При этом учтены пожелания, высказанные преподавателями высшей школы, и замечания, сделанные в рецензии, которая была опубликована в «Физиологическом журнале СССР имени И. М. Сеченова».
Внесен ряд уточнений в описание некоторых опытов и приборов, что связано с новыми достижениями в лабораторной технике. Описаны приборы, ^изготовляемые отечественной промышленностью и нашедшие в последние годы широкое применение в физиологическом эксперименте.
В специальных случаях опыты ставят над теплокровными животными, а также и над человеком (например, по физиологии органов чувств).
Для успешного проведения физиологического эксперимента необходимо знать строение тела подопытных животных. Перед тем как приступить к проведению опыта, студент должен ознакомиться со строением того органа, функцию которого ему предстоит изучить.
Систематическое описание строения тела и органов таких животных, как лягушка, собака, кролик, крыса, можно найти в специальных руководствах (см.
В шприц с острой Рис. 1. Лягушка, фиксированная на иглой набирают нужное коли-дощечке брюшком кверху. чество раствора морфина. Взяв
пальцами левой руки кожу собаки так, чтобы образовалась складка, втыкают в нее коротким, но сильным движением иглу. Шприц следует держать правой рукой так, чтобы указательным и средним пальцами придерживать головку иглы, а большим — вдвигать стержень поршня. После впрыскивания морфина собаку выводят из лаборатории во двор и привязывают.
Кимограф может работать как в вертикальном, так и в горизонтальном положении. Запись производится на закопченной бумаге, приклеиваемой на барабан.
В случаях продолжительной записи пользуются кимографом с удлинителем. В качестве последнего обычно служит отдельный барабан на штативе, непосредственно не связанный с кимографом. Бумажную ленту длиной в 1—-1,5 м надевают на барабаны кимографа и удлинителя и натягивают путем их раздвигания.
На нем можно производить длительную запись при разной скорости вращения барабана.
Электрокимограф состоит из собственно кимографа и приданных к нему универсального и удлинительного штативов
Ведущий барабан приводит в движение механизм, установленный внутри корпуса кимографа. Механизм состоит из синхронного электродвигателя, работающего от сети переменного тока (127 или 220 в), редуктора и двойной лобовой фрикционной передачи.
Для этого закопченную бумагу погружают записью кверху в плоскую ванночку с фиксатором и осторожно, медленно проводят через него один-два раза. Затем бумагу сушат и для придания ей блеска протирают ваткой. До фиксации на бумаге делают отметки, относящиеся к опыту. Опыт должен быть датирован.
8. Менделеевская замазка,, применяемая для приклеивания писчиков к рычажкам, для укрепления некоторых приборов на коже животного, для создания герметичности приборов и т.
Для раздражения применяют как постоянный, так и переменный ток. Очень часто пользуются индукционным током, генератором которого служит аппарат Д ю б у а-Р е й м о н а.
Источники электрического тока. Для питания индукционного санного аппарата Д ю б у а-Р е й м о н а берут ток от аккумуляторов, которые могут быть кислотными (рис. 19) или щелочными.
В тех случаях, когда нет условий для зарядки аккумуляторов, применяют сухие батареи и сухие элементы.
При зарядке кислород с пластин, соединенных с отрицательным полюсом, переносится на пластины, соединенные с положительным полюсом. При этом образуется двуокись свинца (РЬОг). На пластинах, соединенных с отрицательным полюсом, остается чистый свинец (РЬ).
При разрядке реакция идет в обратном направлении и энергия в виде электрического тока, затраченная при зарядке, возвращается
Электродвижущая сила кислотного аккумулятора равна 2 в и при нормальной нагрузке остается почти неизменной во время его работы.
В эту цепь вводят ключ для одиночных перерывов ее от руки, а также специальные прерыватели различной частоты для автоматического перерыва цепи. Кроме того, аппарат имеет свой собственный прерыватель — электромагнитный молоточек, ток к которому подводят через нижние клеммы 3 и 4.
Ток от источника а проходит в первичной цепи путь, обозначенный на рисунке 21 Б стрелками. При прохождении тока через обмотку электромагнита б последний намагничивается и притягивает якорь г.
