Kísérlet: aktiválja szimpatikus idegrendszerét

háttér

emberi fiziológiai kísérleteink többsége az önkéntes idegrendszerrel (neuromuszkuláris idegtudomány) vagy az érzékeléssel (szenzoros idegtudomány) foglalkozott; de itt az idegrendszer “akaratlan” részéről, az autonóm idegrendszerről fogunk beszélni. Az autonóm idegrendszer irányítja azokat a dolgokat, amelyekről mindketten tisztában vagyunk és nem is tudunk, de általában nincs sok ellenőrzése – emésztés, homeosztázis, izzadás, vérnyomás, pulzusszám és még sok más. Hagyományosan két rendszerre oszlik, a szimpatikus osztódásra (amely aktiválja a “harc vagy menekülés” választ) és a paraszimpatikus osztódásra (amely aktiválja a szintén kitalált “pihenés és emésztés” választ).

a pulzusszám mérésével tanulmányozhatjuk a szimpatikus idegi aktiváció hatásait. Korábbi szívkísérletünkben megfigyeltük a szív elektromos impulzusait és a pulzusszám növekedését edzés közben. Menjünk egy kicsit mélyebben a pulzusszám fiziológiájába, és próbáljuk meg kifejezetten aktiválni a szimpatikus idegrendszer “harc vagy menekülés” válaszát. Mi történik a ” harc vagy repülés?”Ahogy el tudod képzelni, ha fenyegetéssel szembesülsz, mondjuk egy nagy árnyék mozog az éjszaka, a pulzusszám növekszik, az izzadás megkezdődik, a légzés fokozódik, az emésztés gátolt, a szemek kitágulnak és sok más dolog.

Alternatív megoldásként a paraszimpatikus aktiválja a” rest and digest ” választ, amely a fent felsorolt dolgok ellenkezőjét hajtja végre (a pulzusszám csökken, az emésztés aktiválódik, a saliváció fokozódik stb.). Ezen reakciók közül sokat mind a szimpatikus, mind a paraszimpatikus rendszerekben hormonok szabályoznak, amelyek hasznosak lehetnek “neurotranszmittereknek” gondolni, de amelyek a szinaptikus hasadék helyett a véráramba kerülnek, hogy megtalálják a célpontjukat, és az agyban az 1 ms válaszidő helyett a hormonok válaszideje másodpercek-percek a test több struktúráján.

például, amikor a szimpatikus idegrendszer aktiválódik, az agyalapi mirigy, amely anatómiailag elágazik az agy hipotalamuszából, felszabadítja az adrenokortikotrop hormont (ACTH) a véráramba, növeli a kortizolszintet, különféle fiziológiai változásokat okozva, beleértve a pulzusszám növekedését. Ezzel párhuzamosan a mellékvese, a vesén elhelyezkedő idegi ganglion felszabadítja a noradrenalint, és hasonló hatással van a szívre.

a szimpatikus idegrendszer aktiválásához a híres “jeges víz” ingert fogjuk használni. Ezt gyakran használják a fájdalomvizsgálatokban, mivel az emberek tolerálják, mindenki korábban tapasztalt hideg kezeket, nem ijesztő, és nem okoz pszichológiai károkat, és egy jó modell-inger, amelyet könnyű megismételni a laboratóriumokban szerte a világon. Minél hosszabb ideig tartja a kezét jeges vízben, annál fájdalmasabbá válik, aktiválja a szimpatikus idegrendszert, ami a pulzusszám növekedéséhez vezet.

most nézzük meg magunknak!

Letöltések

mielőtt elkezdené, győződjön meg róla, hogy a Backyard Brains Spike Recorder telepítve van a számítógépére. A Backyard Brains Spike Recorder program lehetővé teszi az adatok megjelenítését és mentését a számítógépen, amikor kísérleteket végez. Építettünk egy egyszerű laboratóriumi kiadványt is, amely segít az adatok táblázatában.

Video

nyomtatási anyagok

Ha PDF-t szeretne nyomtatni és firkálni, vagy egy szerkeszteni kívánt google dokumentumot keres, nézze meg ezt a nyomtatási erőforrások tárházát itt!

