Эксперимент гальвани с лягушкой. Луиджи Гальвани, его теория. Спор с Вольтом. Вопросы для подготовки

В конце 1780 года профессор анатомии в Болонье Луиджи Гальвани, 54 лет, занимался в своей лаборатории изучением нервной системы отпрепарированных лягушек, еще вчера квакавших в неотдаленном пруду. Совершенно случайно получилось так, что в той комнате, где в ноябре 1780 года Гальвани изучал на препаратах лягушек их нервную систему, работал еще его приятель – физик, производивший опыты с электричеством. Одну из отпрепарированных лягушек Гальвани по рассеянности положил на стол электрической машины. В это время в комнату вошла жена Гальвани. Ее взору предстала жуткая картина: при искрах в электрической машине лапки мертвой лягушки, прикасавшиеся к железному предмету (скальпелю), дергались. Жена Гальвани с ужасом указала на это мужу.

Галантные болонцы всегда с удовольствием подчеркивают: не Гальвани, а его жена – автор столь важного открытия.
___

Гальвани же по этому поводу был совершенно иного мнения. У нас сохранились подробные описания эксперимента Гальвани, сделанные им самим. Столкнувшись с необъяснимым явлением, Гальвани счел за лучшее особо позаботиться о детальном воспроизведении опытов. «Я считал, что сделаю нечто ценное, – писал Гальвани, – если кратко и точно изложу историю моих открытий в таком порядке и расположении, в каком мне их доставил отчасти случай и счастливая судьба, отчасти трудолюбие и прилежание. Я сделаю это, чтобы дать как бы факел в руки тех, кто пожелает пойти по тому же пути исследования».

Последуем же за Гальвани в его знаменитых опытах: «Я разрезал лягушку и положил ее безо всякого умысла на стол, где на некотором расстоянии стояла электрическая машина. Случайно один из моих ассистентов дотронулся до нерва лягушки концом скальпеля, и в тот же момент мускулы лягушки содрогнулись как бы в конвульсиях. Другой ассистент, обыкновенно помогавший мне в опытах по электричеству, заметил, что явление это происходило лишь тогда, когда из кондуктора машины извлекалась искра.
Пораженный новым явлением, я тотчас же обратил на него свое внимание, хотя замышлял в этот момент совсем иное и был всецело поглощен своими мыслями. Меня охватила неимоверная жажда и рвение исследовать это и пролить свет на то, что было под этим скрыто». Гальвани решил, что все дело тут в электрических искрах. Для того чтобы получить более сильный эффект, он вывесил несколько отпрепарированных лягушачьих лапок на медных проволочках на железную садовую решетку во время грозы. Однако молнии – гигантские электрические разряды никак не повлияли на поведение отпрепарированных лягушек. Что не удалось сделать молнии, сделал ветер. При порывах ветра лягушки раскачивались на своих проволочках и иногда касались железной решетки. Как только это случалось, лапки дергались. Гальвани, однако, отнес явление все-таки на счет грозовых электрических разрядов.

«После успешных опытов во время грозы я пожелал, – пишет Гальвани, – обнаружить действие атмосферного электричества в ясную погоду. Поводом для этого послужило наблюдение, сделанное мною над заготовленными лапками лягушки, которые, зацепленные за спинной нерв медным крючком, были повешены на железную решетку забора моего сада: лапки содрогались не только во время грозы, но иногда, когда небо было совершенно ясно. Подозревая, что эти явления происходят вследствие изменения атмосферы в течение дня, я предпринял опыты.
В различные часы в продолжение ряда дней я наблюдал нарочно повешенную на заборе лапку, но не обнаружил каких-либо движений в ее мускулах. Наконец, утомленный в напрасном ожидании, я прижал медный крюк, который был продет через спинной мозг, к железным перилам с целью заметить какие-либо сокращения лапки, но, по-видимому, они не находились в связи с электрическим состоянием атмосферы.

