蛙的坐骨神经—腓肠肌的标本制作及神经干的性质实验
蟾蜍的坐骨神经—腓肠肌标本的制备

蟾蜍的坐骨神经—腓肠肌标本的制备及神经干的性质实验报告实验名称蛙的坐骨神经—腓肠肌标本的制备及神经干的性质实验目的要求学习并掌握坐骨神经—腓肠肌标本以及腓肠肌标本制备的方法;学习生理学实验基本的组织分离技术;观察刺激强度,刺激频率与肌肉收缩反应的关系;掌握引导神经干复合动作电位和测定其传导速度的基本原理和方法。
实验材料,仪器,试剂蟾蜍、常用手术器械(手术剪、手术镊、手术刀、金冠剪、眼科剪、眼科镊、玻璃分针等)、烧杯、培养皿、纱布、棉线、粗剪刀、蛙板、污物缸、滴管、生理信号采集系统、张力传感器、铁架台、计算机、任氏液等。
实验原理两栖类动物的一些基本生命活动和生理功能与温血动物相似,而其离体组织所需要的生活条件比较简单,易于控制和掌握。
因此在生理实验中常用蟾蜍的神经肌肉标本来观察兴奋性、兴奋过程、刺激的规律以及骨骼肌收缩的特点等。
任氏液是—种比较接近两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。
腓肠肌由许多的纤维组成,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,不应期肌肉发生收缩反应,此时的刺激为阈下刺激。
而能引起肌肉发生收缩的最小刺激强度,为阈刺激,但全部肌纤维同时收缩时,则出现最大的收缩反应。
这时,即使再加大刺激强度,肌肉的收缩强度也不会随之而增大。
可以引起肌肉发生最大收缩反应的最小刺激强度为最适刺激。
肌肉组织对于一个阈上强度的刺激,发生一次迅速地收缩反应,即单收缩。
单收缩的过程分为三个时期,潜伏期、收缩期、舒张期。
刺激坐骨神经能引起腓肠肌产生收缩。
在其他条件不变情况下,不断增大刺激频率可引起肌肉收缩形式发生改变。
若刺激频率较小,两次刺激间隔时间大于一次肌肉收缩和舒张所持续的时间(即单收缩)时,肌肉收缩表现为一连串的单收缩;若增大刺激频率,使两次刺激间隔时间大于一次肌肉收缩的收缩期时间,而小于单收缩时,肌肉呈现不完全强直收缩;若继续增加刺激频率,使两次刺激间隔时间小于一次肌肉收缩的收缩期时间,肌肉则表现出完全强直收缩。
蛙的坐骨神经—腓肠肌的标本制作及神经干的性质实验

中央民族大学生命与环境科学学院实验报告生理学实验报告蛙的坐骨神经—腓肠肌的标本制作及神经干的性质实验姓名:唐胜华学号:0941063学院:生环学院班级:09生科指导老师:覃筱燕完成时间:2011.10.17组别:十一、十二组成员:韩旭思关晴月唐胜华一、实验目的1、学习蛙类动物单毁髓和双挥髓的处死办法。
2、学习并掌握坐骨神经-腓肠肌标本以及腓肠肌标本制备的方法。
3、学习电刺激方法及肌肉收缩的记录方法。
4、观察刺激强度与肌肉收缩反应的关系。
5、观察肌肉收缩的总和以及强直收缩现象。
6、观察蛙坐骨神经干复合动作电位的基本波形,并了解其产生的原理。
7学习蛙和蟾蜍离体神经干上神经冲动传导速度的方法和原理。
二、实验原理腓肠肌由许多的纤维组成,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,不应期肌肉发生收缩反应,此时的刺激为阈下刺激。
而能引起肌肉发生收缩的最小刺激强度,为域刺激,但全部肌纤维同时收缩时,则出现最大的收缩反应。