eljárás

pulzusszám jeges víz kísérlet

  • töltsön meg egy tésztaedényt vagy egy nagy vödröt 3/4 tele jéggel.
  • adjunk hozzá hideg vizet. Ne feledje, hogy jeges vizet készít,nem vizet jéggel. A jeges víz biztosítja, hogy a keverék mindig egyensúlyban legyen 32 USD f-nél (0 USD C).
  • helyezze az elektróda tapasz matricákat a felső alkarjára, egyet pedig a keze hátuljára.
  • csatlakoztassa a narancssárga kábel piros aligátor kapcsait az alkar felső részén lévő elektródákkal, a földi aligátor kapcsot pedig a kéz hátulján lévő földelektródával.
  • csatlakoztassa a narancssárga kábelt a szív és az agy SpikerShield, és csatlakoztassa a szív és az agy SpikerShield a számítógép USB-n keresztül.
  • állítsa be a SpikeRecorder szoftvert a pulzusszám felvételének megkezdéséhez. Ez úgy történik, hogy csatlakoztatja a szív és az agy SpikerShield a számítógéphez USB porton keresztül, bekapcsolja a power line noise notch szűrő 60 Hz (USA) vagy 50 Hz (Európa, Dél-Amerika) attól függően, hogy az ország él, és az Általános sáváteresztő szűrők 1-100 Hz. LÉPJEN küszöb módba, kattintson a szív ikonra, és mozgassa a küszöböt, amíg el nem tudja különíteni és kiszámítani a pulzusszámot.
  • Megjegyzés Ha az elektrokardiogram furcsának tűnik (fejjel lefelé), cserélje ki a két piros aligátor kapcsot az ellentétes alkarokra.
  • nyomja meg a felvétel gombot, írja le annak a barátnak a pulzusát, akitől felvételt készít…
  • kérje meg barátját, hogy tegye a kezét a jeges vízbe, de hagyja szabadon a felső alkarokat, hogy az elektródák ne merüljenek el.
  • várja meg, amíg a barátja beszámol arról, hogy az inger elég fájdalmas lesz ahhoz, hogy “alig tudja elviselni.”
  • írja le a pulzusukat.
  • ismételje meg többször az átlagot (lásd a tájékoztatót).
  • ha elegendő megfigyelést ismételsz meg, statisztikai hipotézis tesztelést végezhetsz. Variáns-a Búvárválasz

    miközben erre a kísérletre készülünk, megvizsgáljuk a pulzusra gyakorolt másik hatást is, az úgynevezett búvárreflexet. Amikor egy fóka oroszlán vagy más tengeri emlős merül, pulzusa csökken, és a perifériás szövetekben és végtagokban lévő vénák és artériák összehúzódnak. Ez korlátozza a merüléshez nem kapcsolódó szervek véráramlását, csökkenti a szív oxigénfogyasztását, és fenntartja az agy véráramlását.

    de tudta, hogy ez a válasz minden emlősben létezik, beleértve Önt is? Amikor hideg víz érintkezik az arcoddal, és visszatartod a lélegzeted, láthatjuk a “Búvárreflexet”, mint a pulzusszám csökkenését. Variációkat tehetünk annak érdekében, hogy elkülönítsük a vízzel való érintkezés hatásait az arcra, szemben a légzés egyszerű visszatartásával.

    pulzusszám Búvárválasz kísérlet

    Megjegyzés: Az oktató felügyelete ajánlott, amikor ezt a kísérletet az osztályteremben végezzük

  • dobd ki a jeges vizet a fenti edénybe, és cseréld ki elviselhetőbb hideg/hideg vízzel.
  • jegyezze fel a nyugalmi pulzusszámot.
  • kérje meg az alanyt, hogy tartsa vissza a lélegzetét, és merítse az arcát víz alá, amíg az alany kényelmesen képes rá.
  • figyelje meg a pulzusszámot. Csökken, majd növekszik, amikor az alany eltávolítja a fejét a kádból, és újra lélegezni kezd?
  • most az alany használjon légzőcsövet.
  • ismételje meg a kísérleteket, de tartsa az alany arcát a víz alatt, de lélegezzen át a légzőcsőn.
  • a pulzusszám ugyanúgy változik, mint amikor az alany víz alatt tartotta a lélegzetét?
  • végül mérje meg a pulzusszámot, és kérje meg az alanyt, hogy tartsa vissza a lélegzetét, ahelyett, hogy az arcát víz alá merítené. Észre kell vennie, hogy a pulzusszám csökken, majd rövid ideig ismét emelkedik, amikor visszatér a normál légzéshez. Többé-kevésbé drámai volt, mint amikor az arc víz alá merült?
  • Megjegyzések

  • köszönjük a testmozgás és izomfiziológia kollégánknak, Brian L. Tracy docensnek, hogy leírta nekünk ezt a kísérletet a Society for Neuroscience 2016 konferencián.
  • az “autonóm” szó, ami akaratlan, az “autonóm” szóhoz kapcsolódik, ami független.

    Tudományos Vásár projektötletek

    mivel ezeket a kísérleteket viszonylag könnyű gyorsan elvégezni, gyorsan generálhat nagy adatkészletet családjában vagy iskolájában. Van-e különbség a sportolók és a normál vagy alacsony fitneszszintű emberek között? Vannak-e különbségek az életkorban, különbségek a férfi és a női hallgatók között stb. Boldog Statisztika!

    korábban tanulmányoztuk a pulzusszám gyakorlásának hatását. Miért növelné vagy nem növelné ez a jég által okozott stresszválasz a pulzusszámot a testmozgástól eltérő fiziológiai mechanizmusok révén?



  • Vélemény, hozzászólás?

    Az e-mail-címet nem tesszük közzé.