Однако в то время, когда я производил опыт под открытым небом, я был склонен принять теорию, что сокращения возникают вследствие атмосферного электричества, которое, постепенно проникнув в животное и собравшись в нем, неожиданно разряжалось, когда крючок приходил в соприкосновение с железными перилами. Так легко обманываем мы себя при опытах и думаем, что действительно видели то, что желаем видеть. Когда я перенес лягушку в комнату и положил на железную дощечку и когда я прижал медный крючок, который был продет через спинной нерв, к дощечке, те же спазматические содрогания были налицо.
___

Я производил опыт с разными металлами в различные часы дня в разных местах – результат был один и тот же, разница была в том, что содрогания были более сильные при одних металлах, чем при других.

Затем я испытывал различные тела, которые не являются проводниками электричества, например, стекло, смолу, резину, камень и сухое дерево. Явлений не было.
___

Это было несколько неожиданно и заставило меня предположить, что электричество находится внутри животного. Это подозрение усилилось наблюдением, что нечто вроде тонкой нервной жидкости (подобно электрическому разряду в лейденской банке) совершает переход от нервов к мускулам, когда происходит содрогание.
Например, в то время как я одной рукой держал препарированную лягушку за крючок, продетый через спинной нерв, так что она касалась лапками серебряной чашки, а другой рукой касался крышки или боков с помощью какого-либо металлического предмета, я, к своему удивлению, увидел, что лапка лягушки сильно содрогалась всякий раз, как я повторял этот опыт».
___

Эта несколько затянувшаяся цитата – интересная иллюстрация творческого метода Гальвани.
Он провел, по сути дела, все эксперименты для того, чтобы сделать правильные выводы: он показал, что для эффекта необходимы металлы; он показал, что при телах, не являющихся проводниками электричества, никакого эффекта нет; наконец, он показал даже, что разные металлы дают разный эффект.
Но он не обратил внимания на то, что эффект наблюдался только при наличии двух различных металлов – вчитайтесь в последний абзац, и вы увидите это. Гальвани приписывал металлам лишь пассивную роль проводников электричества. Поэтому вывод для его был абсолютно логичен: если при прикосновении к лапкам непроводников эффекта нет, стало быть, источник электричества, «лейденская банка», находится где-то внутри лягушки.
___

Трактат Гальвани «Об электрических силах в мускуле» вышел в 1791 году. Буря страстей, поднятая им, по свидетельству современников, была сравнима с политической бурей, вызванной поднимавшейся Французской революцией.
___

За много лет до Гальвани, в 1752 году, шведский философ Иоган Георг Зульцер опубликовал следующее наблюдение: «Если два куска металла, один – оловянный, другой – серебряный, соединить... и если приложить их к языку, то последний будет ощущать некоторый вкус, довольно похожий на вкус железного купороса, в то время как каждый кусок металла в отдельности не дает и следа этого вкуса». Это – видоизмененный опыт Гальвани: вместо лягушки индикатором электричества является язык. Более того, в 1756 году Марко Кальдани наблюдал и описал содрогание лапки лягушки вблизи электрической машины, но... не придал этому никакого значения.
___

Опыты Гальвани, в силу их интригующей необычности, сразу же завоевали громадную популярность – бессчетное множество физиков, химиков, философов, врачей стали одно время проявлять повышенный интерес к лягушкам, в особенности к их лапкам. Этот «интерес» попал даже в старую техническую энциклопедию.
«В течение целых тысячелетий холоднокровное племя лягушек беззаботно совершало свой жизненный путь, как наметила его природа, зная одного только врага, господина аиста, да еще, пожалуй, терпя урон от гурманов, которые требовали для себя жертвы в виде пары лягушачьих лапок со всего несметного рода. Но в исходе позапрошлого столетия наступил злосчастный век для лягушек. Злой рок воцарился над ними, и вряд ли когда-либо лягушки от него освободятся. Затравлены, схвачены, замучены, скальпированы, убиты, обезглавлены – но и со смертью не пришел конец их бедствиям. Лягушка стала физическим прибором, отдала себя в распоряжение науки. Срежут ей голову, сдерут с нее кожу, расправят мускулы и проткнут спину проволокой, а она все же не смеет уйти к месту вечного упокоения; повинуясь приказанию физиков или физиологов, нервы ее придут в раздражение и мускулы будут сокращаться, пока не высохнет последняя капля «живой воды». И все это лежит на совести у Алоизо Луиджи Гальвани».
___