На плече // и столбике IV расположены клеммы 2, к которым присоединяют провода для последовательного включения в цепь электроотметчика, регистрирующего моменты замыкания и размыкания
тока. При положении ключа, изображенном на рисунке 27, ток накоротко замыкается плечом / и не проходит к электродам.
Если нажать на конец плеча ТУ, плечо / поднимается, контакт между клеммами 1 нарушится, короткая цепь разомкнётся, и ток пойдет к электродам, раздражая ткань.
Имеется два вида агглютининов — а и (3 и два вида агглютиногенов — А и В. По присутствию их в крови людей делят на четыре группы (табл. 2).
В предлагаемой работе участник практикума должен определить группу, к которой относится его кровь.
Принцип метода. Исследуемую кровь смешивают со стандартными сыворотками крови О (I), А (II) и В (III) групп. Через 5 минут наблюдают результат смешения (рис. 43):
а) отсутствие агглютинации во всех сыворотках указывает на принадлежность крови к О (I) группе;
б) отсутствие агглютинации в сыворотке А (II) группы устанавливает принадлежность крови к А (II) группе;
в) отсутствие агглютинации в сыворотке В (III) группы свидетельствует о принадлежности крови к В (III) группе;
г) по агглютинации во всех трех сыворотках кровь относят к АВ (IV) группе.
3. Выдувают кровь в пробирку с кислотой, избегая образования пены. Для этого пипетку опускают в пробирку так, чтобы она слегка коснулась поверхности кислоты. Кровь начинает сама вытекать. Оставшуюся в пипетке кровь выдувают на стенку пробирки выше уровня жидкости. Промывают капилляр повторным втягиванием и выдуванием кислоты из ее верхнего прозрачного слоя.
4. Тщательно перемешивают кровь и кислоту, ударяя пальцем по нижнему концу пробирки и удерживая ее за верхний.
Анализ производят при помощи спектроскопов различных систем. Можно воспользоваться и обычным карманным
Для наблюдения спектров поглощения оксигемоглобина, гемоглобина и метгемоглобина в три пробирки наливают сильно-разведенные растворы крови. Для этого 3—4 капли дефибри-нированной крови вливают в пробирки с 10 мл дистиллированной воды.
Чтобы весь гемоглобин перешел в оксигемоглобин, разбавленную кровь артериализуют воздухом, для чего встряхивают несколько раз первую пробирку.
Сквозь негемолизированную кровь напечатанный текст не виден.
4. На три предметные стекла помещают по капле раствора NaCl убывающей концентрации: 0,6%, 0,3% и 0,1%. В каждую каплю вносят незначительное количество крови лягушки. Для этого оттянутым концом стеклянной палочки касаются сначала отрезанного пальца лягушки, а затем раствора NaCl. Накрывают капли покровными стеклами и рассматривают под микроскопом, отмечая изменение размеров и формы эритроцитов в растворах разной концентрации.
4. О свертывании крови судят по прекращению деформации капли (перестает менять свою форму). В этот момент останавливают секундомер.
Время, прошедшее от появления крови из ранки до прекращения деформации капли на предметном стекле, указывает на скорость свертывания.
Во избежание случайных результатов определение производят с двумя-тремя каплями крови.
Определение по методу Ситковского — Егорова. Принцип метода заключается в том, что на взятый в капиллярную трубку столбик крови производят давление.
Рис. 50. Капиллярное кровообращение в плавательной перепонке лягушки: /—фиксация лапки; //—плавательная перепонка (под микроскопом); /—артерия; 2— артериолы при малом и 3—при большом увеличении; 4—капиллярная сеть при малом и 5—при большом увеличении; б—вена; 7—венулы; 8—хроматофоры.
2. Рассматривают брыжейку при малом увеличении микроскопа. Отмечают бедность ее капиллярами, их малый диаметр, деформацию проходящих через капилляры эритроцитов.
8. Для наблюдений надо брать слабо окрашенных лягушек, так как пигментные клетки маскируют капилляры и делают их плохо видимыми.
9. Надо избегать чрезмерного растяжения ткани. Это может вызвать спазм сосудов с последующим прекращением в них тока крови.
