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400Hz~1kHz，扫描速度1s/div，灵 敏度 10~30g，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 20%~30%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0.540±0.211V,此时的收缩张力为 1.437±0.828g， 最大刺 激为 0.999±0.409V,此时的收缩张力为 11.162±5.797g。阈强度刺激时的肌肉收缩力 1.437±0.828g显著低于最大刺激强度刺激时的肌肉收缩力 11.162±5.797g，两者有显 性差异（p=0.00020.05). 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 0.540±0.211 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 1.437±0.828 强度（V） 0.700 1.250 1.550 0.800 1.350 0.650 0.700 0.340 1.450 1.200 0.999±0.409 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 11.162±5.797 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 0.1……0.90.951.01.051.11.151.2 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