这时,即使再加大刺激强度,肌肉的收缩强度也不会随之而增大。
可以引起肌肉发生最大收缩反应的最小刺激强度为最适刺激。
肌肉组织对于一个域上强度的刺激,发生一次迅速地收缩反应,即单收缩。
单收缩的过程分为三个时期,潜伏期、收缩期、舒张期。
两个同等强度的域上刺激,相继作用与神经-腓肠肌标本,如果刺激间隔大于单个收缩的时程,肌肉则出现两个单独的单收缩;如果刺激间隔小于单收缩的过程而大于不应期,则出现两个收缩反应的重叠,及收缩的总和。
如果第二次刺激在第一个收缩反映的不应期内,则第二次刺激不产生收缩反应。
但同等强度的连续域上刺激作用于标本时,则出现多个反应的叠加,及强直收缩。
但第一手所发生在第一收缩的舒张期,即发生不完全强直收;后一收缩发生在第一次收缩的收缩期时,各自的收缩完全融合,肌肉出现持续的收缩状态,即发生完全的强直收缩。
神经干在收到有效刺激以后可以产生复合动作电位,标志着神经发生兴奋。
坐骨神经-腓肠肌标本的制备与肌肉收缩特性分析

华南师范大学实验报告学生姓名:谭晓东 学号:20102501024专 业:生物科学 年级、班级:10科四课程名称:动物生理学实验 实验项目:坐骨神经-腓肠肌标本的制备与肌肉收缩特性分析实验类型:验证 实验时间:2013年4月9日实验指导老师: 实验评分:1 实验目的1.1掌握蛙类坐骨神经腓肠肌标本的制备技术。
1.2 观察不同刺激强度、刺激频率对骨骼肌收缩形式的影响。
2 实验原理蛙类的一些基本生命活动和生理功能与温血动物近似,而其离体组织器官的生活条件较为简单,可以在室温条件下,于一定时间内保持其功能,刺激坐骨神经能引起腓肠肌产生收缩。
3 实验工具解剖器械,锌铜弓,培养皿,烧杯,任氏液,棉花,线。
4 实验步骤4.1双毁髓:枕骨大孔4.2环剪皮肤,去后肢皮肤,倒提,向前去内脏4.3脊柱中断横剪,分离两后肢,去尾骨4.4取一后肢,逐段分离坐骨神经4.5分离腓肠肌肌腱,穿线打结,游离腓肠肌4.6保留两节脊椎骨、2/3股骨,去股骨上的肌肉5 实验结果5.1 坐骨神经-腓肠肌骨骼肌单收缩图潜伏期收缩期舒张期量程10mV 刺激50mV 脉冲持续时间1ms潜伏期:50ms 收缩期:100ms 舒张期:150ms,该单收缩幅度为5mV5.2 坐骨神经-腓肠肌骨骼肌阈刺激图量程10mV 刺激24.1mV 脉冲持续时间1ms能引起肌肉发生收缩反应的最小刺激强度为24.1mV5.3 坐骨神经-腓肠肌骨骼肌最适刺激强度图量程10mV 刺激370mV、380mV、390mV 脉冲持续时间1ms 从370mV开始再增大刺激强度,肌肉收缩的力量也不再随之加大,可知最适刺激强度为370mV5.4 坐骨神经-腓肠肌骨骼肌多收缩图量程10mV 刺激380mV 频率1Hz 脉冲持续时间1ms用同等强度的连续阈上刺激380mV作用与标本时,出现多个单收缩反应的叠加,可以很明显看出每个单收缩的潜伏期、收缩期和舒张期。
5.4 坐骨神经-腓肠肌骨骼肌不完全强直收缩图量程10mV 刺激380mV 频率5Hz不完全强直收缩时后一收缩发生在前一收缩的舒张期,形成起伏的波形图,各收缩波的波峰仍可分辨。
生理学实验报告-《坐骨神经-腓肠肌标本的制备》

实验二-坐骨神经标本—腓肠肌标本的制备一、实验目的:1.学习蛙类动物单毁髓与双毁髓的方法。
2.学习并掌握坐骨神经-腓肠肌标本及腓肠肌的制备方法。
3.了解电刺激的极性法则。
