坐骨神经-腓肠肌标本制备骨骼肌单收缩的分析刺激频率对骨骼肌收缩的影响;刺激强度对骨骼肌收缩的影响。

动物生理学实验报告开课学院及实验室：生科院生化楼6032015年3月10日学院生命科学学院年级、专业、班生技131姓名学号实验课程名称动物生理学实验成绩实验项目名称实验1：坐骨神经-腓肠肌标本制备；骨骼肌单收缩的分析；刺激频率对骨骼肌收缩的影响；刺激强度对骨骼肌收缩的影响。指导老师[实验目的]学习生理学实验基本的组织分离技术；学习和掌握制备蛙类坐骨神经-腓肠肌标本的方法；了解刺激的种类。[实验原理]蛙类的一些基本生命活动和生理功能与恒温动物相似，若将蛙的神经-肌肉标本放在任氏液中，其兴奋性在几个小时内可保持不变。若给神经或肌肉一次适宜刺激，可在神经和肌肉上产生一个动作电位，肉眼可看到肌肉收缩和舒张一次，表明神经和肌肉产生了一次兴奋。在生理学实验中常利用蛙的坐骨神经-腓肠肌标本研究神经、肌肉的兴奋、兴奋性；刺激与反应的规律和肌肉收缩的特征等，制备坐骨神经腓肠肌标本是生理学实验的一项基本操作技术。[实验对象]蛙[实验药品]任氏液[仪器与器械]普通剪刀、手术剪、眼科镊（或尖头无齿镊）、金属探针（解剖针）、玻璃分针、蛙板（或玻璃板）、细线、培养皿、滴管、锌铜弓（或电子刺激器）。[实验方法与步骤]青蛙的捉拿与固定毁髓剥制后肢标本分离两后肢分离坐骨神经游离腓肠肌分离股骨检验标本[实验结果]1青蛙坐骨神经腓肠肌标本的制备制备出青蛙坐骨神经-腓肠肌标本，制备后用铜锌弓测试标本有活性。2骨骼肌的单收缩在单刺激下骨骼肌收缩包括潜伏期，收缩和舒张三个时期，测量值主要有：峰值（最大值）、潜伏期、收缩期和舒张期。给予青蛙坐骨神经-腓肠肌标本一次0.04V的刺激强度，腓肠肌发生一次单收缩，其潜伏期为41.67ms，收缩期为70.83ms，舒张期为141.67ms。（记录结果见表1、图1）表1青蛙坐骨神经腓肠肌受到一次阈上刺激后单收缩的各个阶段及时程潜伏期收缩期舒张期时程（ms）41.6770.83141.673.改变刺激强度对骨骼肌收缩的影响在梯度电压强度的刺激下，通过图表2可以看到当小于阈刺激强度0.03v时，肌肉不发生兴奋，当等于阈刺激强度0.03v时，肌肉刚好兴奋；当达到最适刺激强度0.05v时，达到最适强度，其收缩强度为23.6g，刺激强度在0.03-0.05V之间时，张力随着刺激强度的增加而提高，收缩力在4-23.6g之间,达到最适值后则不再随着刺激强度的增加而增大,0.03V为坐骨神经--腓肠肌标本的阈刺激，0.05V为坐骨神经--腓肠肌标本的最大刺激；4.改变刺激频率对骨骼肌收缩的影响在梯度频率电刺激下，当频率为1Hz的时候，肌肉发生单收缩反应，此时的收缩程度为30g；当刺激频率为2-11Hz的时候，肌肉则发生连续的单收缩反应，在这个期间张力有上升趋势；在2-11Hz这一期间，收缩发生重叠，出现了较为明显的不完全强直收缩状态，而张力也随着刺激频率的增加而不断的增加，收缩程度为32.5-35g；当到达12Hz的时候，张力的大小不再随着刺激频率的增加而有所提升，此时肌肉的收缩状态呈现为较为明显的完全强直收缩状态，收缩程度达到37.5g；[实验结果分析]1.青蛙坐骨神经-腓肠肌受到一次阈上刺激后的单收缩：通过观察到表1的数据可以发现肌肉的收缩气时间相对较短，舒张期时间相对较长，其主要原因在于直流电刺激细胞使其兴奋，因而部分细胞原来的膜电位差迅速发生了变化，膜电位变成外负内正，使细胞发生兴奋；其次，肌肉收缩有两种形式，一种为等长收缩，另一种为等张收缩。给活着的肌肉一个短暂的有效刺激，肌肉将发生一次（等张或等长）收缩，即为单收缩。2.改变刺激强度对坐骨神经-腓肠肌活动的影响：在进行第二组试验数据测量中，我们小组采用的是利用梯度电压刺激坐骨神经（0.0v，0.01v，0.02v…0.11v）.在数据收集的过程中，发现曲线的走势较低，原因可能是因为有较长一段时间没有浸泡到任氏液中导致神经活性下降。因而阈刺激强度相对高于平均水平。因此在刚开始的时候，仅有少量兴奋性高的运动单位被兴奋，产生的收缩幅度较小，若是低于这个强度值则不能引起收缩。随后随着刺激强度的增加，被兴奋的运动单位数也在逐渐增加，产生的收缩幅度也随之增加。当刺激强度达到某一定值时，肌肉收缩幅度达到最大，此后再增加刺激强度，肌肉收缩的幅度不再增加。因为此时标本中的所有运动单位基本上全部都被激活兴奋，故收缩达到了最大限度。而在这一过程中也会产生一定的波动值（误差），因为我对于相关的操作步骤还不够熟悉，对于已经暴露的神经没有做到很好的处理和保存，有时候会在不经意间直接用手多次触碰神经，或者过度牵拉神经导致神经活性在一定程度上收到影响。3改变刺激频率对坐骨神经-腓肠肌活动的影响：在进行第三组实验数据测量中，我们小组的刺激频率是按1Hz,2Hz,3Hz,4Hz…20Hz,21Hz逐渐增加，连续记录不同频率时的肌肉收缩曲线，观察肌肉收缩形态和张力的改变。产生相关数据结果的原因在于，给标本一连串的最适刺激后，刺激间隔小于该肌肉收缩的总时程时（1Hz）则出现了一次连续幅度相同的收缩，即复合收缩。当时间间隔短于肌肉收缩的总时程，而大于肌肉收缩的潜伏期和收缩短2-11Hz），则出现不完全强直收缩（由于两次刺激之间肌肉部分处于舒张状态，因此产生的肌张力曲线呈震荡波形）。当两次刺激间隔短于肌肉收缩的缩短期12Hz），则出现完全强直收缩（刺激间隔很短，前一次收缩尚未完全舒张或处于收缩期时，后一次所产生的收缩已经出现并叠加上去了）。在这次数据测量中，主要意识到的问题是神经的活性已经有明显的下降趋势，因此，时间上我们的速度也是比较快的，不过从曲线上可以看出神经的活性相对已经处于较低状态，其对应的收缩程度也相对较少，因而张力也显得低于平均水平。