Приборы, материалы и объекты исследования. Сердечный зажим (серфин), регистрирующий рычажок, грузик в 5 г, спичка, нитка, электрокимограф или кимограф с медленно вращающимся, барабаном, аккумулятор, электроотметчик, ключ, провода, метроном-прерыватель, ножницы большие и глазные, пинцет хирургический и пинцет с загнутыми концами, пробковая дощечка, булавки, нитки, вата, физиологический раствор, лягушка.
Задача. Клапаны сердца определяют направление тока крови в сердце. Их открывание и закрывание не требует особого сократительного акта, а обусловлено изменениями давления крови в камерах сердца.
Задача работы заключается в том, чтобы пронаблюдать действие клапанов.
Осмотр сердца и его клапанов. Сначала осматривают сердце снаружи, а затем, вскрыв его, знакомятся с клапанным аппаратом.
Заднюю полую вену перевязывают шпагатом, а в переднюю ввязывают стеклянную воронку, которая держится на кольце штатива, несколько выше сердца.
Устройство кардиографа. Кардиограф (рис. 59) представляет собой металлическую капсулу, затянутую резиновой мембраной. На мембране укреплена кнопка — так называемый пелот, который прикладывается к месту сердечного толчка на грудной клетке. Капсула вмонтирована в металлическую оправу и может из нее выдвигаться при помощи винта и спиральной пружины, изменяя тем самым степень прижатия пелота к грудной клетке.
Практические указания. 1. При исследовании нельзя пользоваться сильным индукционным током, так как вследствие ответвления его петель раздражению подвергаются и другие ткани, в том числе мышцы. В результате лягушка вздрагивает всем телом, и сердце иногда выскакивает из ложечек пинцета. При сильном раздражении изменяется и характер сокращений желудочка (может возникнуть фибрилляция).
2. В случае отсутствия необходимых приборов опыт ставят упрощенным способом.
2. Наблюдают пульсовые колебания (волны первого порядка) по движению жидкости в коленах манометра.
3. Определяют максимальное (систолическое) и минимальное (диастолическое) кровяное давление. Для этого измеряют расстояние в миллиметрах от нулевой линии до наивысшей точки
кривой на кимографе (максимальное давление) и до самой низкой (минимальное давление). Полученные величины умножают на 2, так как манометр регистрирует лишь.
Исследование его позволяет судить о деятельности сердца и степени эластичности сосудов.
Задача работы заключается в ознакомлении с методикой регистрации пульса и в анализе полученной кривой (сфигмограммы) . !
Устройство сфигмографа. Для регистрации пульса служат сфигмографы различных систем. Наиболее употребительный из них изображен на рисунке 72.
На место максимально выраженного пульсового толчка у испытуемого накладывают пелот сфигмографа.
е. прерывисто.
Ток крови во время диастолы сердца поддерживается за" счет потенциальной энергии артериальных стенок, которая накапливается при растяжении их кровью, поступившей из сердца во время систолы желудочков.
Значение эластичности стенки сосуда в создании непрерывности тока жидкости в нем можно наблюдать на простой модели (рис. 73), что и является задачей работы.
Ход опыта. 1, Длинную резиновую и стеклянную трубки соединяют через тройник с водопроводным краном.
Рис. 80. Запись дыхательных движений (пнеймография):
сверху—установка для записи дыхания у человека: 1—пнеймограф; 2—трубка, через которую увеличивают давление в пнеймо-графе; 3—трубка для соединения пнеймографа с барабанчиком Марея 4; 5—кимограф; б—штатив; внизу—кривая дыхания человека—пнеймограмма (читается слева направо; поднятию кривой соответствует вдох, опусканию—выдох).
Работа 33. Регистрация изменений давления в лобной пазухе
Приборы, материалы и объекты исследования.
е. то количество воздуха, которое проходит через легкие в минуту (5—10 л). Задача работы заключается в ознакомлении с методикой определения легочной вентиляции и в измерении последней при покое и работе.
Принцип метода. Испытуемый дышит через специальную дыхательную маску, выдыхая воздух в прорезиненный мешок, который соединяют с газовыми часами (рис. 84 и 85). Под
влиянием поступающего воздуха барабан, находящийся внутри часов, приходит во вращательное движение, а стрелки движутся по циферблатам.