二、实验原理:1、牛蛙作为实验动物的优势:离体实验是动物生理学主要的实验方法之一。
两栖动物是冷血动物,其基本生理机能与温血动物近似,而其离体组织器官维持活性所需要的条件比较简单,因此它常被选为生理学实验提供离体组织或器官的实验动物。
蟾蜍或青蛙坐骨神经—腓肠肌在任氏液中可维持生理活性数小时,在其基础上还可进一步制作神经干标本、腓肠肌标本,可用于研究肌肉收缩的特性,神经和肌肉的兴奋性、传导性,刺激与反应的关系,神经肌肉接头活动等生理活动及相关机制,甚至还可以用于药物筛选如抗疲劳药物的模型。
其中牛蛙人工养殖成本低产出率高,相对蟾蜍要更安全。
因此,本次实验选择牛蛙作为实验对象。
2、锌铜弓刺激检测标本活性的原理:锌铜弓在溶液中沾湿以后,锌的表面电离出正离子,里面形成负离子;而铜的表面电离出负离子,里面形成正离子。
当用锌铜弓接触活组织时,电流便沿着锌一活组织→铜的方向流动而产生刺激效应。
所以锌相当于正极,面铜相当于负极发挥刺激作用;当断开时,则发生相反的效应。
锌的金属电势比铜低,形成一定的电势差(就相当于有电压),锌铜弓是把一根锌棒和一根铜棒一端焊在一起,另一段分开,则接触样本(例如神经干)时,会引起样本局部去极化,引发动作电位。
三、实验器材:牛蛙,常用手术器械(手术剪、手术镊、手术刀、金冠剪、眼科剪、眼科镊、毁髓针、玻璃分针),蜡盘,蛙板(木质或硬泡沫塑料),玻璃板,固定针,锌铜弓,培养皿或不锈钢盘,污物缸,滴管,纱布,粗棉线,任氏液。
四、实验流程和步骤:1.牛蛙的双毁髓一手握住牛蛙,背部向上。
用拇指压住牛蛙的背部,食指按压其头部前端,使头端向下低垂;另一手持毁髓针,由两眼之间沿中线向后触划,当触及两耳中间的凹陷处(此处与两眼的连线成等边三角形)时,持针手即感觉针尖下陷,此处即是枕骨大孔的位置。
实验三蛙的坐骨神经腓肠肌标本的制备(共12张精选PPT)

附:
▪ 坐骨神经-腓肠肌标本的剥制
剥制后肢标本
剪掉尾杆骨 图1-5坐骨神经腓肠肌标本
1、学习蛙类动物单毁髓和双毁髓的方法 图1-1 破坏蟾蜍脑脊髓的方法 图1-2 剪除躯干上部及内脏
分离两后肢 实验三、蛙的坐骨神经腓肠肌标本制备
图1-2 剪除躯干上部及内脏 坐骨神经-腓肠肌标本的剥制
分离坐骨神经 1、学习蛙类动物单毁髓和双毁髓的方法
操作过程中,勿污染、压榨、损伤、过度牵拉神经和肌肉。 2、坐骨神经-腓肠肌标本的剥制(详见下页) 经常给神经和肌肉上滴加任氏液,防止表面干燥,以保持其正常兴奋性。
游离腓肠肌 图1-2 剪除躯干上部及内脏
坐骨神经-腓肠肌标本的剥制
分离股骨头
图1-2 剪除躯干上部及内脏
图1-3剥掉后肢皮肤
图1-4分离坐骨神经
图1-5坐骨神经腓肠肌标本
▪ 实验要求
➢ 掌握制备坐骨神经腓肠肌标本的技能,并获得兴 奋性良好的标本。
▪ 注意事项
➢ 1. 操作过程中,勿污染、压榨、损伤、过度牵拉神 经和肌肉。
➢ 2. 经常给神经和肌肉上滴加任氏液,防止表面干燥, 以保持其正常兴奋性。
作业
▪ 绘一坐骨神经-腓肠肌标本模式图,并标注 各部分名称。
▪ 2、坐骨神经-腓肠肌标本的剥制(详见下页) ▪ 3、标本检验
图1-1 破坏蟾蜍脑脊髓的方法