Не только лягушачья «живая вода» подвергалась действию электричества. Итальянец Запотти добился стрекотания мертвого кузнечика. Сам Гальвани заставлял дергаться конечности свежезабитых овец и кроликов, а французский хирург Ларрей производил аналогичные опыты с только что ампутированной человеческой ногой.
___

Но особенно большие надежды возникли при исследовании нервной системы умерших людей. Вообще мысли о бессмертии, о восстановлении жизни умерших занимали большое место в попытках приложить электроды к трупу. Первые исследования, проведенные французами Дюпюитреном, Нистеном и Гильотеном, были, правда, не очень обнадеживающими. Зато племянник Гальвани – Жан Альдини добился некоторого успеха. В 1803 году он приложил электроды к телу повешенного. Губы трупа и его веки стали подергиваться.
___

Однако наибольший резонанс среди широкой публики вызвали эксперименты доктора Ура из Глазго. Он производил опыты с повешенными преступниками. Первый его успех – воспроизведение у трупа дыхательных движений. Но если у трупа можно восстановить дыхание, то, может быть, можно восстановить и другие функции организма? Однажды доктор Ура приложил один электрод к пятке трупа, другой – к ресничному нерву. Лицо повешенного внезапно ожило, он приоткрыл рот, глаза его стали оглядывать окружающих. Ужас сковал присутствующих, многие упали в обморок, другие не могли в течение нескольких дней прийти в себя...
___

Мечты о бессмертии! Сколько разбитых надежд породили вы во все времена! И одно из самых сильных разочарований – провал всех надежд на электрический ток, с помощью которого якобы можно оживлять трупы.
Однако за полтора века, прошедших со времени первых экспериментов, электричество все же спасло жизнь не одному человеку. Взять хотя бы случаи, когда остановившееся сердце больного, подстегнутое в современной клинике ударом электрического бича, вновь начинает свою непрерывную работу. В ряде случаев электрический удар оказывается полезным при параличах. Я уж не говорю об электротерапии, которая многим тысячам продлила полноценную жизнь.
___

Опыты Гальвани и его представления о «животном электричестве» развились за полтора столетия в стройное учение о биотоках живых организмов. Даже такие сложные процессы, как процесс запоминания, удалось объяснить с помощью электричества
Одна из электрических теорий памяти предполагает, что поступающая в мозг информация преобразуется в индивидуальную систему электрических цепей, причем каждому «следу» соответствует своя электрическая цепь. Поскольку нервных клеток в мозге человека более 10 миллиардов, то разнообразие «следов», которые могут остаться в этих клетках, бесконечно велико, во всяком случае, вполне достаточно для того, чтобы и на склоне лет в мозге человека «находилось место» для новых знаний и эмоций.
___

Прикладывание электродов к телу людей нашло еще одно неожиданное применение: для нахождения пуль в теле раненого. Методы отыскания пуль были разными. Так, французский хирург Нелатон искал пулю, глубоко засевшую в теле великого Гарибальди, с помощью зонда с наконечником из пористого фарфора. Когда зонд касался свинца, наконечник его чернел – это было единственным свидетельством того, что пуля именно здесь. Врач Фабр предложил использовать острые электрические электроды: когда цепь замыкалась, было ясно, что зонды наткнулись на пулю. Преимущество такого способа в возможности распознать пулю, прикрытую обрывками ткани и не зачерняющую вследствие этого пористого наконечника зонда.
___

Заканчивая рассказ о Гальвани, особо отметим тот факт, что его открытие было сделано как раз вовремя. Ведь за 100 с лишним лет до Гальвани, в 1678 году, физиолог Шваммердам показывал великому герцогу Тосканскому точно такой же, как у Гальвани, опыт с лягушкой, подвешенной на серебряной нити. Видимо, то открытие сделано было слишком рано. Шваммердама успели забыть.
Гальвани ничего и никогда о нем не слышал.

