坐骨神經(jīng)-腓腸肌標(biāo)本實驗報告.doc

華南師范大學(xué)實驗報告一、實驗題目：坐骨神經(jīng)-腓腸肌標(biāo)本制備、骨骼肌單收縮及其總和以及Powerlab實驗系統(tǒng)的使用二、實驗?zāi)康模?. 學(xué)習(xí)蛙類動物單毀髓與雙毀髓方法，并掌握坐骨神經(jīng)-腓腸肌標(biāo)本的制備方法。2. 了解電刺激的極性法則和方法，學(xué)習(xí)肌肉收縮的記錄方法。3. 觀察刺激強(qiáng)度與肌肉收縮反應(yīng)的關(guān)系、骨骼肌的單收縮過程和肌肉收縮的總和以及強(qiáng)直收縮現(xiàn)象, 了解肌肉收縮過程的時相變化以及刺激頻率對骨骼肌收縮形式的影響。三、實驗原理：腓腸肌由許多肌纖維組成，刺激腓腸肌時，不同的刺激強(qiáng)度會引起肌肉的不同反應(yīng)。當(dāng)刺激強(qiáng)度過小時，不引起肌肉發(fā)生收縮反應(yīng)，此時的刺激為閾下刺激。而能引起肌肉發(fā)生收縮反應(yīng)的最小刺激強(qiáng)度，為閾刺激。當(dāng)全部肌纖維同時收縮時，則出現(xiàn)最大的收縮反應(yīng)。這時，即使再增大刺激強(qiáng)度，肌肉收縮的力量也不再隨之加大，該刺激強(qiáng)度為最適刺激強(qiáng)度。肌肉組織對于一個閾上強(qiáng)度的刺激，發(fā)生一次迅速的收縮反應(yīng)，稱為單收縮。單收縮一般要經(jīng)歷潛伏期、收縮期和舒張期三個過程。當(dāng)同等強(qiáng)度的連續(xù)閾上刺激作用于標(biāo)本時，則出現(xiàn)多個收縮反應(yīng)的疊加，叫做強(qiáng)直收縮。當(dāng)后一收縮發(fā)生在前一收縮的舒張期，即發(fā)生不完全強(qiáng)直收縮；當(dāng)后一收縮發(fā)生在前一收縮的收縮期，各自的收縮則完全融合，肌肉出現(xiàn)持續(xù)的收縮狀態(tài)，即產(chǎn)生完全強(qiáng)直收縮。四、實驗材料：青蛙五、實驗步驟：1. 制備坐骨神經(jīng)-腓腸肌標(biāo)本：1) 洗干凈實驗動物2) 雙毀髓，剝制后肢，分離兩后肢3) 分離坐骨神經(jīng)4) 游離腓腸肌5) 分離股骨頭6) 標(biāo)本檢驗7) 電刺激極性法則的驗證2. 連接實驗裝置：將換能器的輸出線接至RM6240生理記錄裝置的2通道，電刺激信號接至肌槽的電極上。然后把制備好的坐骨神經(jīng)-腓腸肌標(biāo)本股骨固定在肌槽上。將固定肌肉的棉線另一端接在張力換能器上，保持適度松緊，將坐骨神經(jīng)搭在肌槽的電極上。3. 設(shè)置通道放大器和刺激器：1) 打開PowerLab電源，檢查USB線連接2) 打開Chart5中文版3) 設(shè)置通道數(shù)為24) 設(shè)置通道2-橋式放大器：量程5mV,低通10Hz，調(diào)零5) 設(shè)置刺激器：刺激方式選脈沖，脈沖數(shù)1，手動方式，量程10V,振幅100mV,標(biāo)記通道1，頻率1Hz,持續(xù)時間1mS,4. 