2、坐骨神经-腓肠肌标本的剥制(详见下页) 图1-2 剪除躯干上部及内脏 1、学习蛙类动物单毁髓和双毁髓的方法 2、坐骨神经-腓肠肌标本的剥制(详见下页) 1、学习蛙类动物单毁髓和双毁髓的方法 掌握制备坐骨神经腓肠肌标本的技能,并获得兴奋性良好的标本。 1、学习蛙类动物单毁髓和双毁髓的方法 坐骨神经-腓肠肌标本的剥制 实验三、蛙的坐骨神经腓肠肌标本的制备 实验三、蛙的坐骨神经腓肠肌标本的制备 操作过程中,勿污染、压榨、损伤、过度牵拉神经和肌肉。 图1-5坐骨神经腓肠肌标本 图1-2 剪除躯干上部及内脏 经常给神经和肌肉上滴加任氏液,防止表面干燥,以保持其正常兴奋性。 1、单毁髓或双毁髓蛙的制备 坐骨神经-腓肠肌标本的剥制
实验1 蛙坐骨神经––––腓肠肌标本制备

实验1 蛙坐骨神经––––腓肠肌标本制备、分析探讨刺激频率对肌肉收缩的影响【课程名称】【实验名称】【实验性质】【器材】蟾蜍或蛙;任氏液;二道生理记录仪、双脉冲刺激器、肌槽、常规手术器械、玻璃分针、毁髓针、锌铜弓、解剖盘、烧杯、滴灌、任氏液等。
【实验目的】1.学习坐骨神经–腓肠肌标本的制备方法。
2.分析探讨刺激频率对肌肉收缩的影响。
【实验原理】刺激坐骨神经能引起腓肠肌产生收缩。
在其他条件不变情况下,不断增大刺激频率可引起肌肉收缩形式发生改变。
若刺激频率较小,两次刺激间隔时间大于一次肌肉收缩和舒张所持续的时间(即单收缩)时,肌肉收缩表现为一连串的单收缩;若增大刺激频率,使两次刺激间隔时间大于一次肌肉收缩的收缩期时间,而小于单收缩时,肌肉呈现不完全强直收缩;若继续增加刺激频率,使两次刺激间隔时间小于一次肌肉收缩的收缩期时间,肌肉则表现出完全强直收缩。
【实验步骤】1、双毁髓:左手握蟾蜍,背部向上。
用食指按压其头部前端,拇指压住躯干的背部,使头向前俯;右手持毁髓针,由两眼之间中线向后方划触,触及两耳后腺之间的凹陷处即是枕骨大孔的位置。
将毁髓针由凹陷处垂直刺入枕骨大孔,然后针尖向前刺入颅腔,在颅腔内搅动,以毁脑组织。
再将毁髓针退至枕骨大孔,针尖转向后方,与脊柱平行刺入椎管,以捣毁脊髓。
脊髓彻底捣毁时,可看到蟾蜍后肢突然蹬直,然后瘫软,此时的动物为双毁髓动物。
2、剥制后肢标本:左手持手术镊提起两前肢之间背部的皮肤,右手持手术剪横向剪断皮肤,然后往后肢方向撕剥皮肤。
剪开腹壁肌肉,用手术镊提起内脏,翻向头部,在看清支配后肢的脊神经发出部位后,于其前方剪断脊柱。
3、分离两后肢:将去皮的后肢腹面向上置于解剖盘上,右手持金冠剪纵向剪开脊柱,再剪开耻骨联合,使两后肢完全分离。
4、分离坐骨神经:将一侧后肢的脊柱端腹面向上,用玻璃分针沿脊神经向后分离坐骨神经,股部沿腓肠肌正前方的股二头肌和半膜肌之间的裂缝,找出坐骨神经,剪断盖在上方的梨状肌,完全暴露坐骨神经,剪去支配腓肠肌之外的分支,再剪去脊柱及肌肉,只保留坐骨神经发出部位的一小块脊柱骨。
蛙坐骨神经-腓肠肌标本制备实验

注意事项
1. 操作过程中,勿污染、压榨、损伤、过 度牵拉神经和肌肉。 2. 剥坐骨神经时要非常小心,避免损坏神 经外的结缔组织鞘。如与其他组织黏附较紧, 不可硬撕,可先跳过这一段,过后再剥。 3.为保持神经细胞的活性,剥坐骨神经动作 不可太慢,还应经常用任氏液湿润,绝对避 免干燥。 4.剥离神经时不得使用任何金属器械接触神 经。
4.有利坐骨神经:腓肠肌向上将标本固定于 蛙板上,由脊柱仔细将坐骨神经分离至膝关 节处,并在脊柱旁结扎。 5.制作成坐骨神经-腓肠肌标本:剪断膝关节 周围所有大腿肌肉,剪断股骨(保留约1cm), 在跟腱处结扎并剪断腓肠肌,将膝关节以下 小腿部分全部剪除,剩下即为坐骨神经—腓 肠肌标本。
