1、生理学实验 （第三次课）,授课教师: 曹洋,一、阈刺激、阈上刺激和最大刺激 p61 二、单收缩、复合收缩和强直收缩 p61 三、录像：神经干动作电位 p78,实验内容,一、阈刺激、阈上刺激和最大刺激,（一）目的 1. 学习在体坐骨神经腓肠肌标本的制备方法。 2. 通过对神经肌肉标本的刺激和兴奋的观察，掌握刺激强度和肌肉收缩幅度的关系。,（二）原理 1. 兴奋、兴奋性和刺激的概念 兴奋：动作电位的产生。 兴奋性：可兴奋细胞接受刺激后产生动作电位的能力。 刺激：引起机体功能活动发生改变的体内外环境因素的变化。,2.阈值、阈刺激和最大刺激的概念 阈值（阈强度）：能使组织发生兴奋的最小刺激强度。达到这
2、种强度的刺激称为阈刺激，大于阈强度的刺激称为阈上刺激。 最大（适）强度：能使肌肉发生最大收缩的最小刺激强度，具有最大强度的刺激称为最大刺激。,Re.,Sti.,0.1,0.2,0.4,0.3,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1.0,mV,3.神经干的兴奋和兴奋传导机制、神经-肌接头兴奋的传递过程以及骨骼肌的收缩机制。,（三）实验方法和步骤 1.破坏蟾蜍脑和脊髓 2.制备在体坐骨神经腓肠肌标本 3.刺激及记录装置连接,4. 调整刺激参数： 输入方式：DC 刺激波宽：1ms 刺激强度：小大 刺激方式：单刺激 5.记录试验结果,阈刺激、阈上刺激和最大刺激,Re.,St.,0.1,0.2,0.
3、4,0.3,threshold intensity,mV,single stimulus adjust Volt .,Re.,St.,0.1,0.2,0.4,0.3,0.5,0.6,0.7,0.8,Increase stimulus intensity consecutively,threshold intensity,Re.,St.,0.1,0.2,0.4,0.3,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1.0,mV,max. intensity,Till strength have no change,（五）注意事项 1.破坏蟾蜍的脑和脊髓时要彻底。 2.避免强力牵拉或用金属器械夹捏神经和
4、腓肠肌。 3. 实验过程中常给标本滴加任氏液，防止标本干燥而失去兴奋性。,二、单收缩、复合收缩和强直收缩,（一）目的观察不同频率的刺激对肌肉收缩的影响。,（二）原理 在一定刺激强度下，不同的刺激频率可使肌肉出现不同的收缩形式。 1.单收缩,2.复合收缩,Re.,St.,(?) ms,( ?) ms,( ?) ms,3.强直收缩,Re.,St.,(?) HZ,(?) HZ,不完全强直收缩,完全强直收缩,（三）实验方法和步骤 1.接着前一个实验做。 2.强度：选用最大刺激强度。 3.刺激方式改为：连续刺激 刺激频率按1 Hz、2 Hz、5 Hz、10 Hz、15 Hz、20 Hz、25 Hz、30
5、 Hz逐渐增加，分别记录不同频率时的肌肉收缩曲线。,经典实验,现代实验,设定为最大强度,（四）注意事项 1.两次刺激间的间隔不宜过短。 2.如果肌肉在挂好刺激器而未给刺激时即出现挛缩，是由于漏电等原因引起，需检查电器接地是否良好。 3.实验过程中保持换能器与标本连线的张力保持不变。,结果与讨论,一、阈刺激、阈上刺激和最大刺激 （一）结果文字叙述和图形,刺激强度,收缩曲线,（二）讨论 1.什么是阈刺激、阈上刺激和最适刺激？ 2.在阈刺激和最适刺激之间为什么肌肉的收缩随刺激强度增加而增加？,每一根神经纤维及其支配的多个腓肠肌细胞构成一个运动单位。坐骨神经-腓肠肌标本是由很多运动单位构成。坐骨神经干
6、中含有数十万条粗细不等的神经纤维，其兴奋性各不相同。,二、单收缩、复合收缩和强直收缩 （一）结果文字叙述和图,强直收缩,Re.,St.,(?) HZ,(?) HZ,（二）讨论 1.在什么条件下可出现单收缩、复合收缩和强直收缩（完全强直和不完全强直）？ 2.为什么刺激频率增高，肌肉收缩的幅度也增高？,强直收缩时，前一次单收缩舒张期肌肉舒张时肌浆中的Ca2+尚未完全回收，下一次刺激引起肌细胞兴奋，终池及肌浆网中的Ca2+再次释放，肌浆内Ca2+肌浆中Ca2+浓度增大， Ca2+与肌钙蛋白结合量增多，位点暴露增多，横桥结合数增多，肌丝滑行，收缩幅度增大。,思考题,1. 肌肉收缩幅度与刺激强度有什么关
7、系？为什么？ 2. 出现不完全强直收缩和完全强直收缩的条件？ 3. 单收缩和完全强直收缩的幅度有什么异同，为什么？,三、录像 神经干动作电位的观察,目的和要求 了解神经干动作电位的细胞外记录方法 观察坐骨神经双相和单相动作电位 了解神经干动作电位传导速度测定的原理和方法以及不应期的测定。,思考：,1.阐述双相动作电位的形成机制。在什么条件下，可记录到单相动作电位？ 2.为什么神经干动作电位的幅度在一定范围内可以随刺激强度的增大而增大？ 3.神经干动作电位传导速度测定的原理和方法。 4.神经干动作电位和神经细胞动作电位的区别。,动作电位的记录方法,细胞内记录,细胞外记录,刺激伪迹,刺激伪迹,AP
8、,刺激器,放大器,+,地,刺激电流,i-,i+,R+,R-,地,刺激伪迹是刺激电流通过导电介质扩散至两引导电极而形成的电位差信号。,单相动作电位测定,单相动作电位测定,+ -,R1 +,Peripheral end,Central end,R1-,单相动作电位,损伤区,兴奋区,细胞外引导电极,刺激强度与动作电位振幅的关系,Threshold stimulus,Maximal stimulus,St.,示波器,A,B, , , , , ,St.,示波器,A,B,D,C,传导速度测定,S R1- R2-,t,神经干和神经细胞动作电位的区别,教学要求,一、掌握在体坐骨神经腓肠肌标本的制备方法。 二、掌握阈刺激、阈上刺激、最大刺激及强直收缩的概念。 三、通过对神经肌肉标本的刺激和兴奋的观察，掌握刺激强度和肌肉收缩幅度的关系。 四、观察在体蟾蜍骨骼肌的单收缩，复合收缩和强直收缩，分析其产生原理。 五、了解并熟悉神经干动作电位的记录方法，学习和掌握神经干动作电位传导速度测定的原理和方法，了解不应期的测定。,保护电极,腓肠肌,换能器,坐骨神经,
