1、1第一章 总论一一一 生理学实验简介一、生理学教学实验概述生理学是生物科学中的一个分支，它以生物机体的功能为研究对象。即研究这些生理功能的发生机制、条件以及机体的内外环境中各种变化对这些功能的影响，从而掌握各种生理变化的规律。自 17 世纪以来，生理学实验研究的大量开展， 积累了大量各器官生理功能的知识。生理学是一门实验性科学，任何生理学的知识与理论都来源于实践和观察。一个只能记忆生理学概念而不会动手的人，是不可能对实验性科学做出贡献的。同时，生理学是医学的一门基础理论科学，医学中的其他基础理论研究或关于疾病问题的理论研究都是以人体生理学的基本理论为基础的。因此，国内外生理学家、医学院校无不重
2、视生理学实验课，它是培养合格医学人才的必要过程。二、生理学实验课的目的1 了解生理学实验设计的基本原则，进一步了解获得生理学知识的过程和方法。2 加深对生理学基本概念和基本理论的理解。3 掌握、熟悉或了解生理学实验的基本实验技术和操作。4 培养对事物进行观察、分析综合的能力，以及独立思考和独立解决问题的能力。5 培养对科学工作严肃的态度，严格的要求，严密的工作方法和实事求是的工作作风。三、生理学实验课的要求（一）实验课之前1预习实验指导，了解每一次实验课的目的、内容、操作程序和要求。2复习与实验内容有关的理论，以理解实验设计的基本原理，提高实验过程中的主动性和效率，并进一步巩固有关理论知识。（
3、二）实验课之中1遵守实验室规章制度，不进行与实验无关的活动。2各实验小组内要分工合作，积极参与，认真操作，仔细观察，对实验中出现的各种现象随时真实准确地记录，并对引起各种生理现象的原因、意义进行分析和思考。3各组使用的仪器和器材，不得随意与别组调换。实验器材的安放力求整齐、稳妥。要保持清洁卫生，随时清除污物。实验桌上不得放置与实验无关的物品。4如仪器损坏或发生故障，及时报告老师，以便修理和更换。5爱惜实验动物和标本，爱护实验器材，节约试剂和药品。公用物品在使用完毕后应放回原处，以免影响他人使用。（三）实验课之后21将实验用品整理就绪，所用器械清洗干净后用纱布擦干，如有损坏缺失，应立即报告老师。
4、2妥善处理实验动物，如实验结束后动物尚未死亡，应在教师指导下处死，而后放于指定地点。3做好实验室清洁工作，各实验组在实验结束后，经教师同意方可离开实验室。4整理实验记录，独立完成实验报告，按时送交教师评阅。四、实验报告的书写写实验报告是生理学实验课的基本训练之一，应以科学态度，认真、严肃对待，以便为日后撰写科学论文打下良好的基础。现将其格式、内容和要求作一简要说明。（一）实验结束后，根据指导教师的要求，每人写一份实验报告，并按时完成。（二）书写实验报告要求文字简练、通顺，书写清楚、整洁，正确使用标点符号。（三）在书写实验报告时，提倡相互讨论，但必须独立完成。（四）实验报告的格式与内容1注明姓名
5、、组别、日期、室温。2实验序号及题目。3实验目的要求。4实验方法 应根据教师的具体要求写。一般情况或重复使用的方法，可作简要说明。5实验结果 实验结果是实验报告中最重要的一部分。实验中获得的结果要进行分析整理。定性的资料必须说明反应的有无或变化的情况，定量的测量资料必须准确的写明数值和单位。实验结果主要有三种表达形式：（1）记录仪描记的曲线；（2）表格或绘图；（3）文字叙述。一般凡有曲线描记的实验尽量用原始曲线表示实验结果。实验结束后，应立即整理记录曲线。首先根据实验目的对全张记录进行全面的分析和对比，找出客观而又概括地反映实验结果的部分，将其剪贴在实验报告上，并加图号、图名及必要的文字说明。
6、每一反应曲线必须有足够的对照部分。不可将原始记录原封不动地附在报告上。有时为了便于对结果进行比较和分析，也可用表格或绘图来表示实验结果。表格的书写方式一般是将作用因素或/和观察项目列在表内左侧（或上方） ，其余空格逐项填写实验结果。绘图时，一般以横坐标表示各种刺激条件或时间，纵坐标表示观察指标的变化。图表均应有恰当的名称。在某些实验中，也可用文字叙述的方式表示实验结果。6讨论 应在认真学习理论知识、独立思考的基础上进行。根据已知的知识，对本次实验的结果进行科学地解释和分析，切勿盲目抄书和照抄他人。当出现非预期结果时，应分析可能原因。如：标本的制备是否符合要求、仪器操作是否正规、实验的条件有无差
