Задача 15. С