6.标本检验:用锌铜弓轻轻刺 激坐骨神经,腓肠肌收缩即表 示标本制备完好。
三、实验步骤: 1.破坏脑脊髓:左手握蟾蜍,食指下压吻端,拇指按压背 部,其余三指紧贴腹部。找到枕骨大孔刺入1-2mm,分别 捣损脑组织和脊髓(脑和脊髓完全破坏的标志是:呼吸停 止,四肢松软并处于对称位置)
2.减除躯干上部及内脏:在骶髂关节水平上2cm 处剪断脊柱,去除头、前肢和内脏,保留部分脊 柱和下肢。用任氏液小心冲洗坐骨神经及其周围 组织上的血液。 3.剥皮:剪去尾骨,剥去余下组织的皮肤,沿脊 柱正中到耻骨联合将ห้องสมุดไป่ตู้本剪开,标本放到盛有任 氏液的烧杯中。
设计性试验:
蛙坐骨神经-腓肠肌标本制备
一、实验目的: 1. 学习蛙类动物单毁髓与双毁髓方法,并掌握坐 骨神经-腓肠肌标本的制备方法。 2、学习并掌握蛙的坐骨神经-腓肠肌标本的制备方 法
二、实验材料: 实验动物:牛蛙 实验器材:常用手术器械,蜡盘,蛙板,固定针, 锌铜弓,培养皿,滴管,粗棉线,任氏液,纱布
生理实验五-蛙坐骨神经腓肠肌标本的制作及刺激与反应的关系

• 刺激频率对骨骼肌收缩形式的影响(把刺激强度固定在最适刺激强度,把单刺激改为连续单刺 激):
• 刺激频率就是单位时间内连续刺激的次数。随着刺激频率的增高,肌肉的反应依次表现为单收 缩、不完全强直收缩和完全强直收缩:
• ⑴如果刺激频率很小时,每相邻两个刺激的间隔时间很大,当其大于肌肉收缩的收缩期和舒张 期之和时,肌肉表现为一个个的单收缩。单收缩包括收缩期及舒张期。前者占时较后者为短。
• 7、剪去其他不用的组织 • 在坐骨神经两端各留一块骨头和肌肉,以便于固定。 • 注意:剥离时一定要保持标本完整性;尽可能用玻璃分针,少用镊子,避免
刺激神经。
• 8、标本检验 • 完整的标本应包括四部分:
一段脊柱骨、坐骨神经、腓肠 肌、一段股骨头。 用镊子轻 轻提起结扎神经线,经任氏液 沾湿的锌铜弓短暂轻触坐骨神 经,如腓肠肌发生迅速的收缩 反应,则表明机能完好。将标 本置于任氏液中,稳定其兴奋 性15-20 min,即可进行• 试剂与器材:计算机、BL-420F生物信号处理系
•
统、手术剪、手术镊、玻璃分针、
•
蛙板、锌铜弓、张力换能器、
•
连接导线、刺激输出、烧杯、任氏液、
•
棉球、棉线等。
实验步骤:
• ㈠ 坐骨神经-腓肠肌标本的制备 • 1、破坏脑和脊髓 • 2、去除躯干上部、皮肤及内脏 • 左手捏住蟾蜍的脊柱,右手持粗剪刀在前肢腋窝处连同皮
• 9、将坐骨神经-腓肠肌标本固定于蛙板上, 把跟腱端的接线与张力换能器相连,调节 高度与张弛度。
实验项目
1. 刺激强度与反应关系 ① 刺激腓肠肌:调节刺激参数,选择单刺激,改变刺激强度(从弱到强),观
察刺激强度变化对肌肉收缩的影响;找出阈强度、最适刺激强度; ② 刺激神经:调节刺激参数,选择单刺激,改变刺激强度(从弱到强),观察
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中央民族大学生命与环境科学学院实验报告生理学实验报告蛙的坐骨神经—腓肠肌的标本制作及神经干的性质实验姓名:唐胜华学号:0941063学院:生环学院班级:09生科指导老师:覃筱燕完成时间:2011.10.17组别:十一、十二组成员:韩旭思关晴月唐胜华一、实验目的1、学习蛙类动物单毁髓和双挥髓的处死办法。
