动物生理学实验思考题

实验二：坐骨神经标本的制作1、毁坏脑颅----单毁随。保持静止，麻醉蟾蜍，减少痛苦。2、脑颅+脊髓----双毁随。排除中枢神经对腓肠肌的m影响。3、完整的标本：坐骨神经脊柱骨+坐骨神经+腓肠肌+股骨头或胫腓骨头4、任氏液的作用：它包括钾离子，钙离子、钠离子，氯离子，碳酸氢根和磷酸二氢根等等。维持其正常生理机能，维持细胞渗透压稳定，保持内环境稳态，相当于机体中的组织液。5、注意事项：@用锌铜弓刺激时神经干要悬空，切勿接触其他物体。@如果神经干结扎不好，通电断电时会引起腓肠肌收缩，需要重新结扎。@剥过皮的保本不可和皮肤，赃物接触6、如何保持机能正常：1、金属器械不要碰及、损伤神经或腓肠肌2、保持湿润，常加任氏液，最好先泡一会.实验三四：骨骼肌单收缩和收缩特性1定义：阈强度或阈刺激，即产生动作电位所需的最小刺激强度，作为衡量组织兴奋性高低的指标。强度小于阈值的刺激，称为阈下刺激；阈下刺激不能引起兴奋或动作电位，但并非对组织细胞不产生任何影响。最适刺激强度有了阈刺激也就是刺激导致的电位变化已经达到了阈电位,这样就会有动作电位的产生,从而形成局部电位因为骨骼肌收缩是许多神经纤维共同作用的结果，当刺激在一定范围内增大时，兴奋的神经纤维增多，多支配的骨骼肌肌纤维也会随之增多，收缩增强活的神经肌肉组织具有兴奋性，能接受刺激发生兴奋反应。标志单一细胞兴奋性大小的刺激指标一般常用阈值即强度阈值表示，阈值是指在刺激作用时间和强度－时间变化率固定不变的条件下，能引起组织细胞兴奋所需的最小刺激强度，达到这种强度的刺激称为阈刺激。单一细胞的兴奋性是恒定的，但是不同细胞的兴奋性并不相同。因此，对于多细胞的组织来说，在一定范围内，刺激与反应之间表现并非“全或无”的关系。坐骨神经和腓肠肌是多细胞组织，当单个方波电刺激作用于坐骨神经或腓肠肌时，如果刺激强度太小，则不能引起肌肉收缩，只有当刺激强度达到阈值时，才能引起肌肉发生最微弱的收缩，这时引起的肌肉收缩称阈收缩（只有兴奋性高的肌纤维收缩）。以后随着刺激强度的增加，肌肉收缩幅度也相应增大，这种刺激强度超过阈值的刺激称为阈上刺激。当刺激强度增大到某一数值时，肌肉出现最大收缩反应。如再继续增大刺激强度，肌肉的收缩幅度不再增大。这种能使肌肉发生最大收缩反应的最小刺激强度称为最适强度，具有最适强度的刺激称为最大刺激。最大刺激引起的肌肉收缩称最大收缩（所有的肌纤维都收缩）。由此可见，在一定范围内，骨骼肌收缩的大小取决于刺激的强度，这是刺激与组织反应之间的一个普遍规律。2单收缩潜伏期、动作电位产生及传导至神经肌肉接头，再到肌纤维收缩期、舒张期3两个刺激：刺激间隔小于单收缩的时程而大于不应期，则出现两个收缩反应的重叠，称为收缩的总和。4串刺激：当后一收缩发生在前一收缩的收缩期，各自的收缩则完全融合肌肉出现持续的收缩状态，称为完全强直收缩。5注意事项：@为保持机能稳定，制作好标本后要在任氏液中浸泡10分钟，试验过程中要不断滴加任氏液@为避免肌肉过度疲劳，刺激要有间隔时间。6同一标本的阈刺激强度与最是刺激强度是否发生变化？为什么？答：时间长了标本活性就降低，测量的数值就没多大参考价值了。要从速。7直接刺激骨骼肌与刺激坐骨神经的单收缩曲线有何不同？答：潜伏期变短，是因为少了传递过程。结果分析：1肌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。单收缩的过程可分为3个时期：潜伏期、收缩期和舒张期。2潜伏期收缩期舒张期的形成机制：？？？意义？？？实验四骨骼肌收缩总和与强直收缩原理;两个同等强度的阈上刺激相继作用与神经-肌肉标本，如果刺激间隔大于单收缩的时程，肌肉出现两个分离的单收缩；如果刺激间隔小于单收缩的时程而大于不应期，则出现两个收缩反应的重叠，称为收缩的总和。当同等强度的连续阈上刺激作用与标本时，则出现多个收缩反应的叠加，此为强直收缩。当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，各自的收缩则完全融合，肌肉出现持续的收缩状态，此为完全强直收缩。