開始測試：1) 打開刺激器面板和點右下角”開始“按鈕2) 點右上角調(diào)節(jié)采樣速度（“走紙速度”） 3) 菜單打開設(shè)置刺激器的脈沖數(shù)2個或5個，重新打開刺激器面板4) 調(diào)節(jié)走紙速度為4006、 實驗結(jié)果：（一）坐骨神經(jīng)-腓腸肌標(biāo)本制備股骨脊柱骨坐骨神經(jīng)腓腸肌圖1. 蛙坐骨神經(jīng)腓腸肌標(biāo)本圖（二）坐骨神經(jīng)-腓腸肌標(biāo)本在Powerlab實驗系統(tǒng)中所記錄下的數(shù)據(jù)1.通過不斷調(diào)整刺激強(qiáng)度，使肌肉收縮的幅度適中，記錄單收縮的曲線（圖2-1 ）。當(dāng)肌肉受到一個單電震刺激時，產(chǎn)生一次收縮，稱為單收縮。在經(jīng)過測量從刺激開始到收縮開始這一段無明顯外部表現(xiàn)的時間，稱為潛伏期。自肌肉開始收縮至收縮達(dá)到高峰，是長度縮短或張力增高的時間，稱為縮短期。曲線較緩慢地下降至基線，為長度或張力恢復(fù)過程的時間，稱為舒張期。圖2-1 蛙骨骼肌單收縮的分析潛伏期：27ms 收縮期：91ms 舒張期：331ms2.用單一方波電刺激直接（或通過神經(jīng)間接）刺激腓腸肌，直至在前一個較低的刺激下，因刺激強(qiáng)度太弱，而沒有引起肌肉收縮。記錄能夠引起肌肉發(fā)生最微弱的收縮的曲線（圖2-2）。這種剛能引起最小反應(yīng)的最小刺激強(qiáng)度為60mv。圖2-2 蛙骨骼肌閾刺激條件下的生物信號波形圖3.用單一方波電刺激直接（或通過神經(jīng)間接）刺激腓腸肌，直至在再繼續(xù)增加刺激強(qiáng)度，肌肉收縮卻不再增大，記錄能夠引起肌肉發(fā)生最大的收縮的曲線（圖2-3）。這種能使肌肉發(fā)生最大收縮反應(yīng)的最小刺激強(qiáng)度為3v。圖2-3 蛙骨骼肌最適刺激條件下的生物信號波形圖4.用連續(xù)的單一方波電刺激直接（或通過神經(jīng)間接）刺激腓腸肌，記錄能夠引起肌肉發(fā)生收縮的曲線（圖2-4）。圖2-4 蛙骨骼肌連續(xù)單刺激時生物信號波形圖5.隨著刺激頻率增高，肌肉收縮成為強(qiáng)直狀態(tài)。刺激坐骨神經(jīng)-腓腸肌標(biāo)本，記錄腓腸肌的收縮和電變化。（圖2-5 和圖2-6）圖2-5 蛙骨骼肌完全強(qiáng)直收縮時的生物信號波形圖圖2-6 蛙骨骼肌不完全強(qiáng)直收縮時的生物信號波形圖7、 分析與討論（一）實驗過程中需要注意是：1. 坐骨神經(jīng)標(biāo)本的制備過程中神經(jīng)干應(yīng)盡可能分離得長(上起脊椎處的主干, 下沿腓總神經(jīng)與脛神經(jīng)一直分離至踝關(guān)節(jié)附近) , 腓總神經(jīng)和脛神經(jīng)均應(yīng)保留;2. 在制備坐骨神經(jīng)標(biāo)本過程中應(yīng)盡量少損傷神經(jīng), 以確保神經(jīng)標(biāo)本的興奮性。3. 在連接生理采集系統(tǒng)的時候，需要注意將股骨部分的結(jié)締組織剔除干凈，否則難以固定在固定孔內(nèi)，影響實驗結(jié)果。4. 注意調(diào)節(jié)扎線的松緊，是肌肉自然拉平，保證肌肉一旦收縮，即可牽動張力傳感器的應(yīng)變梁，使記錄的結(jié)果跟加精準(zhǔn)。5. 每兩次刺激之間要讓肌肉休息半分鐘，避免反復(fù)地刺激引起神經(jīng)干疲勞,導(dǎo)致神經(jīng)干的興奮性降低。