7、错等。如果是这些原因，则应吸取教训。如果不是这些可以克服的因素，但一时找不3出解释，也不要轻易认定它是错误的，更不要随意丢弃实验数据。7结论 是对实验结果中所能验证的概念、原理或理论作出的判断和总结。应具有高度概括性，力求简明扼要，不要罗列具体的实验结果。也不要将在实验中未能得到充分证据的判断写入结论。附：生理学实验报告格式南 开 大 学 医 学 院 生 理 学 实 验 报 告级 班 组 姓名 实验日期 室温 实验题目：实验目的：实验对象：实验结果：讨论：小结：4一一一 生理学常用实验动物简介动物是生理学实验的重要组成部分。教学实验中常用的动物为蟾蜍和家兔。一蟾蜍1、生物学特征：蟾蜍属两栖纲，
8、无尾目，蟾蜍科。品种很多，是脊椎动物由水生向陆生过渡的中间类型。蟾蜍较大，皮肤粗糙，表面有许多突起，眼的后方有一对毒腺，所分泌的粘液为蟾酥。雌性背部突起上生有黑色小棘，雄性缺无。2、蟾蜍的循环系统：蟾蜍的心脏主要由一个心室、左右两个心房、动脉圆锥和静脉窦组成。静脉窦是蟾蜍心脏的正常起搏点，损伤时将引起心率减缓甚至停跳。心脏的动脉圆锥向前延续成为动脉干（主动脉） ，然后立即向左右分成三对动脉弓：颈总动脉弓、主动脉弓和肺皮动脉弓。3、主要用途：蟾蜍虽然较为低等，但在生理学实验中应用非常广泛。其循环系统、神经系统以及肌肉均为生理学常用的实验材料。如离体心脏灌流、下肢血管灌流、微循环的观察、心电图；脊
9、髓休克、脊髓反射、谢切诺夫抑制、反射弧的分析实验以及坐骨神经-腓肠肌、坐骨神经-缝匠肌、腹直肌等均为生理学的重要实验和标本。4、主要生理学数据： ：占体重 5%血 容 量心 率：3670 次/分血 压：3060mmHg（颈动脉弓）凝血时间：5min二家兔1、生物学特征：家兔属哺乳纲，兔形目，兔科，是草食动物。寿命约 4-9 年。品种甚多，全世界有 6 属 50 余种。最常用的品种有以下三种：（1）中国本兔：又称白家兔，毛色多为纯白，红眼睛，是我国长期培育的一个品种，成年兔重 1.5-3.5Kg。 （2）青紫兰兔（山羊青兔或金基拉兔）：毛色银灰色，成年兔体重 2.3-3.5Kg。 （3）大耳白兔
10、（日本大耳白）：毛色纯白，红眼睛，两耳长大，血管清晰，便于静脉注射和采血，成年兔体重 4-6Kg。2、家兔颈部的神经和血管：家兔颈部有单独的减压神经分支，在人和其它哺乳动物中，此神经不单独分离。学生实验中常涉及的神经有三对：迷走神经（最粗） 、交感神经（较细） 、减压神经（又称缓冲神经，三者之中最细，位于迷走神经和交感神经之间。）学生实验中常涉及的血管为颈总动脉，这条动脉在进入颅腔前分为颈内动脉和颈外动脉，在分支处的血管壁上存在压力感受器颈动脉窦和化学感受器颈动脉体。两侧的颈总动脉分别和两侧的三条神经由膜包被形成颈总动脉鞘。3、主要用途：家兔易于繁殖和饲养，在生理学实验中被广泛应用。如常用家兔
11、进行血压、呼吸、泌尿等急性实验；卵巢、胰岛等内分泌实验。离体兔耳和离体兔心常被选用作灌流实验的标本，进行心血管方面的分析性研究。家兔颈部减压神经与迷走神经分5离、自成一束，便于观察减压神经的作用，是研究减压反射的首选动物。在心肌细胞电生理学的研究中，兔心的窦房结常用来进行心脏起搏电位的研究。需要注意的是：家兔心血管系统较为脆弱，有时出现反射性衰竭。由于家兔是草食动物，胃的排空时间较长，另外，家兔缺乏呕吐反射与咳嗽反射，故研究此类问题时，不宜选用。4、主要生理学数据： ：占体重的 8.7%（7 10）血 容 量心 率：205（123304）次/分血 压：收缩压 110（95130）mmHg舒张压
12、 80（60 90）mmHg心输出量：0.28L/min循环时间：右耳左耳 4.8（3.47.2）s整体循环 10.5s呼吸频率：51（3860）次/分体 温：39（38.539.7） oC（直肠）尿 量：40100ml/Kg 体重/d 6第二章 细胞生理实验实验一 蟾蜍坐骨神经腓肠肌标本、坐骨神经干标本的制备实验目的：1、学习蛙类动物双毁髓的实验方法。2、学习并掌握蟾蜍坐骨神经腓肠肌标本（及坐骨神经干标本）的制备。实验对象：蟾蜍实验器材与药品：蛙板、玻璃板、固定针、任氏液、眼科剪、金冠剪、手术剪、毁髓针、手术镊、手术刀、玻璃分针、铜锌弓、滴管、培养皿、棉线等。实验过程：（一）坐骨神经腓肠肌标