分析：强制收缩的机制：骨骼肌收缩的总和与强直收缩1、分析肌肉发生收缩总和的条件与机制。条件：后一次刺激落入前一次刺激的收缩期内。机制：若后一次刺激落入前一次刺激的绝对不应期内，则不会有动作电位产生，所以不会产生二次收缩的任何反应，若后一刺激落入前一刺激的相对不应期内，会产生一次较弱的二次兴奋，致使终池释放较多的Ca+从而产生一次较强的肌肉收缩。2、分析讨论不完全强直收缩和完全强直收缩的条件与机制。当一串刺激作用于肌肉时，若后一刺激落入前一刺激的舒张期内，则会使肌肉再一次收缩后，还未完全舒张就发生另一次收缩，此谓不完全强直收缩。后一次刺激（如果频率足够高时，也可能是后几次刺激）落入前一次刺激的收缩期内，则前后的刺激产生的收缩发生融合，使得肌肉的收缩力显著增大并持续表现为收缩状态，从而产生强直收缩。3、本实验表明骨骼肌的那些生理特性？试说明其生理意义？答：当骨骼肌在收到足够靠近的刺激时会发生收缩的融合。若为一串刺激，如果频率足够高则会发生强直收缩。当肌肉发生强直收缩时，肌肉的收缩力度会显著增加，而且能在不破坏肌肉生理功能的前提下持续一段时间。这就为机体的持续运动，以及持续发力并保持一种用力姿态提供了实现的前提。实验五：神经干复合动作电位的记录与观察1实验原理：神经干在受到有效刺激后，可以产生动作电位，标志着神经发生兴奋。在神经干的另一端引导传来的兴奋冲动，可以引导出双相的动作电位。神经细胞的动作电位是以“全或无”方式发生的。坐骨神经干是有很多不同类型的神经纤维组成的，所以，神经干的动作电位是复合动作电位。复合动作电位的幅值在一定刺激强度下是随着刺激强度的变化而变化。2注意事项：@、神经干不能太干也不能太湿，剥离完整后在任氏液体中稳定15分钟左右，取出用滤纸吸干周围的任氏液。@、神经干放置在引导电极上时，尽量拉直，勿使下垂或斜向放置，以免影响神经干长度测量测准确性。@、神经干要尽可能长，两个引导电极之间的距离越远，测量的传导速度就越准确3．思考题：（1）神经干复合动作电位的图形为什么不是全或无的？答：因为神经干是复合神经纤维，单条的神经纤维是以全或无的形式产生动作电位，神经干是由各类兴奋阈值不同的神经纤维组成，以不同强度的点刺激作用于神经干可观察到动作电位从无到有，并逐渐增强到最大幅度，一条神经干中有无数条神经纤维，每条神经纤维的直径和长度不同，膜特性也不完全一样，故兴奋性不同、阈值各异而本实验记录到的双相动作电位是神经干中各条神经纤维动作电位的复合表现。这与动作电位的全或无性质并不矛盾。（2）神经干动作电位的上、下相图形的幅度和波宽为什么不对称？答：神经干动作电位是复合型动作电位，不同部位的神经纤维粗细不同，会影响动作电位的幅值。若正负极相距甚远，影响不大。但正负极相距很近，前一个动作电位会受到下一个引导电极极性的影响，使下一个电位产生抵消作用。并且两电极时间上的重合，上一动作电位未完全去极化下一动作电位已经产生，下一动作电位融合到上相中，最终使得上相的幅值大于下相。此外神经干的直径不等，传导动作电位的神经的数目在不断改变，所以造成其幅值和波宽的不对称。（3）神经干的动作电位为什么是双相的？答：在神经干上放置一对记录点击ab，静息时两电极同为等值正电位，无电位差。刺激神经干一段时，假设从a传到b，当动作电位传到a时，a负b正，出现电位差，示波器扫描线向上偏转，当动作电位传到ab之间时，a恢复到与b相同的正电位，扫描回到基线；当动作电位传到b时，a正b负，出现反向电位差，扫描线向下偏转，之后恢复到零位。即产生双相动作电位。当去极化的电位传到第一个电极时，显示电位差是正的，当传导第二个电极时，第一个电极处电位回复，二者相减就变为负的。故动作电位是双相（4）单项动作电位与双向动作电位的区别？损伤标本后动作电位传不到第二电极，故只显示正相动作电位。单相动作电位的区间较双相动作电位得上相部分要短，因为在两电极之间动作电位就已经停止。