Biosci 3 postlab.pdf

38
Postlab of Frog Experiments

description

A postlab discussion

Transcript of Biosci 3 postlab.pdf

Page 1: Biosci 3 postlab.pdf

Postlab  of  Frog  Experiments  

Page 2: Biosci 3 postlab.pdf

Exercise  11  Pithing  the  Frog    

 

Page 3: Biosci 3 postlab.pdf

PITHING      Ø     make  the  animal  free  from  pain      Ø     destroy  the  Nervous  System    Ø     pithing/dissec>ng  needle    Ø     foramen  magnum                  -­‐  cup-­‐like  depression                    -­‐    located  between  the  skull  and  the  atlas  (first                          cervical  vertebra)  Ø       single  pithing  –  brain  is  destroyed  Ø       double  pithing  –  brain  and  spinal  cord  are                                                                              destroyed    

     

Page 4: Biosci 3 postlab.pdf

Signs  of  Successful  Pithing    •  Frog  will  remain  limp  •  Legs  are  extended  forward  or      outstretched      and  frog  will  quiver    

 v   Single  pithing  will  only  destroy      the  brain.    Frog  will  s>ll  be  able  to:  

Ø         breath  Ø         muscles  will  s>ll  contract  Ø         heart  will  s>ll  beat    

Page 5: Biosci 3 postlab.pdf

Proper  way  of  restraining  the  frog  during  pithing:  

•  Legs  should  be  outstretched  and  held  >ghtly  between  ring  and  small  finger  •  Head  bent  forward  ,  pressure  exerted  on  top  of  the  head  by  index  finger  •  Head  is  bent  over  the  second  finger    

Page 6: Biosci 3 postlab.pdf

Exercise  12    Muscle-­‐Nerve  Prepara>on    

Page 7: Biosci 3 postlab.pdf

Parts  of  Muscle-­‐Nerve  Prepara>on    •  Scia>c  nerve  –  whi>sh  thread-­‐like        structure  lying  in  between        the  thigh  muscle  close  to  the        femur    •  Femur    •  Thigh  muscles    •  Gastrocnemius  –  large  muscle  at  the  postero-­‐  inferior  

                                                                     part  of  the  lower  leg  opposite  the                                                                        peroneus    •  Tendon  of  Achilles      v   remove  peroneus,  shinbone  (;biofibula)  and  foot  (pes)    v Muscle-­‐  nerve  prepara;on  is  placed  in  amphibian  Ringer’s  

solu;on    

Page 8: Biosci 3 postlab.pdf

Exercise  13  Applica>on  of  Different  Forms  of  

S>muli    

Page 9: Biosci 3 postlab.pdf

S>mulus    -­‐  any  change  in  the  environment    -­‐  Tissues  maybe  s>mulated  by:                  a.  mechanical  s>mulus  (>e  and  pinch  the  scia>c                              nerve)                  b.  thermal  s>mulus  (  hot  and  cold  water)                  c.  chemical  s>mulus    (NaCl  )                  d.  electrical  s>mulus  –  (s>mulator)  -­‐    preferred                              1.  intensity  and  dura>on  can  be  controlled                            2.  it  maybe  applied  and  removed  easily                              3.  changes  that  the  electrical  s>mulus                                        produces  is  reversible  and  do  not                                        damage  the  >ssues        

Page 10: Biosci 3 postlab.pdf

S;mulus  Applied   Response  

1.  Mechanical     a.  Tying     single  b.  Pinching     single  

2.  Thermal   a.  Hot  water     single  

b.  Cold  water  

single  

3.  Chemical  (NaCl)     series  

4.  Electrical     a.  Direct   single  

Page 11: Biosci 3 postlab.pdf

ANSWER  TO  QUESTIONS  1.  Which  among  the  different  forms  of  s>muli  

applied  gives  a  be\er  result?  Ans:  Among  the  different  forms  of  s>muli  applied,  

electrical  s>mulus  gave  the  be\er  result                              1.  intensity  and  dura>on  can  be  controlled                            2.  it  maybe  applied  and  removed  easily                              3.  change  that  the  electrical  s>mulus                                        produces  is  reversible  and  do  not                                        damage  the  >ssues  

Page 12: Biosci 3 postlab.pdf

2.  Why  is  the  chemical  s>mulus  not  frequently  applied  in  the  laboratory?  

 Ans:  Chemical  s>mulus  is  not  frequently  use  in  the  laboratory  because  it  damages  the  >ssue.    