13、本制备：1. 破坏中枢神经系统（双毁髓法）：以左手握住蟾蜍，背部向上。用食指压住其头部，使其略向下弯，将毁髓针自枕骨大孔（枕骨大孔定位：以脊柱正中为纵线，两侧眼后毒腺的连线为横线，两线交汇的凹陷处即为枕骨大孔）插入，先左右横断脊髓，再向前伸入颅腔捣毁脑，然后再将毁髓针撤回至枕骨大孔，反向插入脊椎管破坏脊髓。检查蟾蜍四肢肌肉完全松驰。2. 剪断脊柱：用金冠剪自胸部剪断脊柱。3. 剪除前肢及内脏：沿脊柱的切口向下剪开两侧腹部皮肤至耻骨处，将连带的头、上肢及内脏全部剪掉。只保留下段脊柱和下肢。4. 剥皮：一手用镊子夹住脊柱骨，另一手捏其上的皮肤，用力将皮肤彻底剥去。将去皮的标本放在盛有任氏液的培养皿
14、中，将手和手术器械洗净。5. 分离左右下肢：将去皮的两下肢腹面向上置于玻璃板上，脊柱在左侧。用左手拇指和食指压住标本的股部两侧肌肉，右手持手术刀于耻骨联合处向下按压刀刃，切开耻骨联合。然后用金冠剪剪开两后肢相连的肌肉组织，并纵向剪开脊柱（尾杆骨留在一侧） ，使两后肢完全分离。注意：操作要十分小心，切勿剪断坐骨神经。将分开的两后肢，一只继续剥制标本，另一只放入任氏液中备用。6. 制备坐骨神经腓肠肌标本：分离坐骨神经：将一侧后肢的脊柱端腹面向上，趾端向外侧翻转，使其足底向上，用固定针将标本固定在玻璃板下面的蛙板上。用玻璃分针沿脊柱将坐骨神经丛分离清楚，再从大腿背面股二头肌和半膜肌的夹缝中分离出坐骨
15、神经。用金冠剪将与坐骨神经相连的脊柱下部多余部分剪去，取下脊柱端的固定针，用镊子夹住与神经相连的脊柱骨，提起神经，用眼科剪将坐骨神经向大腿及其它处发出的神经分支剪断，将坐骨神经分离到月 国 窝处，将神经搭在腓肠肌上。分离股骨头：左手捏住股骨，沿膝关节剪去股骨周围的肌肉，用金冠剪自膝关节向前刮干净股骨上的肌肉。保留一小段（约 1.5cm）股骨，剪掉其余部分。分离腓肠肌：分离腓肠肌的跟腱，用线结扎，自跟腱的附着点剪断。提起跟腱，将腓肠7肌剥离出来，并将小腿其余部分剪掉。保留腓肠肌与股骨的联系。检查标本：标本应包括：坐骨神经、腓肠肌、股骨头和一段脊柱四部分。用铜锌弓轻轻地与坐骨神经接触，如果标本良好
16、则肌肉立即收缩。7. 坐骨神经干标本制备：分离坐骨神经，坐骨神经至月 国 窝处分为两支：内侧为胫神经，走行表浅，外侧为腓神经。沿胫、腓神经走向分离至踝部，剪断侧支，结扎坐骨神经干的脊柱端及胫腓神经的足端，游离神经干。提起两端结扎线，将神经干标本放入任氏液中，稳定 5min 后即可进行实验。注意事项：1. 在整个标本制备过程中，常用任氏液浸湿标本以防干燥。2. 尽量避免用手或金属器材直接与所需要的神经或肌肉接触，也不要使蟾酥粘到标本上，以免损伤标本。实验二 神经干动作电位的测定实验目的：观察神经干动作电位的基本波形，并了解其产生的基本原理。实验对象：蟾蜍实验器材与药品：常用手术器械、蛙板、玻璃板
17、、固定针、任氏液、毁髓针、玻璃分针、滴管、培养皿、棉线、滤纸、神经屏蔽盒、RM6240C 多道生理信号采集处理系统等。实验过程： 1制备蟾蜍坐骨神经干标本 如实验 1 剥制坐骨神经干标本，神经应尽可能分离得长些，要求上自脊髓附近的主干，下沿腓神经与胫神经一直分离至踝关节附近。在制备过程中，要把神经周围的结缔组织分离干净，但勿损伤神经干标本。2连接实验装置 按图 2-1 连接 RM6240C 刺激输出接口、神经屏蔽盒和 1 通道输入接口。4开机并启动 RM6240 生理信号采集处理系统用滤纸片吸去神经标本上过多的任氏液。用手术镊夹持标本两端的结扎线，将标本移至神经屏蔽盒内。神经标本必须与根电极良
18、好接触。神经标本的放置方向是中枢端接触刺激电极，外周端接触引导电极。各电极应靠近些，以获得较强的信号。在神经屏蔽盒内滴加少量水分，以防神经干燥。图 2-1 测定神经干动作电位的实验装置81.3c，在“实验项目”中选择“肌肉神经实验神经干动作电位的引导” 。本实验是采用刺激触发方式，即每启动一次刺激器就将触发一次采样。用鼠标在刺激器对话框中选择同步触发，然后点击“开始刺激”键，稍等片刻屏幕上即出现一屏“动作电位”波形，以后每点击“开始刺激”键一次，波形即刷新一次。将刺激方式设置为“单刺激” ，强度由 0 开始逐渐增加，当强度增加至一定数值时，即可出现双相动作电位。仔细观察其波形，并测量动作电位的
