深圳大学动物学三性实验

1、动物学三性实验：动物神经与骨骼肌生理特性研究 报告人：孙志伟（2013300124）指导教师：黄瑛同组人：陈伽莉、张艺摘要：制备神经、骨骼肌标本，采用不同的实验处理（包括不同电刺激参数），获得不同条件下神经传导及肌肉收缩的有关数据，胞外记录神经干复合动作电位及测定兴奋不应期。分析刺激强度与骨骼肌收缩反应的关系、收缩总和与强直收缩。分析比较总结出动物神经、骨骼肌生理特性。实验结果表明：蛙坐骨神经干各单神经纤维的兴奋性有所差别，记录出的兴奋信号随刺激强度的增大而有相应变化。不应期分为绝对不应期、相对不应期、超常期和低常期。调节双刺激之间的间距，可对其不应期进行测定。刺激腓肠肌时，如刺激强度太弱，则

2、不能引起肌肉收缩，只有达到一定强度时，才能引起肌肉发生最微弱的收缩。两个同等强度的阈上刺激，相继作用于肌肉标本如果刺激间隔小于单收缩的时程，则出现两个收缩反应的重叠，称为收缩的总和。同等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。 关键词：神经；不应期；骨骼肌；收缩总和；强直收缩引言：神经受到刺激可以传导兴奋至肌肉引起收缩，此刺激有最大值与最小值存在，若以最大值刺激神经或肌肉，达到一定频率肌肉就会产生收缩总和与强直收缩现象。本实验就刺激强度与刺激频率作用于神经和肌肉所产生的收缩张力的不同进行研究。1 材料与方法1.1 动物蛙1.2 用具生理信号采集系统、肌肉张力传感器

3、、神经-肌肉标本盒、常用手术器械（手术剪、手术镊、大剪刀、眼科剪、毁髓针、玻璃分针）、蛙板、锌铜弓、双针电极、滴管、细线、双凹夹、小烧杯、铁支架、任氏液。1.3 实验方法(一) 制备标本1）取虎纹蛙一只，用双毁髓法处死蛙2）剪除躯干上部及内脏在骶骼关节水平以上12CM处剪断脊柱，左手握住蛙后肢，用拇指压住骶骨，使其头与内脏自然下垂，沿脊柱两侧剪除一切内脏及头胸部，留下后肢、骶骨、脊柱以及紧贴与脊柱两侧的坐骨神经。3）左手握紧脊柱断端，右手握住其上的皮肤边缘，用力向下剥掉全部后肢的皮肤。把标本放在有任氏液的烧杯中，全部手术器械都要用任氏液洗净。4）分离两腿用镊子夹住脊柱将标本提起，背面朝上，剪去

4、向上突起的尾骨。然后沿正中线用剪刀将脊柱和趾骨联合中央劈开两侧大腿，并完全分离，将两条腿浸入有任氏液的烧杯中5）游离坐骨神经将腿标本腹面朝上放置。用玻璃分针沿脊柱旁游离坐骨神经，并于近脊柱处穿线结扎神经，再将标本背面朝上放置，把梨状肌及其附近的结缔组织剪去，循坐骨神经沟找出坐骨神经的大腿段，用玻璃分针仔细剥离，然后将脊柱根部将坐骨神经剪断，手执结扎神经的线将神经轻轻提起，剪断坐骨神经的所有分支，并将神经一直游离直腘窝6）完成坐骨神经小腿标本将游离干净的坐骨神经搭于腓肠肌上，在膝关节周围剪掉全部大腿肌肉，并用普通剪刀将股骨刮干净，然后从股骨中部剪去上段股骨，保留的部分就是坐骨神经小腿标本（二）仪