Ртуть, заполнив насос, начинает вытекать из узкой трубочки, под эвдиометром в воронку. Когда уровень ртути в последней поднимется на 3—2 см, закрывают краны 3 и 1.
4. Заполняют эвдиометр Е ртутью. Для этого его узкую трубку соединяют с водоструйным насосом. В эвдиометре создается вакуум, вследствие чего он заполняется ртутью из воронки. Как только ртуть заполнит узкую трубку эвдиометра, закрывают кран 4.
Покраснение свидетельствует о наличии кислоты.
2. Кислотность желудочного сока определяют титрованием. В качестве индикатора применяется фенолфталеин. Для этого в химический стаканчик с 5 мл желудочного сока прибавляют 1—2 капли 1% раствора фенолфталеина. Затем приливают из бюретки по каплям 0,1 N раствора NaOH до тех пор, пока жидкость не примет красноватого оттенка. При титровании содержимое стаканчика взбалтывают.
Практические указания. 1. В случае отсутствия натурального желудочного сока приготовляют искусственный. Для этого смешивают 2,5 мл 0,2% раствора соляной кислоты (6 мл концентрированной НС) растворяют в 1 л воды) и 2,5 мл 0,4% раствора пепсина (4 г препарата пепсина растворяют в 1 л дистиллированной воды).
2. При отсутствии фибрина можно воспользоваться яичным белком. Перед опытом разбивают сырое куриное яйцо и белок выливают в стакан, куда прибавляют 100 мл дистиллированной воды.
Во второй пробирке образуется эмульсия из жира, которая удерживается длительное время.
Работа. 47. Перистальтика кишечника у лягушки
Приборы, материалы и объекты исследования. Дощечка, булавки, ножницы, пинцет, зонд, стеклянный крючок, вата, кристаллы NaCl, 0,6% раствор NaCl, лягушка.
Задача. Существует два основных вида сокращения мышц кишечника — маятникообразные и перистальтические.
Благодаря маятникообразным сокращениям пищевая кашица перемешивается с пищеварительными соками, что ускоряет ее переваривание.
К первой трубке снаружи прикреплен тройник. В его верхний отросток вставлен термометр; нижний соединяется резиновой трубкой с кислородной бомбой и служит для заполнения аппарата кислородом, средний отросток соединяется гофрированной трубкой с маской, надеваемой на лицо испытуемого. Вторая гофрированная трубка соединяет маску с короткой трубкой аппарата. В маске вмонтированы клапаны, направляющие вдыхаемый и выдыхаемый воздух в соответствующие трубки аппарата.
Два стаканчика, два часовых стекла, две пипетки, мерный цилиндрик на 10—20 мл, дощечка, булавки, глазные ножницы, зонд, пинцет, вата, растворы: адреналина — 1:20 000, ацетилхолина 1 : 100 000 и 0,6% раствор NaCl, лягушка.
Задача. Задача заключается в том, чтобы убедиться в высокой физиологической активности адреналина и ацетилхолина и антагонистическом характере их влияния на органы.
Ход опыта. 1. Берут лягушку и отрезают у нее голову.
Замыкают и размыкают ключом ток в первичной цепи. Наблюдают сокращение икроножной мышцы как при замыкании, так и при размыкании тока в цепи (непрямое раздражение мышцы).
2. Ставят качалку коммутатора в такое положение, чтобы вторичная обмотка была соединена с зажимом миографа и с оголенным проводом, намотанным вокруг ахиллова сухожилия. Замыкают и размыкают ключом ток в первичной цепи. Наблюдают сокращение икроножной мышцы как при замыкании, так и при размыкании тока в цепи (прямое раздражение мышцы).
106, справа). Пользуясь синусоидальной кривой колебаний электрокамертона, определяют:
а) продолжительность одиночного мышечного сокращения (от момента раздражения до конца расслабления мышцы, 6-9);
б) продолжительность латентного периода (от момента раздражения до начала укорочения мышцы, 6—7);
в) продолжительность фазы укорочения (от начала укорочения до его максимума, 7—8);
г) продолжительность фазы расслабления (от конца укорочения до конца расслабления мышцы, 8—9).
Перед участниками практикума ставится задача ознакомиться со свойствами гладких мышц.