19、时程和幅度。再逐渐增加刺激强度，动作电位的波形、幅度、时程有何变化？若需保存波形，用鼠标点击刺激器对话框内的“记录当前波形”键即可，每刺激一次，均可按此方法将当前波形保存起来。若保存了多幅波形，每幅波形作为一个子文件存在，以后可用“gUp ”与“PgDn ”翻页查找。 注意用“记录当前波形”键记录的是临时文件，若需长期保存，在退出系统前应正式保存文件。1倒置神经干的放置方向，动作电位有何变化？2调正神经干的放置方向，用手术镊将两记录电极之间的神经夹伤，观察动作电位有何变化。实验三 神经干兴奋传导速度的测定实验目的：测定蟾蜍坐骨神经的神经冲动传导速度。实验对象：蟾蜍实验器材与药品：常用手术器械、
20、蛙板、玻璃板、固定针、任氏液、毁髓针、玻璃分针、滴管、培养皿、棉线、滤纸、神经屏蔽盒、RM6240C 多道生理信号采集处理系统等。实验过程：1制备蟾蜍坐骨神经干标本（同实验 1） 。2连接实验装置 按图 2-1 连接实验装置。所不同的是神经屏蔽盒内另装一对引导电极，并连接至 2 通道。两对引导电极的距离越远越好。3开机并启动 RM6240 生理信号采集处理系统 1.3c，在“实验项目”中选择“肌肉神经实验神经干兴奋传导速度的测定” 。4用鼠标在刺激器对话框中选择“同步触发” ，然后点击“开始刺激”键，稍等片刻屏幕上通道一和通道二均出现“双相动作电位”波形，可看到两个波形之间存在时间差。用鼠标点
21、击刺激器对话框内的“记录当前波形”键记录波形。5用鼠标点击 “传导速度测量”键，在系统弹出的对话框中输入电极距离，如在该对话框中选择了“自动测量” ，则点击“确定”键，系统即在“测量信息栏”将自动测量的有关信息（“传导时间” 、 “电极距离” 、 “传导速度” ）显示出来；如在该对话框中选择了“手动测量”并点击“确定”键，则需用鼠标先在一个通道的动作电位波9形上（如波峰）点击一次，然后在另一通道的动作电位波形相同位置点击一次，系统即在“测量信息栏”显示出有关信息。 “测量信息栏”中的数据，可用测量信息栏的数据复制功能复制到“Word”等文档中（方法：先用鼠标将欲复制的数据涂黑，然后点击测量信息
22、栏右边的“复制键” ，最后到“Word” 等文档中用快捷键“trl ”将数据粘贴到文档中） 。实验四 神经兴奋不应期的测定实验目的：测定蟾蜍坐骨神经的神经兴奋不应期。实验动物：蟾蜍实验器材与药品：常用手术器械、蛙板、玻璃板、固定针、任氏液、毁髓针、玻璃分针、滴管、培养皿、棉线、滤纸、神经屏蔽盒、RM6240C 多道生理信号采集处理系统等。实验过程：1 制备蟾蜍坐骨神经干标本（同实验 1） 。2 连接实验装置 按图 2-1 连接实验装置。3 开机并启动 RM6240 生理信号采集处理系统 1.3c，在“实验项目”中选择“肌肉神经实验神经干兴奋不应期自动测定” 。用鼠标在刺激器对话框中选择同步触发
23、，然后点击“自动”键，系统即自动产生双刺激，双刺激的波间隔（即两个刺激方波之间的时间间隔）从S 开始逐步减小，直至减小到 0.3S ，系统在不应期自动测定中预设置了若干组波间隔，每一次刺激产生的波形都以临时文件自动记录到硬盘上（退出系统前执行保存命令即可长期保存） ，以后可用“gUp”与“PgDn ”翻页查找波形，可以看到，随“波间隔”的逐步减小，第二个动作电位向第一个动作电位逐步靠近。当第二个刺激引起的动作电位幅度开始降低时，此时第二个与第一个刺激方波间的时间间隔（波间隔）即为不应期，以后第二个动作电位向第一个动作电位继续靠近，第二个动作电位逐渐消失，第二个动作电位刚消失时的“波间隔”为绝对
24、不应期近似值，不应期减去绝对不应期即为相对不应期。按以上所述，利用系统的移动测量或两点测量功能，即可方便地找出不应期和绝对不应期，进而求得相对不应期。利用刺激器对话框内的“开始刺激”键，结合刺激器参数调节，也可手动地完成不应期测定。在自动测定之前，可先用手动功能调试，以确定刺激幅度是否合适。在手动测定中波形未自动记录，需点击“记录当前波形”键才能记录到硬盘上。实验五 刺激强度与肌肉收缩反应的关系10实验目的：观察刺激强度与肌肉收缩反应的关系。实验动物：蟾蜍实验器材与药品：蛙板、玻璃板、固定针、任氏液、眼科剪、金冠剪、手术剪、毁髓针、手术镊、手术刀、玻璃分针、铜锌弓、滴管、培养皿、棉线、肌槽、张
25、力换能器、RM6240C 多道生理信号采集处理系统等。实验过程：1. 制备蟾蜍坐骨神经-腓肠肌标本。2. 连接实验装置：将标本的股骨头固定在肌槽的股骨固定孔内，将腓肠肌肌腱上的结扎线系于张力换能器的受力片上，并使松紧合适，以使肌肉自然拉平为宜；张力换能器连接至 RM6240C1 通道；将神经搭在肌槽的刺激电极上，将刺激输出导线与肌槽的两个刺激电极接头相连。3. 开机并启动 RM6240 生物信号采集处理系统 1.3c，从“输入信号”菜单中，在 1 通道输入“张力 信号” ，然后单击工具条上的“启动波形显示”按钮，开始记录刺激强度与肌肉收缩曲线。4. 实验观察：打开刺激参数调节器，选择刺激形式为
