蟾蜍骨骼肌兴奋收缩试验试验报告

生理科学实验报告生理科学实验报告 实验实验 1 1蟾蜍骨骼肌兴奋收缩实验蟾蜍骨骼肌兴奋收缩实验 实验组成员刘谨、杨莹莹、张敏霞 浙江大学医学院 临床医学（七年制）1008 班 【摘要】实验目的学习使用 RM6240 多道生理信号采集处理系统和换能器的使用。 掌 握制备具有正常兴奋收缩功能的蛙类坐骨神经-腓肠肌标本基本操作技术。观察不同刺激强 度、频率对肌肉收缩的影响。观察神经-肌肉接头兴奋传递和骨骼肌兴奋的电变化与收缩之 间的时间关系及其各自特点。 【关键词】神经-肌肉、刺激强度、频率、电位变化、张力变化 【实验原理】 蛙类的某些基本生命活动和生理功能与哺乳类动物有相似之处， 而且其离 体组织的生活条件比较简单，易于控制和掌握。因此，蛙或蟾蜍的坐骨神经-腓肠肌标本常 被用来观察神经-肌肉的兴奋性、刺激与反应的规律及肌肉收缩特点等实验。肌肉组织的兴 奋主要表现为收缩活动， 一个刺激是否能使组织发生兴奋， 不仅与刺激形式有关还与刺激时 间、强度、强度-时间变化三要素有关，若用方形电脉冲刺激则组织兴奋只与刺激强度、时 间有关， 终板电位可引起肌肉产生兴奋在宏观上表现为肌肉收缩。 肌肉的收缩形式不仅与刺 激本身有关而且还与刺激频率有关。 若刺激频率较小，则表现为单收缩，逐渐增大刺激频率 则变现为不完全强直收缩，继续增强则表现为完全强直收缩。 【实验步骤】 1.实验材料 1.1 实验动物蟾蜍 1.2 实验试剂任氏液，甘油高渗任氏液 1.3 实验器材一维微调器，BB-3G 屏蔽盒，针形引导电极，张力换能器，RM6240 多 道生理信号采集处理系统 2. 实验方法 2.1蟾蜍坐骨神经神经-肌肉标本的制作 取蟾蜍一只常规方法毁脑脊髓，剪断脊柱并且剪除蟾蜍躯干上部以及内脏，避开神 经剥除蟾蜍的皮肤，于任试液中清洗，剪除骶骨分离坐骨神经于坐骨神经根部结扎， 将 标本固定于木板上，分离大腿部坐骨神经，直至分离至腘窝胫神经分叉处。 然后剪断股 二头肌腱、半腱肌和半膜肌肌腱， 并绕至前方剪断股四头肌腱。 用剪刀刮除股骨上的肌 肉，在距膝关节约 1cm 处剪断股骨。在腓肠肌肌腱处结扎然后剪断分离出坐骨神经-腓 肠肌，并置于任试液中待用。 2.2实验系统连接和参数设置 张力换能器输入 RM6240 系统第一通道，刺激输出接标本盒刺激电极。开启计算机 和 RM6240 多道生理信号采集处理系统的电源。 启动 RM6240 多道生理信号采集处理系 统软件，在其窗口点击“实验”菜单那，选择“刺激强度（或频率）对骨骼肌收缩的影 响”项。仪器参数第1 通道模式为张力。采集频率400Hz1kHz，扫描速度1s/div，灵 敏度 1030g，时间常数为直流，滤过频率 100Hz。在“选择”下拉菜单中选择“强度/ 频率”项，显示刺激参数。 2.3实验装置连接 将离体的坐骨神经腓肠肌标本的股骨插入标本盒的固定孔中，旋转固定螺钉固定标 本，腓肠肌的跟腱结扎线系于张力换能器的悬臂梁上。 坐骨神经放在刺激电极上， 保持 神经与电极接触良好。调节一维微调器，将前负荷调至2g。 2.4实验观察项目 2.4.1毁脑脊髓前后蟾蜍四肢肌张力的变化。 用锌铜弓分别刺激坐骨神经和腓肠肌， 观 察肌肉的反应。 2.4.2刺激强度对骨骼肌收缩的影响 刺激方式单次，刺激波宽 0.1ms。电极记录窗 口的记录按钮，开始记录，按刺激器的“刺激”按钮，刺激强度从 0.1V 逐渐增大，强 度增量为 0.05V，连续记录肌肉收缩曲线。记录阈刺激与阈刺激时的张力和最大刺激与 最大刺激是的张力。 