2、学习并掌握坐骨神经-腓肠肌标本以及腓肠肌标本制备的方法。
3、学习电刺激方法及肌肉收缩的记录方法。
4、观察刺激强度与肌肉收缩反应的关系。
5、观察肌肉收缩的总和以及强直收缩现象。
6、观察蛙坐骨神经干复合动作电位的基本波形,并了解其产生的原理。
7学习蛙和蟾蜍离体神经干上神经冲动传导速度的方法和原理。
二、实验原理腓肠肌由许多的纤维组成,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,不应期肌肉发生收缩反应,此时的刺激为阈下刺激。
而能引起肌肉发生收缩的最小刺激强度,为域刺激,但全部肌纤维同时收缩时,则出现最大的收缩反应。
这时,即使再加大刺激强度,肌肉的收缩强度也不会随之而增大。
可以引起肌肉发生最大收缩反应的最小刺激强度为最适刺激。
肌肉组织对于一个域上强度的刺激,发生一次迅速地收缩反应,即单收缩。
单收缩的过程分为三个时期,潜伏期、收缩期、舒张期。
两个同等强度的域上刺激,相继作用与神经-腓肠肌标本,如果刺激间隔大于单个收缩的时程,肌肉则出现两个单独的单收缩;如果刺激间隔小于单收缩的过程而大于不应期,则出现两个收缩反应的重叠,及收缩的总和。
如果第二次刺激在第一个收缩反映的不应期内,则第二次刺激不产生收缩反应。
但同等强度的连续域上刺激作用于标本时,则出现多个反应的叠加,及强直收缩。
但第一手所发生在第一收缩的舒张期,即发生不完全强直收;后一收缩发生在第一次收缩的收缩期时,各自的收缩完全融合,肌肉出现持续的收缩状态,即发生完全的强直收缩。
神经干在收到有效刺激以后可以产生复合动作电位,标志着神经发生兴奋。
如果在离体神经干的一端施加刺激,从另一端引导传来的兴奋冲动,可以记录出双向动作电位,假如在引导的两个电极之间将神经干麻醉或损坏,阻断其兴奋传导能力,这时候记录出的动作电位就成为单相动作电位。
神经细胞的动作电位是以“全或无”方式发生的。
但是,复合动作电位的幅值在一定刺激强度下市随刺激强度的增加而增大的。
如果在原理刺激点的不同距离处分别引导离体神经干动作电位,两引导点之间的距离为m,在两引导点分别引导出的动作电位的时相差为s。
即可按照公式v=m/s 来计算出兴奋的传导速度。
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3-29μm,其中直径最粗的有髓纤维为Aα类纤维,它是蛙神经的主要组成部分,传导速度在正常室温下为35-40m/s。
当神经干在屏蔽盒内一端收到刺激时,表现为负电位变化的动作电位由刺激点开始从前向后传导。
设前端通道电极为b,后端通道电极为c,当动作电位传到b电极部位时,b、c之间出现电位差,c为正,b为负,扫描线向上偏移。
当动作电位继续传导至b、c两电极下或两电极之间时,b、c又处于等电位状态,扫描线回到基线。
当动作电位进一步推到c电极部位时,b、c之间又出现电位差,b为正,c为负,与电位达到b电极时相反,扫描线向下偏移。
其后,记录又回到零位。
这样获得的记录就为双相动作电位。
图1、神经干上复合电位传导的特征为了验证神经在膜上是以局部电流的方式传导兴奋,我们可以设置验证试验。
在b、c之间滴加普鲁卡因时,由于普鲁卡因对神经具有麻醉作用,神经的兴奋被阻断,此时b位于无损伤部位,而c则被阻断。