26、“单刺激” ，将刺激强度减至最小逐渐增大刺激强度，每次单击工具条上的“启动刺激”按钮启动刺激，找出刚能引起肌肉最小收缩的刺激强度阈强度，再逐渐增大刺激强度，直至肌肉收缩幅度不再随刺激强度的增加而增加。5 反演并将需要的波形剪贴到实验报告中，存盘，打印。要求：每组出 1 份结果；学习实验结果的剪辑和实验报告的书写格式。实验六 骨骼肌单收缩的分析实验目的：分析单收缩过程的各个时期。实验动物：蟾蜍实验器材与药品：蛙板、玻璃板、固定针、任氏液、眼科剪、金冠剪、手术剪、毁髓针、手术镊、手术刀、玻璃分针、铜锌弓、滴管、培养皿、棉线、肌槽、张力换能器、RM6240C 多道生理信号采集处理系统等。实验过程：1
27、制备坐骨神经-腓肠肌标本。2连接实验装置：如实验 5 连接好实验装置。3开机并启动 RM6240 生理信号采集处理系统 1.3c，在 1 通道输入“张力信号” 。4实验观察：将扫描速度调至最大，调节适当刺激强度，启动刺激，描出单收缩曲线。测量、计算出肌肉收缩的潜伏期、收缩期及舒张期的时程。115反演并将需要的波形剪贴到实验报告中，存盘，打印。要求：每组出 1 份结果，在图上标出曲线各期。实验七 骨骼肌收缩的总和与强直收缩实验目的：1、了解骨骼肌收缩的总和现象。2、观察不同频率的阈上刺激引起的肌肉收缩形式的改变。实验动物：蟾蜍实验器材与药品：同实验六。实验过程：3制备蟾蜍坐骨神经-腓肠肌标本。4
28、连接实验装置：如实验 5 连接好实验装置。5开机并启动 RM6240 生理信号采集处理系统 1.3c，在 1 通道输入“张力信号” 。启动波形显示并记录。6实验观察：（1）收缩的总和 选择适当强度的阈上刺激，刺激形式为“单刺激” ，连续两次单击“启动刺激”按钮，逐步缩短刺激间隔时间，观察收缩的总和现象。（2）强直收缩 将刺激形式改为“连续单” ，逐渐提高刺激频率，观察骨骼肌的单收缩、不完全强直收缩和完全强直收缩。注意事项：实验过程中要注意保护标本，经常用任氏液湿润，每次刺激后应使肌肉休息30s，连续刺激不可超过 5s。实验八 计算机模拟实验（一）枪乌贼巨轴突的电生理实验目的：巩固并加深理解神经
29、纤维电生理学的一些基本概念。实验模拟设计特点：1软件名称：Axon electrophysiology (AEP)2本模拟实验的结果与将微电极插入巨轴突的真正结果类似，当给巨轴突一个阈上刺激时，可看到动作电位及其有关的钠电导和钾电导变化。3本软件菜单的内容有四：（1）Axon Spike (2) Action Potential Expanded Scale (3)Voltage Clamp (4) End Experiments. To select a program, type the number of the program and press .4计算机中观察到的变化与低温时巨轴突
30、的活动一致，因此，许多具体数据与哺乳动物低温时的轴突活动是有差别的。125同一屏幕上显示的结果最多不超过四次，此时，当计算机询问 super-impose?时，必须回答“N” 。实验内容：1时间-强度曲线：进行本实验项目时，选择 Axon Spike 程序，每次实验只给一次刺激，屏幕上显示第二个刺激时，按压 Enter 键（屏幕上将显示“0” ） 。以动作电位的出现作为兴奋的标志寻找阈刺激。计算机屏幕显示举例：当初始膜电位为-90mV 时，给一个阈上刺激（强度：100uA/cm2，持续时间：0.2ms ） 。Initial membrane potential (mVolts): -90Fir
31、st Stimulus: strength (microAmps/cm2): 100Duration (mseconds): 0.2Start (msecond): 0.0Second Stimulus: strength (microAmps/cm2): 0Duration (mseconds): 0Start (msecond): 0在回答屏幕上提出的问题后，你将得出动作电位曲线。描述电位变化的曲线中有哪几种成分？膜的电导有何变化？它们与电位变化之间有何关系？（1）将初始膜电位定为-90mV，寻找刺激持续时间为 0.1、0.25、0.5、1.0、1.5、2、和3ms 时的强度阈值（提示：可