6. 刺激過程當(dāng)中，需要不斷用任氏液濕潤標(biāo)本，以保持良好的興奮性。 （二）閾刺激、最適刺激不同種類組織的興奮性高低不同，同一組織的不同單位其興奮性高低也不同。例如腓腸肌是由許多肌纖維組成的，各條肌纖維的興奮性高低并不相同。實驗中，采用單一方波電刺激直接（或通過神經(jīng)間接）刺激腓腸肌時，如刺激強(qiáng)度太弱，則不能引起肌肉收縮，只有達(dá)到一定強(qiáng)度時，才能引起肌肉發(fā)生最微弱的收縮。這種剛能引起最小反應(yīng)的最小刺激強(qiáng)度稱閾強(qiáng)度。隨著刺激強(qiáng)度的增加，肌肉收縮也相應(yīng)的逐步增大，這時刺激的強(qiáng)度超過閾值故稱為閾上刺激。當(dāng)刺激強(qiáng)度增大至某一數(shù)值時，肌肉出現(xiàn)最大收縮反應(yīng)。此時如再繼續(xù)增加刺激強(qiáng)度，肌肉收縮卻不再增大。這種能使肌肉發(fā)生最大收縮反應(yīng)的最小刺激強(qiáng)度稱為最適強(qiáng)度。肌肉收縮的幅度同刺激強(qiáng)度有關(guān)。由閾上刺激增強(qiáng)到最大刺激，肌肉收縮也逐漸加大到最大收縮。形態(tài)學(xué)證明，每一個運動神經(jīng)元的軸突分成許多末梢分支，每一分支通常分別支配一條肌纖維。如此，一根軸突所支配的全部肌纖維便構(gòu)成一個運動單位。閾刺激只能引起少數(shù)閾值最低的運動單位興奮，隨著刺激增強(qiáng)，引起較多的、乃至全部運動單位興奮。由此可知，超最大刺激也將不能繼續(xù)增大收縮幅度。（3） 完全強(qiáng)直收縮和不完全強(qiáng)直收縮肌肉收縮同多個刺激的頻率有關(guān)如對肌肉施以相繼兩次最大刺激，如間隔時間短，則先后兩次收縮可重疊起來，甚至變成一次更大的收縮。根據(jù)刺激頻率的不同，在Powerlab實驗系統(tǒng)中所記錄下的曲線中，如各收縮波的波峰仍可分辨，稱為不完全強(qiáng)直收縮；如各收縮波完全融合，不能加以分辨，稱為完全強(qiáng)直收縮。產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因為：由于刺激的間隔時間很短，當(dāng)前一次收縮尚未完全舒張或尚處于收縮期時，后一次刺激所引起的收縮已經(jīng)出現(xiàn)并被疊加上去。8、 結(jié)論把蛙的腓腸肌和支配它的神經(jīng)由體內(nèi)剝離出來，制成神經(jīng)-肌肉標(biāo)本，這時如果在神經(jīng)游離端一側(cè)輕輕地觸動神經(jīng)，或通以適當(dāng)?shù)碾娏鳎敲丛诮?jīng)過一個極短的潛伏期后，可以看到肌肉出現(xiàn)一次快速的縮短和舒張，而且只要刺激不造成組織的損傷，上述反應(yīng)可以重復(fù)出現(xiàn)。參考文獻(xiàn)：1 金燕,朱道立. 蟾蜍坐骨神經(jīng)動作電位的波形分析J. 動物醫(yī)學(xué)進(jìn)展, 2004,(02) . 2 蔣信偉,周潔,孫紅. 電刺激參數(shù)對坐骨神經(jīng)干興奮性的影響J. 徐州醫(yī)學(xué)院學(xué)報, 2007,(03)