在进行刺激前就可以记录到b为正,c为负的损伤电位。
当在神经干一端进行刺激时,b级的电位变化实际上是由于负电位抵消了损伤电位所致。
当动作电位传导到c极时,由于c极部分已丧失了兴奋性,不会再引起电位变化,因此,整个记录呈现出单相动作电位。
图2、阻断剂阻断神经兴奋传导实验三、实验步骤1、蟾蜍神经-腓肠肌标本的制作参考:解景田,刘燕强,崔庚寅. 《生理学实验》第三版,高等教育出版社,2009.1:36-392、刺激强度和频率与肌肉收缩的关系:解景田,刘燕强,崔庚寅. 《生理学实验》第三版,高等教育出版社,2009.1:40-413、神经干动作电位传导速度的测定:解景田,刘燕强,崔庚寅. 《生理学实验》第三版,高等教育出版社,2009.1:43-46注:试验中相关操作对照图片四、‘实验结果1、刺激强度与肌肉收缩的关系。
图3、刺激强度与肌肉的收缩关系实验图片中,在低于0.060V的电压刺激时,肌肉不发生收缩,说明在较低的电位刺激时,并不能引起神经细胞膜表面的NA+和K++的电压门控开放,神经细胞内的K+和细胞外面的NA+无法通过通道流出或进入细胞内,这就使得神经细胞无法形成局部电流,膜仍处于静息膜电位状态。
而当电压刚好变成0.06V的时候,蛙的腓肠肌收缩一次,表明神经接受刺激,兴奋沿神经传导至腓肠肌,引起腓肠肌肌膜电位发生变化,同时兴奋收缩,这说明蟾蜍神经-腓肠肌标本的阈电位为0.060V。
当用0.085V以上的电压刺激时,肌肉的收缩强度不再随着电压的变大而变大,这时神经细胞在接受较大的刺激之后,虽然还是能够兴奋,但是因为神经细胞膜表面的NA+和K+离子通道已全部开启,此时的离子交换以达到最大限度,膜电位也不能再变大,所以产生的兴奋还是和以前最适刺激一样,并不会发生更大的兴奋,亦即腓肠肌不会出现给大幅度的收缩这表明蟾蜍神经-腓肠肌标本的最适刺激强度为0.085V。
2、刺激频率与肌肉收缩的关系。
在用强度为1.00V的电压改变频率刺激神经时,肌肉的收缩频率随着刺激电流频率的变大而发生变化。
首先,在低于5Hz的电流刺激神经干时,肌肉的两次收缩互不干扰,中间还有一段间隔时间,此段时间膜处于静息电位水平。
这说明后一次电流刺激时,肌肉已经经历了绝对不应期、相对不应期、超常期和低常期,亦即神经与肌膜电位已恢复静息状态,等待下一次刺激并作出刺激应答的准备。
随着频率的逐渐变大,到达5Hz时肌肉的收缩开始出现重叠,发生的是不强直收缩,第一次肌肉还在舒张的时候,神经又将兴奋传导至肌膜并再次发生收缩,使得肌肉呈现持续收缩的状态。
刺激频率越来越大,重叠区域越来越大,最后在频率到达13Hz时,前一次肌肉收缩处于收缩期时,第二次刺激也正好处于收缩期,则两次收缩完全重叠,发生强直收缩,肌肉呈现连续收缩的状态。
由图表下行的数据可以看出,在频率低于或等于 5.0hz时发生的是单独收缩,而在 6.00hz至13.00hz时,发生的是不完全强直收缩,而在频率大于13.0hz时,发生的事强直收缩。
图4、刺激频率与肌肉收缩的关系3、外源电刺激测定神经干的传导刺激的速度。
由图可知,红色曲线代表的a与d电极间电压变化的对应曲线,蓝色曲线代表是b与c间的电压变化曲线。
红线与x轴的第一个交点说明a点开始兴奋,此时d 点处于静息状;红线与x轴的第二个交点是a点恢复静息电位,而d点刚开始兴奋。