5、器标本连接 1）将张力换能器固定在铁支架上，肌肉标本的股骨固定于支架下端，腓肠肌跟腱的结扎连于张力转换器的受力片，连线应松紧适宜，并与桌面垂直 2）把穿好线的坐骨神经轻轻提起，放在刺激电极上或将刺激电极与肌肉直接接触（三）刺激肌肉与神经的对比1）对坐骨神经腓肠肌标本进行单刺激，将生理多用仪的刺激方式调整为单刺激，刺激强度从零开始逐渐增大，首先找到能引起肌肉收缩的最适刺激强度，记录阈刺激、阈上刺激与最适刺激。2）对肌肉进行单刺激，刺激强度从零开始逐渐增大，观察肌肉收缩幅度和记下的收缩曲线幅度也随之升高3）继续增大刺激强度，直至连续肌肉收缩曲线的幅度不再随刺激增高为止，独处刚刚引起最大收缩的刺激强

6、度，即为最适刺激强度。（四）骨骼肌收缩的总和1）制备坐骨神经腓肠肌标本2）将仪器与标本进行连接3）选择强度刺激，调节刺激设置为双刺激方式，使两个阈上刺激强度相等。先调节刺激间隔大于单收缩过程，然后逐渐缩短刺激间隔，分别观察并记录肌肉收缩形式的变化。（五）强直收缩开始示波、记录，用双针刺激电极直接刺激肌肉。刺激参数：正电压，串单刺激，强度（上一实验项目所测得的最适刺激），刺激波宽0.2ms，延时0ms，重复次数1，每次刺激改变波间隔和脉冲数。波间隔和脉冲数分别可以设为：（1）500ms，5；（2）200ms，10；（3）100ms，10；（4）50ms，15；（5）20ms，15；（6）10ms

7、，20；（7）5ms，20（也可以采用频率递增刺激）。2 结果2.1刺激强度与神经图-1，强度递增刺激神经信号在神经进行强度递增实验过程中，峰值递增，最后保持稳定最大值为最适刺激。根据图-1与实验数据所得，结果如表-1所示：表-1，刺激神经兴奋信号 阈刺激 最适刺激 0.4mv 10mv 阈刺激：能使组织产生动作电位（即引起兴奋）所需的最小刺激强度，又称为阈强度，简称为阈值（threshold）。这是衡量组织兴奋性高低的指标。图-2神经动作电位单个周期表-2，动作电位单个周期数据 潜伏期 幅值 时程 0.0018s 0.4mv 20.5s2.2神经不应期测定图-3、4、5，逐渐缩短间隔刺激神经

8、，神经兴奋信号对神经进行间隔缩短刺激试验，先调节刺激间隔大于单收缩过程，然后逐渐缩短刺激间隔，所得结果根据上图可知：当前一次兴奋未完全平息或尚处于复极化期时，后一次刺激所引起的兴奋已经出现并被叠加上去。2.3刺激强度与骨骼肌图-6强度递增刺激肌肉，骨骼肌收缩张力信号在对肌肉进行强度递增试验，得到肌肉的阈刺激与最大刺激和相应的收缩张力。根据图-2与实验数据所得，结果如下：表-3刺激强度刺激肌肉，骨骼肌兴奋及收缩张力 阈刺激 收缩张力（阈刺激） 最大刺激 收缩张力（最大刺激） 1.540V 11.91g 12.386V 17.82g 2.4骨骼肌收缩的总和与强直收缩图-7骨骼肌强直收缩图-8骨骼肌

9、收缩总和收缩总和：两个同等强度的阈上刺激，相继作用于肌肉标本，如果刺激间隔大于单收缩的时程，肌肉则出现两个分离的单收缩；如果刺激间隔小于单收缩的时程，则出现两个收缩反应的重叠，称为收缩的总和（图8）。强直收缩：当同等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。后一收缩发生在前一收缩的舒张期时，称为不完全强直收缩。后一收缩发生在前一收缩的收缩期时，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（图7）。3 分析与讨论1 肌肉收缩的幅度同刺激强度有关。由阈上刺激增强到最大刺激，肌肉收缩也逐渐增高到最大收缩。2 在制备蛙的坐骨神经腓肠肌标本时要注意加任氏液保湿，因为任氏液能使其保持活性。如果标本太干，会使神经失活。4 实验心得（1）通过本次实验，学会了生理信号采集处理系统的使用方法（2）学会了制备坐骨神经-腓肠肌标本。（3）懂得了如何正确使用生理学实验的基本