1、1.骨骼肌的单收缩与复合收缩实验目的1.熟悉动物机能信号采集系统的使用方法,2.观察刺激强度与肌肉收缩反应的关系 3.观察刺激频率对骨骼肌收缩形式的影响实验原理腓肠肌由许多肌纤维组成，刺激腓肠肌时，不同的刺激强度会引起肌肉的不同反应。当刺激强度过小时，肌肉不发生收缩反应，刺激为阈下刺激。而能引起肌肉发生收缩反应的最小刺激为阈刺激，刺激的强度称为阈强度，当全部肌纤维同时收缩时，出现最大的收缩反应，引起最大收缩反应的最小刺激强度称为最适刺激强度。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。单收缩的过程可分三个时期：潜伏期、缩短期和舒张期。两个同等强度的阈上刺激，相继作用于神经
2、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。收缩的总和(复合收缩)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：后一收缩发生在前一收缩的收缩期内，各收缩不能分开，肌肉维持稳定的收缩状态实验对象蟾蜍或其它蛙类、常用手术器械，蛙板，蛙钉，铜锌弓，毁脊针(探针) ，棉线，废物盆，培养皿，玻璃分针，任氏液、MD3000 生物信号采集系统，换能器，肌槽，支架实验步骤坐骨神经1、 腓肠肌标本的制备 2. 连接装置 3. 实验观察和记录单收缩实验选择阈上刺激强度刺激方式：单次；波宽：1ms调节控制面板的输入范围，使观察的肌肉收缩幅度适当d. 调整时间单位(
3、记录好，不可忘记 !)，使收缩曲线成明显的抛物线状e. 采样 刺激关键技术坐骨神经-腓肠肌标本的制备单收缩实验时，调整好时间单位和刺激强度连续刺激时刺激强度与频率的选择注意事项常用任氏液湿润标本，保持标本的良好活性肌肉与换能器的连接松紧适当在做复合收缩实验时，每改变一次刺激频率后，应休息 0.5-1 min, 每次刺激不要超过 5 秒，以免标本疲劳2.神经干动作电位的引导及其传导速度的测定试验目的1. 掌握蛙坐骨神经-胫腓神经标本的制备方法 2. 掌握引导神经干动作电位和测定其传导速度、兴奋不应期的基本原理和方法实验原理神经干动作电位是神经兴奋的客观标志，给具有兴奋性的神经干以一定强度的刺激，
4、会发生动作电位。处于兴奋部位的膜外电位负于静息部位。当神经冲动通过后，兴奋处的膜外电位又恢复到静息时水平。神经干兴奋过程所发生的这种膜电位变化称神经干动作电位。神经干由很多神经纤维组成，故神经干动作电位与单根神经纤维的动作电位不同，它是由许多神经纤维动作电位综合成的综合性电位变化。此外，这是在细胞外记录，与细胞内记录不同。所以，神经干动作电位幅度在一定范围内可随刺激强度的变化而变化。如果两引导电极置于正常完整的神经干表面，当神经干一端兴奋后，兴奋波先后通过两个引导电极处，可记录到两个方向相反的电位偏转波形，称为双相动作电位。如果两个引导电极之间的神经组织有损伤，兴奋波只通过第一个引导电极，不能
5、传导至第二个引导电极，则只能记录到一个方向的电位偏转波形，称为单相动作电位。动作电位在神经纤维上的传导有一定的速度。不同类型的神经传导速度（）各不相同，神经纤维越粗，则传导速度越快。蛙类坐骨神经干中以 A 类纤维为主，传导速度大约3540m/s。测定神经冲动在神经干上传导的距离（s）与通过这些距离所需的时间（t） ，即可根据=s/t 求出神经冲动的传导速度。试验步骤一、制备蟾蜍坐骨神经干标本方法一：标本制备方法与坐骨神经腓肠肌标本制备方法大体相同。应注意：神经干应尽可能分离得长一些。要求上自脊椎附近的主干，下沿腓总神经与胫神经一直分离至踝关节附近为止。三、启动生物信号采集处理系统，点击菜单“实