实验六神经干兴奋不应期及神经冲动传导速度的测定1实验原理：神经纤维受到有效刺激兴奋以后，产生的动作电位以脉冲的形式按一定的速度向远处扩布传导。不同类型的神经纤维其传导兴奋的速度各部相同。总体来说，直径粗的纤维传导速度快，直径相同的纤维有髓纤维比无髓纤维传到快。蛙类的坐骨神经干属于混合性神经，其中包含有粗细不等的各种纤维，其直径一般为3-29um，其中直径最粗的有髓纤维为A类纤维，传导速度在正常室温下大约为35-40m/s。神经在一次兴奋的过程中，其兴奋性也发生一个周期性的变化，而后才恢复正常。兴奋性的周期变化，一次包括绝对不应期、相对不应期、超常期和低常期4个时期。为了测定坐骨神经在一次兴奋后兴奋性的周期变化，首先要给神经施加一个条件刺激（S1）引起神经兴奋，然后再用一个测试性刺激（S2），在前一兴奋过程中的不同时相给以刺激，用以检查神经的兴奋阈值以及所引起的动作电位的幅值，以判断神经兴奋性的变化。当刺激间隔时间长于25ms时，S1和S2分别所引起的动作电位的幅值大小基本相同。当S2距离S1接近20ms左右时，发现S2所引起的第二个动作电位复制开始减小。再逐渐使S2向S1靠近，第二个动作电位的幅值则继续减小。最后可因S2落在第一个动作电位的绝对不应期内而完全消失。2注意事项；@、神经干不能太干也不能太湿，剥离完整后在任氏液体中稳定15分钟左右，取出用滤纸吸干周围的任氏液。@、神经干放置在引导电极上时，尽量拉直，勿使下垂或斜向放置，以免影响神经干长度测量测准确性。@、神经干要尽可能长，两个引导电极之间的距离越远，测量的传导速度就越准确。3绝对不应期的长短有什么生理意义？答：绝对不应期短，肌肉可出现完全强直收缩，利于快速产生力量，例如四肢的骨骼肌。绝对不应期长，肌肉产生不完全强直收缩，可能这样更有节律，例如心肌神经干不应期的测定1、什么是绝对不应期和相对不应期？细胞经过一次兴奋之后短时间内兴奋性丧失或降低的现象，首先对外界刺激无反应兴奋性为零称绝对不应期；随后兴奋性有所提高，但低于正常，需要高于阈强度的刺激才能引起兴奋，且产生的动作电位去极速度和幅度低于正常，此称为相对不应期2、刺激落到相对不应期内时其动作电位的幅值为什么会减弱？动作电位幅值的大小取决于膜电位去极化时钠离子内流量的大小，Na+通道在被激活以后会失活，之后又会逐渐恢复活性，在相对不应期内只有部分Na+通道复活，因此去极化时Na+内流量较正常值小，故动作电位幅值就会相应的减弱。3、为什么在绝对不应期内，神经对任何强度的刺激都不再发生反应？同二题，在绝对不应期内时，所有Na+通道都处于失活状态，因此神经在受到任何刺激时都不会发生去极化，故没有动作电位。4、绝对不应期的长短有什么生理意义？不应期的长短对生物体有着重要的意义，不同的可兴奋组织（细胞）的不应期长短是不尽相同的。神经细胞的绝对不应期一般较短，这是为了能较快地接受外界刺激信号和传导信息，一是集体及时做出反应；而心肌细胞的不应期较长，这是为了使心肌在一次收缩后有充足的舒张休息时间，防止出现心肌过度疲劳甚至出现强直收缩的现象而危机机体。实验七蛙类心脏起搏点的分析1实验原理两栖类动物的心脏为两心房、一心室，心脏的起搏点是静脉窦。静脉窦的节律最高，心房次之，心室最低。正常情况下，心脏的活动节律服从静脉窦的节律，其活动顺序为：静脉窦、心房、心室。这种有节律的活动可以用机械方法或通过传感器（记录仪、示波器或计算机采集系统）记录下来，称为心搏曲线。2注意事项@、张力换能器的连接线松紧度要适中。@、实验时要注意向蛙心滴加任氏液，以保证蛙心功能的正常。3斯氏结扎前后心脏各部分搏动有那么不同？#.斯氏结扎第一次是分离静脉窦与心脏之间的传递，心脏的自律性完全靠静脉窦来提供，如果截断静脉窦与心脏之间的传递，因为静脉窦对异位起博点有抑制作用，则心脏会停止跳动一段时间，而后异位起博点开始起跳，应该是房室交界处开始搏动，因为房室交界的自动频率与静脉窦的频率之间的差距最小，但它比静脉窦的搏动频率要慢，所以心跳减慢。#.