Page 13: Biosci 3 postlab.pdf

Threshold  s;mulus        -­‐  s>mulus  whose  strength  is  just  enough  to            elicit  a  response    Subminimal  s;mulus        -­‐  weaker  than  threshold  s>mulus          -­‐  does  not  cause  any  response    Maximal  S;mulus        -­‐  type  of  s>mulus  that  causes  the  greatest  response    Supramaximal  s;mulus        -­‐  strength  is  greater  than  maximal  s>mulus  but  response  is  similar  to  that  of  maximal  s>mulus    

Page 14: Biosci 3 postlab.pdf

Exercise  14  The  Spinal  Frog    

Page 15: Biosci 3 postlab.pdf

•  Spinal  frog-­‐  single  pithing    •  Normal  frog  (only  the  semicircular  canal  is  destroyed)  

Page 16: Biosci 3 postlab.pdf

Condi;on   Spinal  Frog   Normal  Frog  

1.  Posi>on  of  :                                a.  head                                b.  eyes                                c.  limbs      

 Drooping  Half  closed    Extended    

 Erect  Wide  open  Contracted    

2.  Pinching  the  toes     No  response  

3.  Pinching  the  skin     No  response    

4.  Pinching  the  hind  toes     No  response    

5.  Response  on  the  other  toes    

No  response    

6.  Posi>on  of  the  body     Tilted  to  one  side  (not  balanced    

Normal  posi>on    

Page 17: Biosci 3 postlab.pdf

7.  Evidence  of  sight     No  response     Frog  moved    

8.  Evidence  of  hearing    

No  response   frog  moved    

9.  Touching  the  cornea    

No  response     Eyes  closed    

10.  Destruc>on  of  semicircular  canal    

Not  balanced     Normal  posi>on    

Page 18: Biosci 3 postlab.pdf

Exercise  15  Complex  Coordinated  and  Uncoordinated  Reflexes  

Page 19: Biosci 3 postlab.pdf

Condi;on   Observa;on   Type  of  Reflex  

Before  injec>on    of  strychnine                a.  concentrated                        HNO3              b.  immersion  in                          hot  water    

   Frog  flexed  the  leg      withdraws  the  leg    

   v   all  are  complex  

coordinated  reflexes  (orderly  sequence  of  muscular  contrac>ons  

Ager  injec>on  of  strychnine  (dorsal  lymph  sac)                  a.  concentrated                          HNO3                  b.  immersion  in                            hot  water    

S>ffening  of  the  leg  (convulsive  movements/spasmodic  contrac>ons)  

v Uncoordinated  reflexes    

Page 20: Biosci 3 postlab.pdf

Answer  to  Ques>ons  1.  What  type  of  reflexes  was  produced  upon  the  first  

applica>on  of  acid?    Ans:  The  type  of  reflex  produced  upon  the  first  

applica>on  of  acid  is  complex  coordinated.    Ager  injec>on  of  strychnine  and  applica>on  of  acid?    Ans:  The  strychnine  solu>on  causes  convulsive  

movements  or  spasmodic  contrac>on  because  strychnine  binds  with  glycine  which  is  a  neurotransmi\er  for  relaxa>on  and  contrac>on  equilibrium  therefore  the  muscle  remains  contracted.  

 

Page 21: Biosci 3 postlab.pdf

3.    Under  what  group  of  reflexes  will  you  classify  the  withdrawal  reflex?  

 Ans:  Withdrawal  reflexes  are  classified  under  complex  coordinated  reflex.    

 

Page 22: Biosci 3 postlab.pdf

Exercise  35  The  Effect  of  Temperature  on  

Heart  Rate    

Page 23: Biosci 3 postlab.pdf

Condi;on   Results  heartbeats/minute    

1.  Intact  heart     60-­‐100  beats/min  

2.  heart  in  Ringer’s            solu>on  (room            temperature)  

Slightly  lower  than  intact  heart    

3.  heart  in  warm          Ringer’s  solu>on    

v  the  higher  the  temp.    the  higher  the  cardiac  rate    

4.  Heart  in  cold  Ringer’s            solu>on  

v  the  lower  the  temp.  the  lower  the  cardiac  rate  

Page 24: Biosci 3 postlab.pdf

Sympathe;c     Parasympathe;c  

Force   increases   decreases  

Rate   increases   decreases  

Rhythm   increases   decreases  

Page 25: Biosci 3 postlab.pdf

Answer  to  Ques>ons    1.  How  do  increased  calcium  and  potassium  levels  affect  the  

heart  rate?    Ans:  Increase  calcium  levels  –  increase  heart  rate            Increase  potassium  levels  –  lower  heart  rate      2.    Differen>ate  sympathe>c/parasympathe>c  s>mula>on    Ans:  Sympathe>c  s>mula>on  –  increases  cardiac    

                 ac>vi>es              Parasympathe>c  s>mula>on  –  decreases                                cardiac  ac>vi>es    