6、验/常用生理学实验” ，选择“神经干动作电位。逐渐增大刺激强度，找出刚能引起微小的神经干动作电位的刺激强度（阈强度） 。继续增强刺激强度，神经干动作电位也相应增大。找出最大刺激强度。四、测定动作电位传导速度 给予神经干最大刺激强度的刺激，在通道 2、4 的采样窗中，可观察到先后形成的两个双相动作电位波形。分别测量从刺激伪迹到两个动作电位起始点的时间，设通道 2 为 t1，通道 4 为 t2（或可直接测量两个动作电位起点的间隔时间） ，求出 t2t1 的时间差值。测量标本屏障盒中 CH2 与 CH4 两对引导电极之间的距离 s（应测 r1r2 的间距） 。观察和测定单相动作电位波形（在损伤神经标
7、本之前，可先做“神经干动作电位不应期的测定”的实验） 。用镊子将 CH4 两个记录电极之间的神经夹伤或用药物阻断，再刺激时呈现单相动作电位。读出最大刺激时单相动作电位的振幅值和整个动作电位持续时间数值。比较单相动作电位的上升时间和下降时间的长短，并分析与双相动作电位波形的关系。3.蛙心的期前收缩与代偿间歇相关概念期前收缩：在舒张期内（相对不应 期） ，给予心室一次阈上刺激，便可在正常节律到达心室之前，引起一次扩布性兴奋和收缩，称为期前收缩或早搏。代偿间歇：期前收缩也有一个有效不应期。因此，当窦房结（两栖类为静脉窦）的正常节律传到心室时，正好落在这个有效不应期内，不能引起心室肌的兴奋和收缩，心室
8、停留于舒张状态，直至下一次正常节律性兴奋到达时才发生兴奋。这个在期前收缩后出现的持续时间较长的舒张间歇期，称为代偿间歇试验目的1、学习在体蛙心跳曲线的纪录方法。2、通过期前收缩与代偿间歇的观察，验证心肌有效不应期长的特征及了解心肌兴奋性的变化特点。实验原理心肌每发生一次兴奋后，其兴奋性会发生一系列周期性变化，与其它可兴奋组织相比，其特点是有效不应期特别长，约相当于整个收缩期，甚至可延续到舒张早期。在此期中，任何强大的刺激均不能使之产生动作电位。此后为相对不应期，仅对强刺激产生兴奋（动作电位） 。最后为超常期。后两期均发生在舒张期内。因此，在舒张期内（有时不包括舒张早期） ，给予心室一次阈上刺激
9、，便可在正常节律到达心室之前，引起一次扩布性兴奋和收缩，称为期前收缩或早搏。期前收缩也有一个有效不应期。因此，当窦房结（两栖类为静脉窦）的正常节律传到心室时，正好落在这个有效不应期内，不能引起心室肌的兴奋和收缩，心室停留于舒张状态，直至下一次正常节律性兴奋到达时才发生兴奋。这个在期前收缩后出现的持续时间较长的舒张间歇期，称为代偿间歇。实验对象蛙、计算机、生物信号处理系统、解剖针、手术剪、眼科剪、圆头手术镊、蛙板、刺激输出线、刺激电极、张力换能器、蛙心夹、棉花、棉线、任氏液试验步骤破坏脑与脊髓暴露心脏 ,观察心脏的结构连接实验装置：在心舒期用连线的蛙心夹夹住心尖约 1 毫米，丝线另一端接张力换能
10、器，张力换能器输入端接生理信号采集系统通道。将刺激电极固定，使其两极与心室相接触但不妨碍心肌收缩。打开软件，进入实验系统后，选择实验模块中的“期前收缩和代偿间歇”项，系统即自动设置好实验参数、弹出刺激器对话框，并处于示波状态，此时可观察到正常的心搏曲线，曲线向上为心室收缩，向下为舒张。记录心搏曲线观察期前收缩和代偿间歇 刺激方法分别于心室收缩期和舒张期的早、中、晚给予单刺激（注意，刺激前后应有三四个正常心搏曲线做对照） ，观察心搏曲线有无变化，记录实验结果。注意事项在将电刺激施加于心脏之前，先刺激蛙腹部肌肉以检查电刺激是否有效。制备标本的过程中，注意保持标本的活性；蛙心夹夹在心尖部，夹持 1m