32、在 80-3uA 之间寻找） ，填在下面，并画出时间-强度曲线。并在曲线上标出基强度。从时间-强度曲线的中间段和两端，说明该曲线的意义。Duration (ms) 0.1 0.25 0.5 1 1.5 2 3Intensity threshold(mA/cm2)（2）选择在时间-强度曲线左下方的任一点的参数给予刺激，观察出现的结果。为什么？（3）选择一个在时间-强度曲线右上方的任一点的参数给予刺激，其结果与（2）有何不同？为什么？解释阈及阈上刺激、阈下刺激引起的电位变化及它们与 GNa、G K 的关系。2局部电位的总和效应：选择 Axon Spike 程序，初始膜电位设在-90mV，给两个阈下
33、刺激：（1）两个阈下刺激均为 100uA/cm2，0.05ms ，间隔 2ms（第一个开始于 0ms，第二个开始于 2ms） 。（2）上述两个阈下刺激间隔为 1ms。上述两项结果有何不同？如何解释？3不应期：选择 Axon Spike 程序，初始膜电位设在-90mV。（1）第一个刺激：1000uA/cm 2，0.1ms （约为 10 倍阈值，以保证尽早出现动作电位，可留有足够的时间观察第二个刺激的作用） 。13第二个刺激：1000uA/cm 2，0.1ms ，在 8、7、6、4、3.5、3ms 时给予。观察与第一个刺激引起的变化有何不同？（2）第一个刺激：同上第二个刺激：100uA/cm 2，
34、0.1ms ，在 8、7、6、4、3.5、3ms 时给予。观察引起的变化与（1）有何不同？（3）第一个刺激：同上第二个刺激：2000mA/cm2 ，0.1ms、3ms 时给予，观察引起的变化。（4）根据上述结果讨论枪乌贼巨轴突兴奋后兴奋性的变化及其时间过程。4电压依从性离子通道的观察：选择 Voltage clamp 程序，从钠电导和钾电导的变化，推论钠、钾离子通道的变化：初始膜电位：-90mV电位钳制 on at 1msoff at 8msmV: 分别在-80 和-50观察上述两种不同钳制电压时钠电导（G Na）和钾电导（G K）的变化，并解释与钳制电压的关系。（1）从实验结果中 GNa、G
35、 K 与钳制电压的关系，说明 Na+、K +通道与膜电位的关系。（2）从钳制电压时 GNa 与 GK 的变化的不同，讨论两种离子通道的特点（开放与关闭的速度等） 。实验九 负荷对肌肉收缩的影响实验目的：了解前负荷、后负荷对肌肉收缩活动的影响。实验动物：蟾蜍实验器材与药品：蛙板、玻璃板、固定针、任氏液、眼科剪、金冠剪、手术剪、毁髓针、手术镊、手术刀、玻璃分针、铜锌弓、滴管、培养皿、棉线、肌槽、张力换能器、砝码、RM6240C 多道生理信号采集处理系统等。实验过程：1制备蟾蜍坐骨神经-腓肠肌标本。142连接实验装置：参照实验 2。不同的是肌槽上增加了一个肌杠杆（如图 2-2） 。图 2-2 观察负
36、荷对肌肉收缩影响的实验装置3开机并启动 RM6240 生理信号采集处理系统 1.3c，在 1 通道输入“张力信号” ，启动波形显示。4实验观察：（1）后负荷对肌肉收缩的影响 将肌杠杆的后负荷螺旋上转，使之顶住杠杆，以便肌肉在收缩时才与杠杆重量发生关系。将扫描速度调至最小，用适当强度的单刺激，刺激坐骨神经，得到一收缩曲线。在杠杆下加一个小砝码（10g） ，再刺激一次，又得一曲线。逐渐增加砝码重量，直到肌肉收缩极小为止。（2）前负荷对肌肉收缩的影响 将后负荷的螺旋移去，使肌肉在收缩之前以被拉长（即初长） 。实验方法如上，依次递加砝码重量直至负荷太重肌肉不能收缩为止。此后依次递减砝码重量，注意观察肌
37、肉恢复的情况，至所有砝码完全移去为止。测量每次收缩的高度并找出最适初长。实验十 计算机模拟实验（二）肌肉收缩的力学实验目的：学习肌肉收缩力学的基本理论。软件设计特点：1 软件名称：muscle 内容有三课：Lesson 1. 等长收缩（肌肉初长与收缩产生张力间的关系）Lesson 2. 等张收缩（张力变化与长度变化的时间关系）Lesson 3. 等张收缩（张力 -速度曲线）2软件运行中的命令：“空格”：继续运行 “Q”：退出每一课的菜单“S”：刺激 “”：增加肌肉的长度“”或“”字符时，开始进行实验观察（图 4-2） 。16图 2-4 肌肉初长对张力的影响比较肌肉最适初长、大于或小于最适初长时