测得a与d点间的距离为2.5cm,传导时间为4.60ms,根据公式V=S/t得到V=19.50m/s,而实验仪器测得速度是19.26m/s,相当差不是很大,绝对误差小于规定值,这也验证了实验仪器的可靠性。
图5、神经干复合电位传导速度的测定的双相曲线五、结果分析讨论1、刺激强度和肌肉收缩的关系。
神经细胞的兴奋是因为膜内外的NA+和K+离子浓度变化引起的,膜上存在着许多的NA+和K+离子通道,它们都有电压门控系统控制离子通道的开与闭。
在刺激的强度很小的时候,由于不足以使得电压门控通道开放,故无法引起神经细胞兴奋,只有在强度足够大的时候,神经细胞才会兴奋并传导至肌肉。
细胞膜上的NA+和K+离子通道是有限的,给予一个最适刺激强度,NA+和K+离子通道将全部开放,神经达到最大兴奋性。
若给予神经细胞更大的刺激强度,因为离子通道的限制,神经细胞也不可能出现更大的兴奋性。
本次试验在给与神经细胞0.060V的电压刺激时,神经刚好发生兴奋,此为蛙坐骨神经的阈电位;当刺激电压为0.080V时,蛙腓肠肌收缩达到最大限度,这为蛙坐骨神经的最适刺激电位。
2、刺激频率与肌肉收缩的关系。
蛙腓肠肌在收缩时,肌细胞会相继出现绝对不应期、相对不应期、超常期和低常期,若在相对不应期或者超常期早期给予细胞另外一个刺激,肌细胞的第一次兴奋正处于舒张期,而新的刺激会使得肌肉发生收缩,这样肌肉会出现持续收缩的状态,称之为不完全强直收缩;但若在肌细胞兴奋地低常期或者超常期后期给予一个新的刺激,肌细胞此时正处于收缩状态,新的刺激也会使得细胞收缩,两次收缩效果相叠加,肌肉处于持续最大收缩状态,此称之为完全强直收缩。
蛙的腓肠肌细胞不完全收缩刺激频率为5Hz至13Hz,完全强直收缩刺激频率大于13Hz。
3、神经干兴奋传到速度的测定。
神经干复合电位的传导速度受到多种因素的影响,首先是神经纤维的粗细,其次是纤维本身的性质,还有就是实验中处理的正确与好坏。
在剥离神经纤维时,剥离不彻底,有损伤,或者剥离不干净及碰触金属物体都会影响神经纤维的传导速度。
六、注意事项《一》、刺激强度与频率和肌肉收缩的关系。
1.经常用任氏液浸润标本,保持生理活性。
2.肌槽两电极之间不要残留液体,防止电极间短路。
3.每次刺激后须让肌肉休息30s以上,连续刺激不可超过5秒,以免标本疲劳。
4.找准最适刺激强度,以防刺激过强而损伤神经.5.换能器与标本连线的张力保持不变。
6 .如果肌肉在未给刺激时即出现挛缩,需检查电器接地是否良好。
7. 在蟾蜍去皮后,切忌水洗,应用任氏液冲洗浸泡15miNa+。
《二》、神经干兴奋传到速度的测定。
1.分离坐骨神经时,避免过度牵拉神经,绝对不允许用手或金属镊子钳夹神经。
2.神经纤维尽可能分得长一些。
3.防止神经干燥,一段时间后,取下神经标本,用任氏液湿润,并盖上盒盖。
4.为了精确测量神经干复合动作电位的时程和幅度,可用Zoom WiNa+dow来放大所需测量的区域。
5.实验的采样速度较快,为避免过度消耗硬盘和内存,不要长时间记录。
七、结论1、刺激强度与频率和肌肉收缩的关系。
蛙坐骨神经细胞的阈电位:0.060V 最适刺激电位:0.085V蛙坐骨神经细胞在1.00V电压下的不完全强直收缩刺激频率:5~13Hz 完全强直收缩刺激电位频率:>13Hz2、神经干复合电位的传导速度的测定。
坐骨神经干复合电位的传导速度最终值:19.26m/s。