Луиджи (Алоизий) Гальвани (итал. Luigi Galvani, 9 сентября 1737, Болонья — 4 декабря 1798, Болонья) — итальянский медик и физик.

Считается основателем электрофизиологии. Первым открыл то, что мышцы мертвой лягушки сокращаются, если совместить их с нервами.

Алессандро Вольта назвал электрические явления в биологических объектах гальванизм в честь Гальвани. В дальнейшем имя Гальвани получили гальванические явления, гальванический элемент, гальванопластика и тому подобное.

Биография

Родился 9 сентября 1737 года в Болонье в семье ювелира Доменико Фосчи и его четвертой жены Варвары Фосчи. Младший брат Джакомо родился в 1742 году. С 1752 год изучал сначала богословие, литературу и грамматику в религиозной школе, и даже готовился к принятию сана. Но 1 755 поступил на факультет искусств Болонского университета, где изучал медицину, физиологию и анатомию. В 1759 окончил по специальности богословия. Женился на Лучии Галеацци Гальвани. Под влиянием своего тестя — известного врача и профессора медицины Карло Галеацци — заинтересовался медициной и естественными науками, поэтому поступил на медицинское отделение университета. Гальвани в 1762 году защитил докторскую диссертацию, которая была посвящена строению человеческих костей, их природе и образованию. Также параллельно занимался изучением почек и строения уха птиц. Гальвани доказал, что строение птичьего уха практически не отличается от человеческого, однако отказался публиковать эти исследования, поскольку подобные выводы были изложены в найденных параллельно записях итальянского естествоиспытателя Антонио Скарпа.

С 1762 Гальвани преподавал в Болонском университете. Его лекции пользовались успехом у студентов через свою точность и ясность. В 1775 году после смерти своего тестя Гальвани занял его место руководителя кафедры практической анатомии. В 1782 году он стал заведующим кафедрой гинекологии и акушерства.

В 1797 году за отказ принести присягу Цизальпийской республике Гальвани был освобожден от профессорской должности. Вскоре правительство республики на признание заслуг выдающегося ученого восстановил его в университете без требования присяги. Однако незадолго до этого умерла жена Гальвани Люсия (1788), а дальше его брат и двое молодых племянники. В последний год, по свидетельству биографа Вентуроли, он сконцентрировался на философии и религии. Умер Гальвани в своей родной Болонье 4 декабря 1798.

Первые работы Гальвани были посвящены сравнительной анатомии. В 1771 он начал опыты по изучению мышечного сокращения и вскоре открыл феномен сокращения мышц препарированной лягушки под действием электрического тока.

Научная деятельность

В начале своей научной работы Гальвани исследовал анатомию человека и птиц. Уже в 1773 году он обратился к теме строения и функции нервов. Он был знаком с идеями о сущности электрических явлений, ими же занимался один из его учителей Джованни Беккариа. Среди лабораторного оборудования физиолога Гальвани была и «электрическая машина».

Во время одного из опытов на лягушке в 1780 году Гальвани заметил, что сокращение обнаженного мышцы задней конечности происходит одновременно с разрядом искры между проводниками электрической машины. Установив связь между «искусственной электричеством» и сокращением, исследователь обнаружил влияние «грозовой электричества» на сокращение. В решающих экспериментах Гальвани подвесил лягушку на медный крючок, вставленный в спинной мозг, и прижимал ее к железной пластинки. Усиление сокращения физиолог приписал движения «елекричного флюида» по нерву. Гальвани считал, что открыл «животное электричество».