38、，肌小节中粗、细肌丝位置关系及肌肉收缩时产生的最大张力。将屏幕中观察到的现象，联系教材中的肌肉收缩的滑行学说，说明肌肉在最适初长时，收缩产生最大张力的原因。2Lesson 2. 等张收缩（张力和长度的变化）（1）后负荷存在时，肌肉收缩的张力和长度变化过程。选择“1).Force/Time vs. Length vs. Time”程序，仅按压“空格”键即可进行对本项目的观察。在屏幕上第一次出现的曲线，表示肌肉在最适初长时的等长收缩曲线，表现了收缩过程中的张力变化，其最高点为最大张力 Po。以后相继出现的曲线，及左侧肌肉举起的重物的图形，表示了初长为 1.0，后负荷重量为 0.8 时肌肉收缩的张力
39、和长度变化过程，共分为三个阶段：收缩开始时 张力逐渐增加 肌肉不缩短（直至 0.8） (不举起重物)张力=后负荷时 张力不变 肌肉缩短（举起负荷）维持在缩短状态张力恢复 张力逐渐下降（至 0） 肌肉长度恢复（放下负荷）肌肉长度不变请说明在有后负荷存在时肌肉收缩的全过程是否均是等张？为什么收缩初期不能举起重物？（2）后负荷和肌肉初长对肌肉收缩张力大小和缩短程度的影响：选择“2).Force vs. Length ”程序，仅按压“空格”键即可进行对本项目的观察。在屏幕上可出现三种后负荷和初长时的收缩过程。左图由上下两条曲线表示，右图中蓝箭头表示张力大小，紫色箭头表示缩短的程度。此外，在右侧图中还显
40、示了不同初长时能产生的最大张力。后负荷 0.5 初长 1.0：产生张力 0.5 举起负荷高度 0.3后负荷 0.5 初长 0.9：产生张力 0.5 举起负荷高度 0.2后负荷 0.9 初长 0.8：最大张力 ”改变肌肉初长，观察对肌肉收缩的影响。 （复习（1）和（2）中的内容。 ）固定初长（=1） ，观察后负荷不同（0.2、0.4、0.9）时，肌肉收缩张力大小、缩短潜伏期及缩短长度的变化，并从理论上进行解释。固定后负荷（=05） ，观察初长不同（1、0.9、0.8）时，肌肉收缩产生张力相同，缩短到最终长度相同，但缩短的长度及缩短潜伏期不同。1. Lesson 3. 等张收缩（张力 -速度曲线）
41、（1）后负荷变化时，对肌肉收缩张力和缩短速度的影响：选择“1).Force vs. Time/Length vs. Time”程序，仅按压“空格”键，即可自行运行。屏幕上将出现后负荷分别为 0.2 和 0.8 时的肌肉收缩：它们产生的张力、缩短的程度和开始缩短的时间不同，而且缩短的速度（由长度变化曲线左侧的斜线表示）也不同。后负荷大者，张力大，缩短开始时间晚，缩短长度少，缩短速度小。（2）张力-速度曲线的两个端点：选择“2).Force vs. Velocity ”程序，仅按压“空格”键，即可自行运行。后负荷为零时，肌肉缩短速度最大(Vmax) 。后负荷等于肌肉收缩能产生的最大张力 Po 时，
42、肌肉收缩只产生张力而不缩短，缩短速度为零。（3）张力-速度曲线的构成：选择“3). Force vs. Velocity ”程序，改变后负荷，观察张力 -速度曲线的各点。分析在张力-速度曲线的各点处肌肉作功的情况。18第三章 循环实验实验十一 蛙类心搏过程的观察与描记目的要求：1. 学习暴露蛙类心脏的方法，熟悉心脏的结构。2. 学习在体蛙类心脏活动的描记方法。实验动物：蟾蜍实验器材与药品：常用手术器械，眼科镊，眼科剪，蛙板，蛙心夹，万用滑轮，张力换能器，滴管，棉线，任氏液，RM6240C 多道生理信号采集处理系统。实验过程：1. 暴露心脏 取蟾蜍一只，双毁髓后背位固定于蛙板上。左手持手术镊提起
43、胸骨后方的皮肤，右手持金冠剪剪开一个小口，然后将剪刀由开口处伸入皮下，向左、右两侧下颌角方向剪开皮肤。将皮肤掀向头端，再用手术镊提起胸骨后方的腹肌，在腹肌上剪一口，将金冠剪紧贴胸壁伸入胸腔（勿伤及心脏和血管） ，沿皮肤切口方向剪开胸壁，剪断左右乌喙骨和锁骨，使创口成一倒三角形。左手持眼科镊，提起心包膜，右手用眼科剪剪开心包膜，暴露心脏。心房动脉圆锥心室左主动脉右主动脉图 3-1 蟾蜍心脏腹面观心室心房静脉窦左肝静脉前腔静脉右肝静脉后腔静脉图 3-2 蟾蜍心脏背面观192. 观察心脏的结构 从心脏的腹面可看到一个心室，其上方有两个心房，房室之间有房室沟。心室右上方有一动脉圆锥，是动脉根部的膨大。
