Eksperiment: Aktiver Ditt Sympatiske Nervesystem
Bakgrunn
De fleste av våre menneskelige fysiologieksperimenter har behandlet det frivillige nervesystemet (Nevromuskulær Nevrovitenskap) eller oppfatning (Sensorisk Nevrovitenskap); men her vil vi snakke om den «ufrivillige» delen av nervesystemet, det autonome nervesystemet. Det autonome nervesystemet styrer ting vi er både klar over og uvitende om, men generelt har ikke mye kontroll over – fordøyelse, homeostase, svette, blodtrykk, hjertefrekvens og mange andre. Det er tradisjonelt delt inn i to systemer, sympatisk divisjon (som aktiverer laget» fight or flight » respons) og parasympatiske divisjon (som aktiverer også laget «hvile og fordøye» respons).
vi kan studere effekten av sympatisk nervøs aktivering ved å måle hjertefrekvensen. I vårt tidligere hjerteeksperiment observerte vi hjertets elektriske impulser og økningen i hjertefrekvensen under trening. La oss gå litt dypere inn i hjertefrekvensfysiologi og prøv å spesifikt aktivere ditt sympatiske nervesystems» kamp eller fly » – respons. Hva skjer i » fight or flight?»Som du kan forestille deg, hvis du står overfor en trussel, si en stor skygge som beveger seg om natten, øker hjertefrekvensen, svette begynner, respirasjon øker, fordøyelsen hemmes, øynene utvides og mange andre ting.
Alternativt aktiverer parasympatisk» rest and digest » – responsen, som utfører det motsatte av alle de ovennevnte tingene(hjertefrekvensen minker, fordøyelsen aktiveres, salivasjon øker, etc). Mange av disse reaksjonene i både sympatiske og parasympatiske systemer styres av hormoner, noe som kan være nyttig å tenke på som «nevrotransmittere», men som går inn i blodet i stedet for det synaptiske spaltet for å finne sine mål, og i stedet for responstider på 1 ms i hjernen, har hormoner responstider i skalaen fra sekunder til minutter på flere strukturer i kroppen.
for eksempel når det sympatiske nervesystemet er aktivert, hypofysen, som anatomisk grener av hypothalamus i hjernen, utgivelser Adrenokortikotropt hormon (ACTH) i blodet, øker kortisolnivået, forårsaker ulike fysiologiske endringer, inkludert hjertefrekvensøkning. Samtidig frigjør binyrene, en nevral ganglion som ligger på nyrene, norepinefrin og har en lignende effekt på hjertet.
for å aktivere ditt sympatiske nervesystem, bruker vi den berømte «isvann» stimulansen. Dette brukes ofte i smertestudier som mennesker kan tolerere det, alle har opplevd kalde hender før, det er ikke skummelt og resulterer ikke i psykisk skade, og er en god modell stimulans lett å replikere i laboratorier rundt om i verden. Jo lenger du holder hånden i isvann, jo mer smertefullt blir det, aktiverer ditt sympatiske nervesystem, noe som vil føre til økt hjertefrekvens.
la oss nå se det for oss selv!
Nedlastinger
før du begynner, sørg For At Du har Backyard Brains Spike Recorder installert på datamaskinen. Backyard Brains Spike Recorder-programmet lar deg visualisere og lagre dataene på datamaskinen din når du gjør eksperimenter. Vi har også bygget en enkel lab utdeling for å hjelpe deg å tabulere dine data.
Video
Skriv Ut Materialer
hvis DU leter ETTER EN PDF til å skrive ut og skrible på, eller en google doc til å redigere, sjekk ut dette depotet av utskriftsressurser her!
Prosedyre
Puls Isvann Eksperiment
Mens vi er satt opp for dette eksperimentet, undersøker vi også en annen effekt på hjertefrekvensen, kalt dykkerefleksen. Når en sel løve eller andre marine pattedyr dykk, reduseres hjertefrekvensen, og venene og arteriene i perifere vev og lemmer kontrakt. Dette begrenser blodstrømmen til organer som ikke er relatert til dykket, reduserer oksygenforbruket i hjertet, og opprettholder blodstrømmen til hjernen.
men visste du at dette svaret finnes i alle pattedyr, inkludert deg? Når kaldt vann kontakter ansiktet ditt og du holder pusten, kan vi se «Dykkerefleksen» som en reduksjon i hjertefrekvensen. Vi kan gjøre variasjoner for å skille ut effekten av vannkontakt på ansiktet mot bare å holde pusten.
Respons Eksperiment For Pulsdykking
Notat: Instruktør Tilsyn anbefales når du gjør dette eksperimentet i klasserommet
Notater
Science Fair Project Ideas
siden disse forsøkene er relativt enkle å gjøre raskt, kan du raskt generere et stort datasett i familien eller skolen. Er det forskjeller mellom idrettsutøvere og personer med normal eller lav kondisjon? Er det forskjeller i alder, forskjeller mellom mannlige og kvinnelige studenter, etc. Glad Statistikk!
vi har tidligere studert effekten av trening av hjertefrekvens. Hvorfor ville eller ville ikke denne stressresponsen forårsaket av is øke hjertefrekvensen gjennom ulike fysiologiske mekanismer enn trening?