11、m 厚左右的心肌。刺激输出线、信号引导线的正确连接； 心肌与张力换能器的连接要松紧要适度，太松信号传递不灵敏，太紧则容易损坏换能器；刺激参数的正确设置,电压 1.5V，波宽 5ms；注意使用解剖器械，以免实验者受伤。4.坐骨神经兴奋不应期的测定实验目的1学习测定神经不应期的基本原理和方法。2掌握生物信号采集系统的的使用方法实验原理神经在一次兴奋后，其兴奋性发生周期性的变化，而后才恢复正常。一般把这些变化分为四个时期：绝对不应期、相对不应期、超常期和低常期。应用电生理学方法可以观察或测定神经的不应期。通过调节刺激器输出的连续双脉冲的时间间隔，可测定坐骨神经的不应期。当双脉冲的间隔时间为 20ms
12、 左右时，示波器荧光屏上呈现两个同样大小的动作电位。逐渐缩短双脉冲之间的间隔，第二个动作电位逐渐向第一个动作电位靠近，振幅也随之降低，最后可因落在第一个动作电位的绝对不应期内而完全消失【方法与步骤】1按实验 3 的方法制备蟾蜍或蛙的坐骨神经干标本。2安装连接生物信号采集系统。注意：刺激器的“刺激方式”选择自动间隔调节，刺激强度用最大刺激强度。 刺激器的输出同时接在神经屏蔽盒的刺激电极3. 调节刺激间隔，使双次脉冲之间的时 间间隔为 25ms。4.维持同样刺激强度，逐渐缩短双次脉冲之间的时间间隔，使第二个动作电位逐渐向第一个动作电位靠近。从一定的“延迟”开始，第二个刺激所引起的动作电位振幅开始降
13、低，说明第二个刺激落入第一次兴奋后的相对不应期。5继续缩短双次脉冲之间的时间间隔，最后，第二个动作电位完全消失，表明此时第二个刺激开始落入第一次兴奋后的绝对不应期。5.兔胸内负压与去大脑僵直观察实验目的1. 学习去大脑僵直的方法。2. 观察去大脑僵直现象，证明高位中枢对肌紧张的调节作用。3. 学习胸内负压的测定方法，观察在呼吸周期中胸内负压的变化基本原理呼吸过程中肺能随胸廓的扩张而扩张，是因为在肺和胸廓之间有一密闭的胸膜腔，其内的压力低于大气压，故称为胸内负压。胸内负压由肺的弹性回缩力产生，大小随呼吸深度而变化。中枢神经系统（主要是脑干及其以上结构）对伸肌的紧张性具有易化和抑制两种作用，通过这
14、两种作用调节着伸肌的紧张程度，以维持姿势和协调机体的运动。若在动物的上、下丘之间横断脑干，则抑制伸肌的紧张作用减弱而易化伸肌的紧张作用加强；表现为动物的四肢伸直、头尾昂起、脊柱后挺（即角弓反张）等伸肌紧张亢进的特殊姿势，称为去大脑僵直。去大脑僵直是在脊髓牵张反射的基础上发展起来的一种过强的牵张反射，主要为反射性的伸肌紧张性亢进。实验步骤1. 称重、麻醉与固定：耳缘静脉注射 20%氨基甲酸乙酯（5ml/kg ）麻醉动物，麻醉后仰卧固定在兔台上。2. 胸部手术：剪去右侧腑前线沿第 5 肋骨上缘剪毛，暴露皮肤，将针头斜面朝内刺穿皮肤，然后控制进针力量，扎入胸腔内，当看到检压计水柱随呼吸运动上下波动时
15、立即停止进针，并固定针头。3. 颅部手术：将兔改为腹位固定，剪去头顶部的毛，头部抬高固定，由两眉间至枕部将头皮纵行切开，再自中线切开骨膜，用手术刀柄向两侧剥离肌肉和骨膜。用颅骨钻在顶骨两侧各钻一孔，用咬骨钳将创孔扩大，暴露大脑半球后缘。咬骨时注意勿伤及硬脑膜，若有出血可及时用骨蜡止血。将一侧头骨打开后，用薄而钝的刀柄深入矢状窦与头骨内壁之间，将矢状窦与头骨内壁附着处小心剥离，待分开后，再用咬骨钳向对侧头骨扩大开口，直到两侧大脑半球基本暴露为止。 用针在矢状窦的前、后各穿一条线并结扎之。用小镊子夹起硬脑膜并细心剪开，暴露出大脑皮层，滴上少许石蜡油防止脑表面干燥。4. 去大脑：松开动物四肢，左手托