Подготовка опыта. 1. Из средней части желудка лягушки выделяют двумя поперечными разрезами на расстоянии 5 мм друг от друга кольцо. Разрезают его поперек и получают полоску шириной в 5 мм. Ватным тампоном, смоченным физиологическим раствором, удаляют слизь с ее внутренней поверхности. Укрепляют полоску при помощи нитки в миографе.
Подготовка опыта. 1. Собирают установку по схеме, изображенной на рисунке 123.
2. Приготовляют нервно-мышечный препарат.
3. На пути тока от реохорда к не-поляризующимся электродам ставят коммутатор П о л я с крестом.
4. На межполюсный участок нерва (2—3 см), строго посредине, прикладывают фильтровальную бумажку, смоченную аммиаком (или перевязывают нерв ниткой).
Под влиянием аммиака нерв в участке под бумажкой перестает проводить возбуждение (блок проведения).
2. Меняют направление тока так, чтобы катод находился между отравленным участком нерва и мышцей (нисходящий ток). Замыкают и размыкают ток.
3. На основании полученных данных устанавливают, на каком полюсе возникает возбуждение при замыкании и размыкании постоянного тока.
Работа 71. Физиологический электротон
Приборы, материалы и объекты исследования. Два аккумулятора, два электроключа, ключ для короткого замыкания, реохорд, неполяризующиеся электроды, миограф, коммутатор (с крестом), индукционный аппарат, подвесные электроды, провода, ножницы большие и малые, два пинцета, зонд, стеклянный крючок, тарелка, нитка, вата, физиологический раствор, лягушка.
Эта мышца при раздражении ее нерва индукционным током уже больше не сокращается. Мышца второго нервно-мышечного препарата вскоре прекращает сокращения вследствие наступающего утомления.
3. Через Ч2—1 час выключают постоянный ток в первом препарате и наблюдают сокращение мышцы.
Практические указания., 1. Для создания непроводимости нерва надо взять сильный ток только в самом начале опыта. В дальнейшем она поддерживается слабым током.
Работа 73. Кураризация мышцы
Приборы, материалы и объекты исследования. Индукционный аппарат, электроды, ключ, провода, аккумулятор, шприц, ножницы большие и глазные, два пинцета, стеклянный крючок, дощечка, булавки, вата, тарелка, нитки, 1 % раствор кураре, раствор Рингера, лягушка.
Задача. При введении кураре в организм лягушки возбудимость центральной нервной системы, нервов и мышц сохраняется, но переход возбуждения с нерва на мышцу нарушается — прекращается передача импульсов в двигательной пластинке (Клод Бернар).
Разбирают существующие объяснения этого явления.
Практические указания. 1. Для приготовления 1% раствора кураре один гр<1мм его тщательно растирают в фарфоровой ступке и пересыпают затем п химический стакан, в который приливают 100 мл дистиллированной воды. 11редварительно этой водой смывают частицы кураре, приставшие к ступке и пестику. Так как кураре не образует истинного раствора и при стоянии выпадает в осадок, жидкость перед употреблением энергично взбалтывают.
Вводят в позвоночный канал животного зонд, при помощи которого разрушают спинной мозг, но не сразу, а в несколько приемов. После разрушения всякого нового участка мозга проверяют наличие рефлексов. Устанавливают, что они исчезают постепенно. Так, при разрушении 1 см мозга можно наблюдать исчезновение
рефлексов передних конечностей, в то время как рефлекторные движения задних остаются. Это подтверждает метамерность спинного мозга.
Для этого перерезают ножницами его кости у ноздрей. В образовавшееся отверстие вводят браншу ножниц и подрезают ими черепную коробку по границе кожных разрезов. Во избежание повреждения мозга браншу ножниц стараются держать параллельно поверхности черепа. Костный лоскут подрезают ножницами у основания и удаляют прочь. Кровотечение останавливают ватным тампоном.
3. Освобождают мозг от оболочек, рассматривают его (рис.
131).
3. Сухожилия мышц перевязывают нитками и перерезают дйстальнее мест перевязки. Нитки соединяют с рычажками, регистрирующими сокращения мышцы на кимографе. На пути ниток к рычажкам ставят направляющие блоки.