Свое открытие сам Гальвани описывает следующим образом: «Я разрезал и препарировал лягушку … и, имея в виду совсем другое, поместил ее на стол, на котором находилась электрическая машина …, при полном разъединении от кондуктора последней и на довольно большом расстоянии от него. Когда один из моих помощников острием скальпеля случайно очень легко коснулся внутренних бедренных нервов этой лягушки, то немедленно все мышцы конечностей начали так сокращаться, что казались находящимися в сильнейших тонических судорогах. Другой же из них, который помогал нам в опытах по электричеству, заметил, как ему казалось, что это удается тогда, когда с кондуктора машины извлекается искра … Удивленный новым явлением, он тотчас же обратил на него мое внимание, хотя я задумывался совсем другое и был поглощен своими мыслями. Тогда я вспыхнул невероятной тщательностью и страстным желанием исследовать это явление и вынести на свет то, что было в нем скрытого ».

На время опытов и публикации главного труда Гальвани «Трактат о силах электричества при движении мышц» было известно, что электрические силы вызывают раздражение и сокращения. Однако источником электричества в результате экспериментов можно было считать и металл, и живую ткань. Поскольку в XVIII веке физики считали, что металл не может генерировать электричество, физиолог Гальвани сделал вывод в пользу биоэлектричества.

В то же время, физик Алессандро Вольта, который повторил опыты Гальвани и сначала был благосклонен к теории генерации электричества живым, пришел к выводу, что источником электрического тока было не живая ткань, а соединение двух металлов. Таким образом Вольта показал, что Гальвани изобрел НЕ биоэлектричество (гальванизм, как ее стали называть), а гальванический элемент или вольт столб — генератор электрической энергии.

В ответ на критику Вольта Гальвани вместе со своим племянником и соавтором Альдоны провел несколько экспериментов, где мышцы соединялись с нервом с помощью одного и того же металла или даже без металла. Гальвани построил теорию согласно которой «душа» порождает «электрический флюид» в нервах, который течет к мышцам, которые работают по принципу лейденской банки. По мнению физиолога, отрицательная электричество находилась вне мышцы, а положительная — внутри, а также в нервах.

Уверен в существовании биоэлектричества, Гальвани занялся практическим боком — начал разрабатывать концепцию «электрической медицины». Идея, что причиной болезней является нарушение циркуляции электрического флюида настолько захватила его, что он начал писать работу «Электрическая патология», где обосновывал идентичность живой и искусственной электричества, что давало возможность влиять внешним током на здоровье человека.

Работы Гальвани и его дискуссия с Вольта повлияли на дальнейшие исследования в области электрофизиологии.

Памяти

В 1804 году в честь Гальвани были выбиты серебряную и медную медали. В 1814 году в Болонском институте был установлен памятник Гальвани с надписью

В 1822 и 1888 году в Италии вышли другие медали в честь Гальвани.

Произведения

• De ossibus-theses. Bononiae: S. Thomae Aquinatis; Тысяча семьсот шестьдесят-два.
• De renibus atque ureteribus volatilium. De Bononiensi Scientiarum et Artium Instituto atque Academia Commentarii 5: 500 — 508; 1767.
• De volatilium aure. De Bononiensi Scientiarum et Artium Instituto atque Academia Commentarii 6: 420 — 424; 1 783.
• De viribus electricitatis in motu musculari commentarius. De Bononiensi Scientiarum et Artium Instituto atque Academia Commentarii 7: 363- 418; 1791 (Трактат о силах электричества при мышечном движении)
• De viribus electricitatis in motu musculari commentarius cum Joannes Aldini dissertatione et notis. Mutinae: Apud Societatem Typographicam; Тысяча семьсот девяносто две.
• Dell"uso e dell"attivita` dell"arco conduttore nelle contrazioni dei muscoli. Bologna: a S. Tommaso d"Aquino; 1 794.
• Memorie sulla elettricita` animale al celebre Abate Lazzaro Spallanzani. Aggiunte alcune elettriche esperienze di Gio. Aldini. Bologna: Sassi; 1797.

