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1、实验三骨骼肌单收缩的分析一. 目的与要求：1. 学习神经一肌肉实验的电刺激方法及肌肉收缩的记录方法2. 观察刺激强度与肌肉收缩反应的关系3. 学会分析单收缩过程的三个时期一一潜伏期、缩短期和舒张期4. 了解骨骼肌收缩的总和现象5. 观察不同频率的阈上刺激引起肌肉收缩形式的改变二. 基本原理1. 受坐骨神经支配的腓肠肌由许多肌纤维组成，当用不同的刺激强度刺激坐骨神经 时，会引起肌肉的不同反应。当刺激强度过小时，不引起肌肉发生收缩反应，称阈 下刺激。逐渐增大刺激强度，可引起少数肌纤维发生收缩反应，引起收缩反应的最 小有效强度。随刺激强度增大，参加收缩反应的肌纤维数量增多，收缩力加大，此 时刺激为阈
2、上刺激。待全部肌纤维均参加了收缩反应，即出现最大收缩反应，即使 再增加刺激强度，肌肉收缩力量也不再加大。可以引起肌肉发生最大收缩反应的最 小刺激强度称为最适刺激。2. 肌肉组织对于一个阈上强度的刺激发生一次迅速的收缩反应，称为单收缩。单收缩 过程可分为潜伏期、缩短期和舒张期。3. 两个同强度的阈上刺激相继作用于神经一肌肉标本，若刺激间隔大于单收缩的时 程，则肌肉出现两个分离的单收缩；若刺激间隔小于收缩的时程，则出现两个两个 收缩反应的重合，称为收缩的总和。当同强度的连续阈上刺激作用于标本时，出现 多个收缩反应的融合，称为强直收缩。不完全强直收缩后一收缩发生在前一收 缩的舒张期；完全强直收缩一一
3、后一收缩发生在前一收缩的收缩期，各自的收缩完 全融合后，肌肉处于持续的收缩状态。三. 动物、器材与试剂1. 动物：蟾蜍2. 器材：常用手术器械（手术剪、手术镊、眼科剪、眼科镊、毁髓针、玻璃分针） 大剪刀、棉线、烧杯、滴管、蛙钉、蜡盘、铁架台、滑轮、刺激电极、张力转换器3. 试剂：任氏液四. 方法、步骤与结果1. 双毁髓：方法同上次实验2. 将整只蟾蜍背面向上，四肢用蛙钉固定于蜡盘中，剥去一后肢皮肤，用玻璃分针分 离坐骨神经上至大腿根部，下至膝关节，剪断沿途支配大腿肌肉的分支，并用玻璃 分针尽可能出去坐骨神经表面筋膜；用棉线绑紧腓肠肌肌腱，自后方剪断该肌腱， 分离腓肠肌，制得在体的坐骨神经-腓肠
4、肌标本。3. 将棉线穿过一滑轮，再穿过张力转换器的小孔， 打紧绑紧，调节蜡盘及铁架台位置， 使棉线适当紧张，且绑住腓肠肌肌腱的棉线着力方向顺着腓肠肌的自然姿态。4. 确定PowerLab系统连接正确，打开 PowerLab和Chart，在Chart上调整初始设定,设定刺激间隔为5s,波宽2.56ms,调节无刺激平直线近零点，并调节蜡盘和铁架台位置使尽量去处杂波，即使腓肠肌处于最适长度。5.在Isolated Stimulate窗口中设置刺激频率为1，强度为100卩AX 20,作出一个单收缩的波形图2单收缩波形6 .设定间隔时间为 5s,频率为6,刺激电压单位为100卩A,设定刺激电压从 100
5、卩AX1开始逐步增加电压强度直至100卩AX15。观察到当刺激为 100卩AM时出现一小波，逐渐增大至100卩AX13时到达顶峰，再增大到100卩AX15几乎没有变化，最后增大到 100卩AX30肌肉张力也没有变化。如图：)v 卩 oor e n n ah c.5.0.5.00 0 01 .- - -100 件 123456789 10 1112 13 14 15 30波形图)vml1e？rp0 0 0 0 0 0 0 00 0 000刺激图7.设定刺激强度为20 X 100卩A,设定时间间隔为3s,刺激频率由小到大，连续刺激标本。实验中由1Hz开始，只出现分隔的单收缩波，2Hz的情况相同，但
6、是波的数量增多,以后每次加大1Hz,至12Hz出现强直收缩图形，再增加到15Hz情况依旧。如图hv m(nolenncucc1 ol!J%bl-2时1Jf1rHZ2图 形 波Lv ennanc5OO5OO1515刺激图五. 思考题1. 如何保持标本在实验过程中机能稳定？答：a.避免金属器械碰压、触及或损伤神经及腓肠肌；b .避免破坏组织的生理状态；c. 实验过程中应不时用任氏液湿润标本，防止干燥；d. 所加的刺激不能过强，频率不能过大。2. 找出标本的阈强度，最适刺激强度答：阈强度约 3X 100 A4X 100卩A间，最大刺激强度约 13X 100卩A14X 100 A 间。3. 你所制备的
7、标本兴奋性如何？指标是什么？答：兴奋性良好。较小的刺激即能引起较大的动作电位。4. 单收缩过程中的潜伏期包括哪些生理过程？答：包括兴奋传递、 Ach的量子式释放、三连管处 Ca离子释放以及兴奋-收缩耦合。5. 讨论肌肉发生不完全强直收缩及完全强直收缩的条件，人们日常生活种哪些动作属 于强直收缩？答：后-收缩发生在前一收缩的舒张期时，称为不完全强直收缩； 后收缩发生在前-收缩的收缩期时，各自的收缩完全融合，肌肉处于持续的收缩状态，称为完全强直收缩。人们日常生活中的强直收缩的动作很多，如持物品，拿水杯等。6. 何谓临界融合刺激频率？答：即指能使肌肉发生完全强直收缩的最小刺激频率。六. 讨论1.在PowerLab系统中Chart显示的刺激为何是等高的？如下图（但此时的刺激电压并不相同”为递增状态）22 波宽为何为 2.56ms ？