44、动脉干向上分成左右两分支。用蛙心夹夹住少许心尖部肌肉，轻轻提起蛙心夹，将心脏倒吊，可以看到心脏背面有节律搏动的静脉窦。在心房与静脉窦之间有一条白色半月形界限，称为窦房沟。前、后腔静脉与左、右肝静脉的血液流入静脉窦（参见图 3-1，3-2 ） 。3. 记录心搏曲线 用系线的蛙心夹夹住少许心尖部肌肉，蛙心夹的系线通过万能滑轮与张力换能器相连（心脏不离开胸腔，避免心室吊起来） 。张力换能器的输入端接在 1 通道。开机并启动 RM6240 生理信号采集处理系统 1.3c。 在“实验项目”中选择“期前收缩代偿间歇” ，记录心搏曲线。仔细观察曲线各波与心脏各部位活动的关系。实验十二 蛙类心肌收缩与心电活动
45、的关系目的要求：了解心脏的电活动与机械收缩活动的关系。实验动物：蟾蜍实验器材与药品：常用手术器械，眼科镊，眼科剪，蛙板，蛙心夹，万用滑轮，张力换能器，滴管，棉线，任氏液，RM6240C 多道生理信号采集处理系统。实验过程：1. 取一只蟾蜍，按实验十一暴露心脏。2. 用系线的蛙心夹夹住少许心尖部肌肉，蛙心夹的系线通过万能滑轮与张力换能器相连（心脏不离开胸腔，避免心室吊起来） 。张力换能器的输入端接在 2 通道。3. 将导联按规定（左上肢接黄色线，右上肢接红色线，左下肢接绿色线，右下肢接黑色线）通过针头分别插入四肢皮下，无关电极可夹在腹部皮肤上。导联输入端接在ECG 通道。或使用动物心电引导电极，
46、红色接下肢，白色接上肢，无关电极可夹在腹部皮肤上，输入端接在 1 通道。4. 开机并启动 RM6240 生理信号采集处理系统 1.3c。在“输入信号”菜单中，在 1 通道输入“全导联心电”或“动物心电” ，2 通道输入“张力信号” 。用鼠标单击“启动波形显示”按钮，适当调节 1、2 通道扫描速度，用比较显示方式同步记录心电图和心搏曲线。5. 仔细观察心电图的各波与心房、心室机械收缩在时间上有什么关系。注意事项：蟾蜍毁髓要彻底，否则肌电信号会对心电信号产生干扰。20实验十三 期前收缩与代偿间歇目的要求：1. 观察心室在收缩活动的不同时期对额外刺激的反应。2. 了解心肌兴奋性的变化及代偿间歇的发生
47、机理。实验动物：蟾蜍实验器材与药品：常用手术器械、蛙板、蛙心夹、单电极、张力换能器、橡皮泥、滴管、棉线、任氏液、RM6240C 多道生理信号采集处理系统。实验过程：1. 将蟾蜍双毁髓后按实验十一暴露心脏，用系线的蛙心夹夹住少许心尖部肌肉，蛙心夹的系线通过万能滑轮与张力换能器相连。张力换能器输入端接 1 通道。将单电极安放在心室外壁，使之既不影响心搏又能同心室紧密接触。用双凹夹固定电极柄。刺激输出导线的正、负极分别接在单电极和蟾蜍体壁上。2. 开机并启动 RM6240 生理信号采集处理系统 1.3c，在实验项目中选择“循环实验期前收缩-代偿间歇” 。记录正常心搏曲线作为对照。将刺激延时调至最小，
48、于心室舒张期调试，选择刚能引起心室发生期外收缩的刺激强度。3. 以同等刺激强度，分别在心室收缩期、心室舒张期的早期、中期和晚期给予单个刺激，观察心搏曲线的变化。4. 将实验记录分析整理，存盘、打印。实验十四 离体蟾蜍心脏标本的制备目的要求：学习离体蛙类心脏的制备方法（斯氏蛙心插管法） 。实验动物：蟾蜍实验器材与药品：常用手术器械、斯氏蛙心套管、蛙心夹、套管夹、万能滑轮、任氏液。实验过程：1. 取一只蟾蜍，双毁髓后背位置于蛙板上，按实验十暴露心脏。仔细识别心脏周围的大血管（参见图 3-1，3-2） 。在左主动脉下方穿一线，距动脉圆锥 2-3mm 处结扎。再从左、右两主动脉下方穿一线，打一活结备用
49、。2. 左手提起左主动脉上的结扎线，右手用眼科剪在动脉圆锥前端，沿向心方向剪一斜口，然后将盛有少量任氏液的斯氏蛙心套管由此开口处插入动脉圆锥。当套管尖端21到达动脉圆锥基部时，应将套管稍稍后退，使尖端向动脉圆锥的背部后方及心尖方向推进。经主动脉瓣插入心室腔内（于心室收缩时插入） 。不可插得过深，以免心壁堵住套管下口。此时可见套管中液面随心脏搏动而上下移动。3. 用滴管吸去套管中的血液，更换新鲜任氏液，提起备用线，将左、右主动脉连同插入的套管扎紧（不得漏液） ，再将结线固定在套管的小玻璃钩上。剪断结扎线上方的血管。轻轻提起套管和心脏，在心脏下方绕一线，将左右肺静脉、前后腔静脉一起结扎，注意保留静脉窦与心脏的联系，切勿损伤静脉窦，于结扎线的外侧剪去所有牵连的组织，将心脏离体。4. 用任氏液反复冲洗心室内余血，使