100 р бонус за первый заказ

Выберите тип работы Дипломная работа Курсовая работа Реферат Магистерская диссертация Отчёт по практике Статья Доклад Рецензия Контрольная работа Монография Решение задач Бизнес-план Ответы на вопросы Творческая работа Эссе Чертёж Сочинения Перевод Презентации Набор текста Другое Повышение уникальности текста Кандидатская диссертация Лабораторная работа Помощь on-line

Узнать цену

Луиджи Гальвани (1737–1798гг.) – выдающийся ученый, он занимался анатомией и физиологией. Гальвани стал одним из основателей учения об электричестве. Луиджи Гальвани также известен тем, что он первый обратил внимание на то, что электрические явления возникают при мышечном сокращении (этот эффект, а точнее, явление, был назван «животным электричеством»).

Гальвани поступил в местный университет, после окончания которого в 1759 г. начал готовить свою научную диссертацию. На свою научную работу Луиджи Гальвани тратит целые годы. В 1762 г. Гальвани с успехом защищает свою диссертацию, которая была названа «О костях». Успех Гальвани был настолько огромен, что он сразу же занял пост главы кафедры анатомии университета, который он сравнительно недавно окончил.

Параллельно с научной работой Луиджи Гальвани занимался и практикой: хирургией и акушерством. Через 12 лет, в 1774 г., Гальвани, проводя опыт над лягушкой, открывает «животное электричество». Луиджи Гальвани заинтересовался этим явлением как физиолог. Его заинтересовала способность мертвого препарата проявлять себя как живой материал. Он менял положение металлического провода в теле лягушки, менял источники тока и множество других параметров.

Проводя такой опыт, Луиджи Гальвани хотел использовать в качестве источника тока природное электричество, но погода стояла ясная и на небе не было ни облачка. Ученый чисто случайно прижал электроды, которые были воткнуты в спинной мозг лягушки, к железной решетке, на которой и лежала лягушка. Гальвани был очень сильно удивлен, когда увидел, что появились такие же сокращения, как и во время опытов, которые проводились во время грозы.

Еще больше Луиджи Гальвани был удивлен, когда выяснил, что мышцы сокращаются и в то время, когда внешний источник тока отсутствует. Оказалось, что мышцы

начинают сокращаться и при простом наложении ^™ на них двух пластин разных металлов, соединенных проводником.

Этими опытами физиолога Луиджи Гальвани заинтересовался другой известный ученый – физик Алессандро Вольта. Вольта высказал предположение, что электричество заключается в тех двух пластинах разных металлов, которые использовал Гальвани. И электричество возникает при соединении этих пластин проводником. Таким образом, физик Алессандро Вольта стал оппонентом в научном споре физиолога Луиджи Гальвани.

Так начался величайший спор между двумя учеными. Алессандро Вольта настаивал на том, что источник электричества – это металлы, а другой настаивал на том, что источник тока – это животные. Оба ученых проводили эксперименты в подтверждение своей теории. Луиджи Гальвани, как ему показалось, нашел неопровержимые доказательства своей точки зрения, которая состоит из двух элементов:

1) доказал, что электричество возникает и без участия металлов;

2) сняв кожный покров с нерва лапки лягушки, Луиджи Гальвани поднес его к мышцам. Мышца начала сокращаться.

Алессандро Вольта, однако, не успокоился и не отступился. Он тоже привел весьма и весьма убедительные доказательства в пользу своей точки зрения.

Хотя и Гальвани, и Вольта считали, что в споре прав только один из них, по прошествии продолжительного периода времени стало ясно, что обе точки зрения имеют право на существование.

Важнейшим вкладом Алессандро Вольта в развитие науки было изобретение им принципиально нового источника постоянного тока. В 1800 г. Алессандро Вольта создал так называемый вольтов столб. Это был первый химический источник электричества. Имя Алессандро Вольта было увековечено тем, что в честь него назвали единицу разности потенциалов электрического поля (вольт). Свое заслуженное признание Вольта получил в XIX в.