16、起动物下颌，右手用竹片刀轻轻拨起大脑半球后缘，看清四叠体的部位，于前、后丘之间向口裂方向呈 45方向插入竹片刀，切断神经联系（如果部位正确，动物突然挣扎，此时切勿松手，应继续使竹片刀切至颅底） 。5. 实验观察：使兔子侧卧，切断脑干几分钟后，可见兔的躯体和四肢慢慢变硬伸直，头后仰，脊柱挺硬，尾上翘，呈角弓反张状态。可刺激动物肢体，加速去大脑僵直现象的出现。注意事项1. 动物麻醉不宜过深。 2. 手术中应仔细操作，注意勿损伤矢状窦和横窦，避免大出血。 3在用颅骨钻开颅时用力勿过猛，以免在钻通颅骨后将脑组织损伤。 4横断脑干时定位要准确，若切断部位太低，可损伤延髓呼吸中枢，引起呼吸停止；若切断部位
17、过高，则可能不出现去大脑僵直现象。6.坐骨神经腓肠肌标本的制备实验目的1、熟悉并掌握蟾蜍或蛙坐骨神经腓肠肌标本的制备方法2、熟悉并掌握生理学实验常用器械的使用和基本操作技术实验原理为什么要做这个实验？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。为什么选择青蛙？：两栖动物一些基本生命活动和生理机能与温血动物近似，而其离体组织、器官保持活性所需的条件比较简单，易于控制和掌握，所以生理实验中常选择蟾蜍或青蛙的离体组织或器官作为实验标本。怎样保持离体器官的活性？：任氏液是种比较接近两
18、栖动物内环境的液体，可以用来延长青蛙心脏在体外跳动时间、保持两栖类其他离体组织器官生理活性等实验器材毁髓针：用于破坏蛙的脑和脊髓，剪刀：普通剪刀用于剪皮肤、肌肉和骨等粗硬组织；细剪刀或眼科剪刀用于剪神经血管和心包膜等细软组织；禁用眼科剪刀剪皮肤、肌肉或其他粗硬物镊子：圆头镊子对组织损伤较小，用于夹捏组织和牵提切口；有齿镊子用于夹捏骨头和剥脱蛙皮；眼科镊子有直弯两种，用于分离神经、血管和夹捏细软组织，切不可用镊子直接夹捏或牵提神经。玻璃分针：用于分离血管神经等组织，不可用力过猛以防折断蛙板：用于固定蛙类，以便进行解剖和实验锌铜弓：用于对标本施加刺激，以检查其兴奋性方法步骤： 双毁髓：一手握住蟾蜍
19、或蛙，用纱布包裹蟾蜍或蛙，背部向上。拇指压住背部，示指按压头部前端，保持头端低垂。另一手持毁髓针，进入枕骨大孔（此点与两眼之间的连线呈等边三角形） 。然后将针尖向前刺入颅腔，搅动毁脑组织。再将毁髓针退至枕骨大孔，针尖与脊柱平行刺入椎管，捣毁脊髓。毁髓后，动物瘫软如泥。剥离后肢标本：动物腹面向上放置于蜡盘，手术镊轻轻提起耻骨联合上方，剪开皮肤，再剪开体壁肌肉，然后轻轻提起内脏，自耻骨部剪断（勿伤脊神经） ，把内脏拨向头端，剪断脊柱。然后一手捏住脊柱后端，另一手向后撕剥皮肤，并除去头端肢体和内脏分离两后肢：把去皮的后肢腹面向上置于玻璃板上，于耻骨联合处按压刀刃，切开耻骨联合。然后用金冠剪剪开两后肢
20、相连的肌肉，并纵向剪开脊柱。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。用玻璃分针分离坐骨神经。股部的坐骨神经在股二头肌与半膜肌之间。分离股骨头：动物小，留股骨头 1cm，动物大，留胫腓骨头 1cm 游离腓肠肌：一手捏住趾端，另一手用手术镊（尖头镊）在腓肠肌跟腱下面穿线，并用结线扎紧。提起结线，游离腓肠肌。注意避免损伤肌膜。 检验标本：用经任氏液蘸湿的锌铜弓的两极，接触神经，观察腓肠肌是否收缩！此标本用于神经干兴奋传导、神经-肌肉接点的传递以及骨骼肌收缩等实验研究注意事项1、保护标本神经和肌肉：不用赃的皮肤碰标本，不用自来水冲洗标本，不用金属接触神经以及损伤肌肉。2、注意标本的完整，尤其注意保存股骨头一定的长度