2.4.3刺激频率对骨骼肌收缩的影响 将刺激强度设置为最大刺激强度，波宽0.1ms。 刺激模式为频率递增方式，起始频率 1Hz，步长为 1Hz，组间延时大于 10s，连续记录 不同频率是的收缩曲线，观察不同刺激频率时的肌肉收缩张力变化。 2.4.3同步记录神经干动作电位、 骨骼肌动作电位、 肌肉收缩曲线。 通道 1 记录肌张力、 通道 2 记录肌膜电位、通道 3 记录神经干电位。刺激模式为双刺激， 刺激强度为最大刺 激强度，刺激波宽为0.1ms，同步出发。针形引导电极插入腓肠肌并固定。观察记录刺 激间隔 0.5、2、10ms 情况下神经干动作电位、肌膜电位波形和腓肠肌的收缩曲线。 2.4.4观察甘油高渗任试液处理肌肉后的肌肉动作电位和收缩用浸润 2030甘油 高渗任试液的棉花包裹腓肠肌， 每隔 30s 用单刺激标本一次。 记录出现有动作电位无腓 肠肌收缩的时间。 2.5统计方法结果以X S表示，统计学分析采用 Student’s t-test 方法。 【实验结果】 3.1 蟾蜍坐骨神经干阈刺激是0.5400.211V,此时的收缩张力为 1.4370.828g， 最大刺 激为 0.9990.409V,此时的收缩张力为 11.1625.797g。阈强度刺激时的肌肉收缩力 1.4370.828g显著低于最大刺激强度刺激时的肌肉收缩力 11.1625.797g，两者有显 性差异（p0.00020.05. 表 1不同刺激强度刺激坐骨神经对蟾蜍腓肠肌收缩张力的影响 样本 强度（V） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0.400 0.650 0.500 0.550 0.550 0.350 0.400 0.250 0.850 0.900 0.5400.211 阈刺激 收缩张力（g） 1.800 0.500 1.447 3.180 1.832 1.450 1.920 0.800 1.110 0.330 1.4370.828 强度（V） 0.700 1.250 1.550 0.800 1.350 0.650 0.700 0.340 1.450 1.200 0.9990.409 最大刺激 收缩张力（g） 10.490 24.230 11.433 16.370 13.320 5.800 9.320 8.700 7.900 4.053 11.1625.797 X  S 3.2 刺激强度（U）与肌肉收缩张力（T）的关系 在阈刺激强度与最大刺激强度之间 ，腓肠肌的收缩力随着刺激强度的增大而增大，刺 激强度大于最大刺激强度，腓肠肌的收缩力不再增大，见图1。 表 2 刺激强度与肌肉收缩张力之间关系 刺激 强度 （V） 收缩 张力 （g） 000.330.6463.3732.5633.4633.3934.053 0.10.90.951.01.051.11.151.2 4.500 4.000 3.500 3.000 2.500 2.000 1.500 1.000 0.500 0.000 收缩张力/g 0 . 4 0 0 0 . 6 5 1 . 2 5 0 0 . 1 0 0 0 . 1 5 0 0 . 2 0 0 0 . 2 5 0 0 . 3 0 0 0 . 3 5 0 0 . 4 5 0 0 . 5 0 0 0 . 7 0 0 0 . 7 5 0 0 . 8 0 0 0 . 8 5 0 0 . 9 0 0 1 . 0 0 0 1 . 0 5 0 1 . 1 0 0 1 . 1 5 0 1 . 2 0 0 1 . 3 0 0 1 . 3 5 0