Цель : ознакомиться с биоэлектрическими явлениями с помощью биологических проб.

Первый опыт Гальвани

Оборудование : биметаллический пинцет, набор препаровальных ин­струментов, лоток, универсальный штатив, марлевые сал­фетки, раствор Рингера.

Объект исследования : лягушка.

Ход работы . Готовят нервно-мышечный препарат двух задних лапок лягушки. Берут биметал­лический пинцет, одна бранша которого сделана из меди, а другая - из цинка. Медную браншу подводят к седалищному нерву, а другую прикладывают к мышце лапки.

Опишите и объясните наблюдаемые явления.

Суть первого опыта Гальвани состоит в том, что при соприкосновении нервно-мышечного аппарата с биметаллическим пинцетом наблюдается сокращение мышц. Первый опыт Гальвани с металлом косвенно доказывает наличие живого электричества при раздражении биметаллическим пинцетом нервно-мышечного препарата.

Второй опыт Гальвани

Вторым опытом Гальвани впервые было доказано суще­ствование в тканях «животного электричества», которое возникает между поврежденной и неповрежденной поверх­ностями мышцы. Если эти два участка соединить нервом нервно-мышечного препарата, то возникает ток покоя, который раздражает нерв и вызывает сокращение мышцы.

Оборудование : набор препароваль­ных инструментов, лоток, пипетка, стеклянный крючок, марлевые салфетки, раствор Рингера.

Объект исследования : лягушка.

Ход работы . Готовят нервно-мышечный препарат задней лапки ля­гушки. Тщательно препарируют седалищный нерв и отсекают его у позвонков. Мышцу пересекают в нижней трети и стеклянным крючком быстро набрасыва­ют седалищный нерв таким образом, чтобы он одновре­менно коснулся поврежденной и неповрежденной поверх­ности мышцы.

Опишите и объясните наблюдаемые явления

ЗАНЯТИЕ №4:Физиология синаптической передачи. Нейрон и его интегративная функция.

Вопросы для подготовки

1. Морфофункциональная характеристика нервной клетки.

2. Классификация нервных проводников. Физиологические свойства нерва.

3. Законы проведения возбуждения по нервным волокнам.

4. Механизм проведения возбуждения по миелинизированным и безмиелиновым волокнам. Понятие о токах действия.

5. Синапс. Классификация. Морфофункциональная организация химического синапса. Структура пре- и постсинаптической мембран. Понятие о медиаторах, фармакорецепторах.

6. Основные этапы и особенности передачи возбуждения в химическом синапсе. Понятие о возбуждающем и тормозном постсинаптическом потенциале (ВПСП и ТПСП), потенциале концевой пластики (ПКП). Свойства ВПСП и ТПСП.

7. Электрическая синаптическая передача. Строение и функции электрических синапсов.

8. Нейрон как морфо-функциональная единица ЦНС, функциональная классификация нейронов. Интегративная функция нейрона, механизмы ее осуществления.

9. Глия, виды, свойства, функции.

10. Торможение, виды торможения.

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ:

1. Перечислите законы проведения возбуждения по нервным проводникам.

Закон анатомической и физиологической непрерывности – возбуждение может распространяться по нервному волокну только в случае его морфологической и функциональной целостности.

Закон двустороннего проведения возбуждения – возбуждение, возникающее в одном участке нерва, распространяется в обе стороны от места своего возникновения. В организме возбуждение всегда распространяется по аксону от тела клетки (ортодромно).

Закон изолированного проведения – возбуждение, распространяющееся по волокну, входящему в состав нерва, не передается на соседние нервные волокна.

2. Дайте определение понятию синапс.