4. Под кожный нерв подводят электроды, которые соединяют с клеммами вторичной обмотки индукционного аппарата. В первичную цепь вводят метроном-прерыватель, производящий 40— 80 ударов в минуту.
Рычажки отмечают сокращение полусухожильной и расслабление трехглавой мышцы.
7. Создают доминанту возбуждения в центре рефлекса по-тирания. Для этого в течение '/г—1 минуты раздражают кожный нерв бедра индукционными ударами (40—80 в минуту).
8. Одновременно с раздражением кожного нерва, вызывающим потирательный рефлекс, производят тактильное раздражение подошвы лапки. В ответ на это получают вместо рефлекса сгибания рефлекс потирания.
1. Берут самца с хорошо выраженным обнимательным рефлексом. Между его передними конечностями вкладывают резиновый баллон, соединенный с капсулой Марея.
2. Наносят щипок пинцетом на заднюю конечность. Животное ее не отдергивает, а еще сильнее сжимает передние конечности, о чем можно судить по большему поднятию рычажка капсулы Марея.
Этот опыт иллюстрирует два свойства доминанты нервных центров: 1) торможение ею других нервных центров и 2) возбуждение ее за счет импульсов, поступающих с «чужих» рецептивных полей.
Работа 84. Действие стрихнина на центральную нервную систему
Приборы, материалы и объекты исследования. Стеклянный колпак, химический стаканчик, полулитровая банка, вата, фильтровальная бумага, шприц на 2 мл, ножницы, пинцет, 0,1% раствор сернокислого стрихнина, две лягушки.
Задача. Отравление лягушки стрихнином вызывает повышение возбудимости и проводимости центральной нервной системы, а также нарушение координационных механизмов.
Работа 85. Антагонистические рефлексы
Приборы, материалы и объекты исследования. Зажим от миографа, штатив, стеклянная банка на 0,5 л со снегом, дощечка, булавка, ножницы, пинцет, лягушка.
Задача. Если у человека при ходьбе сокращаются мышцы-сгибатели нижней конечности, то мышцы-разгибатели расслабляются. Такое взаимоотношение мышц-антагонистов обусловливается определенным соотношением нервных процессов в их центрах: если возбуждается центр, иннервирующий мышцы-сгибатели, то происходит торможение центра, иннервирующего разгибатели.
).
Изменения глазного дна имеют важное значение для диагностики заболеваний сетчатки, зрительного нерва, а также головного мозга.
Рис. 143. Исследование глазного дна.
Задача работы заключается в рассмотрении при помощи офтальмоскопа глазного дна.
Ход опыта. 1. Рассматривают сосок зрительного нерва (место выхода из глаза зрительного нерва и сосудов).
2. При освещении глаза зеленоватым светом наблюдают желтое пятно, расположенное кнаружи от соска зрительного нерва (см.
Работа 102. Зрачковый рефлекс
Приборы, материалы и объекты исследования. Карандаш.
Объектами исследования являются сами участники занятия.
Задача. Величина зрачка может изменяться при сокращении кольцевой и радиальной мышц радужной оболочки. Кольцевая мышца (m. sphincter iridis) суживает, а радиальная (m. dilatator pupillae) расширяет зрачок. Этим регулируется количество световых лучей, поступающих в глаз.
д. Еще одним ограничением в применении антибиотиков в некоторых случаях явились их токсичность и побочное действие, например хлорамфеникол и новобиоцин.
Совершенно очевидно, что в данный момент нет однозначных данных об ожидаемом старении всех антибиотиков, чтобы можно было запланировать замену определенных соединений, как это было сделано несколько лет назад при изучении таких органических веществ, как кокцидиостатики (когда почти полностью удалось предопределить зависимость резистентности простейших от длительности применения препарата).
Краткие сведения о действии комбинированных препаратов представлены в работе Кабинса [142] и в книге Гаррода, Ламберта и ОТрэди [100] «Антибиотики и химиотерапия», где, кроме того, даны типы комбинированного действия, тесты на комбинированное действие и таблица возможного комбинирования препаратов, проявляющих синергидную активность при воздействии на бактерии.
Прежние неопределенные высказывания авторов [129], что активность террамицина в комбинации с двумя или более веществами часто превосходит активность его при применении отдельно, а также [127] что синергизм в микробиологии стал известен с 1923 г.