Page 26: Biosci 3 postlab.pdf

Exercise  10    Isotonic  and  Isometric  Contrac>ons    

Page 27: Biosci 3 postlab.pdf

Isotonic  Contrac;on    

Isometric  Contrac;on    

Muscle  length   Shortens     Muscle  retains  original  length    

Muscle  tension     Less  tension   More  tension      

Iner>a     Greater     Lesser    

Force     Lesser    force   Greater  Force    

Page 28: Biosci 3 postlab.pdf

Isotonic  Contrac;on  -­‐  Muscle  length  changes  but  the  force  produced  does  not  

 Isometric  Contrac;on  -­‐  Is  the  condi>on  in  which  muscle  length  does  not  change  regardless  of  the  amount  of  force  generated  by  the  muscle  

 

Page 29: Biosci 3 postlab.pdf

Answer  to  Ques>ons:  1.  Isotonic  contrac>ons                ex.  Walking,  wri>ng,  running              Isometric  contrac>ons                  ex.  Simply  standing,  pushing  against  a  wall    2.  Isotonic  contrac>on                    -­‐  muscle  shortens,  mechanical  work              Isometric  contrac>on                  -­‐  muscle  >ghtening  but  no  shortening  of                      muscle    

Page 30: Biosci 3 postlab.pdf

Exercise  8  Simple  Muscle  Contrac>on  

Page 31: Biosci 3 postlab.pdf

•  Single  pithing    •  Muscle  prepara>on  (same  as  muscle  nerve  prepara>on)  

•  Parts  of  muscle  prepara>on?  •  Parts  removed?  •  What  muscle  is  used?    v   to  produce  simple  muscle  contrac>on,  electrical  s>mulus  is  applied  to  the  muscle.  

v Muscle  is  allowed  to  relax  before  applica>on  of  second  s>mulus  

Page 32: Biosci 3 postlab.pdf

Myogram    -­‐  record  of  muscle  contrac>on    Muscle  twitch/Simple  Muscle  Contrac>on      -­‐  brief  contrac>on  of  a  muscle  fiber  in  a  motor              unit  in  response  to  a  single  ac>on  poten>al  in                a  motor  neuron      

Page 33: Biosci 3 postlab.pdf

Three    Phases  of  Simple  Muscle  Contrac>on  A-­‐B    lag  or  latent  phase          -­‐  period  ager  s>mula>on          -­‐  contrac>on  is  not                  apparent      B-­‐C    contrac>on  phase            -­‐  period  when  muscle  fibers                contract  (muscle  fibers  shorten)  C-­‐D    relaxa>on  phase              -­‐  period  when  the  myogram  falls              -­‐  muscle  returns  to  its  res>ng  state  

Page 34: Biosci 3 postlab.pdf

Exercise  9  Summa>on    

Page 35: Biosci 3 postlab.pdf

 1.  Summa;on                -­‐  adding  together  of  individual  muscle                    twitches  to  make  a  strong  coordinated                  movements                -­‐  brought  about  by  sending  at  least  2                    successive  s>muli                -­‐  second  s>mulus  comes  before  the  end  of                    contrac>on  or  at  the  beginning  of  relaxa>on                    period.          

Page 36: Biosci 3 postlab.pdf

 A    -­‐  first  baseline    B    -­‐  first  peak/second  baseline  C    -­‐    second  peak      AB        first  contrac>on    BC        second  contrac>on  CD        relaxa>on            

Page 37: Biosci 3 postlab.pdf

2.  Second  contrac>on  is  higher  than  the  first  contrac>on  because  of  the  ff.  reasons:          a.  greater  tension  is                  produced  on  the  muscle                  upon  sending  more  than                  one  s>mulus.        b.  second  contrac>on  is                    higher  than  the  first                  because  it  starts  at  a                    higher  baseline            c.  greater  amount  of  Ca  on  the                  second  contrac>on            

a    -­‐  first  baseline    b    -­‐  first  peak/second  baseline  c    -­‐    second  peak    

Page 38: Biosci 3 postlab.pdf

The  End