(synapse) - функциональный контакт мембран двух нервных клеток, через который нервные импульсы передаются от одного нейрона к другому. (состоит из пресинаптической и постсинаптической частей, разделенных синаптической щелью - ред.) Достигнув синапса, импульс вызывает освобождениенейромедиатора, который диффундирует в синаптическую щель и связывается с рецептором постсинаптической мембраны, что приводит к возникновению электрического импульса в следующем нейроне. Некоторые клетки головного мозга образуют более 15 000 синапсов (в синапсах происходит преобразование электрических сигналов в химические и обратно). См. также Соединение нервно-мышечное.

3. Укажите на схеме основные элементы химического синапса и этапы синаптической передачи.

4. Схематически изобразите нейрон, укажите его основные структурные элементы, перечислите физиологические свойства нейрона.

Основные свойства нейронов: раздражимость, возбудимость, проводимость, лабильность, инертность, утомляемость, торможение, регенерация.

5. Перечислите основные механизмы инактивации медиаторов, значение инактивации медиаторов.

Инактивация медиатора – полная потеря активности – необходима для деполяризации постсинаптической мембраны и восстановления исходного уровня мембранного потенциала.

Наиболее важным путем инактивации является гидролитическое расщепление медиатора с помощью ингибиторов. Для АХ ингибитором является холинэстераза, для НА и адреналина – моноаминооксидаза (МАО) и катехоламинэстераза (КОМТ). Продукты расщепления медиатора снова поступают в кровь и циркулируют, как его предшественники.

Другой путь удаления медиатора из синаптической щели – обратный захват его пресинаптическими окончаниями (пиноцитоз) и обратный аксонный транспорт, особенно выраженный для катехоламинов.

Для НА и адреналина характерно то, что несмотря на наличие ингибиторов, разрушению подвергается их незначительное количество, и они снова депонируются синаптическими пузырьками в цитоплазме синаптических окончаний. Это создает возможность их быстрого поступления в синаптическую щель под влиянием нового нервного импульса.

6. Дайте определение процессу торможения

это активный процесс нервной деятельности, противоположный возбуждению и вызывающий задержку рефлексов. Условные рефлексы, которые вырабатываются у собаки на основе использования тормозного процесса, называются тормозными, или отрицательными. Ярким примером такого рефлекса является запрещение нежелательных действий собаки по команде.

Практическая работа

Просмотр учебного фильма «Нервная клетка»

Луиджи Гальвани родился 9 сентября 1737 года в городе Болонья, Италия. В 1759 году окончил Болонский университет, а через три года получил степень доктора медицины. После окончания учебы преподавал медицину в Болонском университете.

Работая в университете, Гальвани занимался физиологией: ему принадлежат интересные труды, в которых доказал, что строение птичьего уха практически не отличается от человеческого.

Известность Гальвани принесли его опыты по изучению мышечного сокращения. В 1771 году открыл феномен сокращения мышц препарированной лягушки под действием тока.

Хотя в этом факте ничего нового не было, поскольку явление электрической индукции объяснено еще в 1769 году, Гальвани смог подойти к этому явлению как физиолог, а не как физик. Его заинтересовала способность мертвого препарата проявлять себя как живой материал. Меняя различные параметры опыта, с величайшей тщательностью исследовал этот феномен.

Вскоре ученый обнаружил, что мышцы сокращаются и в отсутствие внешнего источника тока, при простом наложении на них двух разных металлов, соединенных проводником. Это явление Луиджи объяснил существованием «животного электричества», благодаря которому мышцы заряжаются подобно лейденской банке.

Результаты наблюдений и теорию «животного электричества» изложил в 1791 году в работе «Трактат о силах электричества при мышечном движении». Это открытие произвело сенсацию.

Память о Луиджи Гальвани

В Болонье именем Гальвани названа площадь (Piazza Luigi Galvani), на которой рядом со старым зданием Болонского университета установлен памятник ученому.

С 1860 года лицей Болоньи носит имя Гальвани (Liceo Ginnasio Luigi Galvani).

В честь Луиджи Гальвани в 1961 г. назван кратер на обратной стороне Луны.