【实验报告】骨骼肌的单收缩与复合收缩及神经干动作电位、神经冲动传导速度、神经干不应期的测定
实验三 骨骼肌单收缩和复合收缩
实验三骨骼肌单收缩和复合收缩【实验目的】本实验作保持刺激时间恒定的条件下,逐步增加或减少对蛙坐骨神经对刺激强度(脉冲振幅)或改变电脉冲刺激频率。
观察记录腓肠肌收缩张力,分析讨论刺激强度或刺激频率与骨骼肌收缩张力的管系;学习微机生物信号采集处理系统的使用。
【实验原理】肌肉兴奋的外在表现是收缩。
给兴奋性良好的肌肉一个短暂有效的刺激,肌肉将发生一次收缩,称为单收缩。
单收缩的全过程分为潜伏期、收缩期和舒张期.其具体时间可因不同动物、不同肌肉及肌肉当时的机能状态不同而各不相同:蟾蜍腓肠肌的单收缩共历时约0.12秒。
若给肌肉相继两个有效刺激.且使两个刺激的间隔时间小于该肌肉单收缩的总时程,则肌肉的收缩可以总和起来,出现连续收缩,称为复合收缩。
当给肌肉一串有效刺激时,可因刺激频率不同肌肉呈现不同的收缩形式。
如果刺激频率很低,间隔大于单收缩的总时程,肌肉则出现一连串的单收缩。
如果增大刺激频率.使刺激间隔小于单收缩的总时程而大于收缩期,肌肉则呈现锯齿状的收缩波形,称为不完全强直收缩。
再增大刺激频率,使相继两个刺激的间隔时间小于单收缩的收缩期,肌肉将处于完全的持续的收缩状态,称此为完全强直收缩。
强直收缩的幅度大子单收缩的幅度.并且在一定范围内,当刺激强度和作用时间不变时,肌肉的收缩幅度随着刺激频率的增加而增大.在体骨骼肌的收缩都是强直收缩。
【仪器与材料】蛙;RM6240D型(四道)生物信号采集系统、神经屏蔽盒、张力传感器(100g)、万能支台、蛙类手术器材、培养皿、任氏液。
不锈钢盘、滴管、棉线。
【方法与步骤】1、实验系统的连接和参数设置:(1)换能器的输出端与生物信号采集处理系统的输入端相连。
启动RM6240D系统软件,进入系统软件窗口,按下列步骤设置仪器参数;(2)点击“实验”菜单,选择生理科学实验菜单中的“刺激强度对骨骼肌收缩对影响”或“刺激频率对骨骼肌收缩对影响”项目,系统进入信号记录状态。
仪器参数:通道模式为张力,采样频率为400Hz~1KHz,扫描速度为1s/div,灵敏度10~30g,时间常数:直流,滤波频率100Hz。
骨骼肌的单收缩与复合收缩实验
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。 实验原理
2.掌握生物信号采集系统的的使用方法
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。
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
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立即停止进针, 并固定针头。
【实验报告】骨骼肌的单收缩与复合收缩及神经干动作电位、神经冲动传导速度、神经干不应期的测定
实验二:骨骼肌的单收缩与复合收缩及神经干动作电位、神经冲动传导速度、神经干不应期的测定实验人:同组人:【实验目的】✧了解肌肉收缩过程的时相变化✧观察刺激强度和频率对骨骼肌收缩形式的影响✧掌握离体神经干动作电位的细胞外记录法及其基本波形的判断和测量。
✧掌握神经干动作电位传导速度及其不应期的测定方法。
【实验原理】✧骨骼肌的单收缩与复合收缩肌肉兴奋的外在表现是收缩。
当其受到一个阈上强度的刺激时,爆发一次动作电位,迅速发生一次收缩反应,叫单收缩。
单收缩曲线分为潜伏期、收缩期、舒张期三个时期。
在一定范围内,肌肉收缩的幅度随刺激强度的增加而增大。
当相继受到两个以上同等强度的阈上刺激时,因频率不同,下一次刺激可能落在前一刺激所引起的单收缩的不同时期内,造成:✓几个分离的单收缩:频率低于单收缩频率,间隔大于单收缩时间✓收缩的总和(强直收缩):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。
✧神经干动作电位、神经冲动传导速度、神经干不应期的测定⏹神经干是由许多神经纤维组成的,神经兴奋的标志是动作电位。
在一定范围内神经干动作电位的幅度随刺激强度的增加而增大,这是由于各神经纤维兴奋性的不同,虽然每条纤维动作电位产生都遵守“全或无”的方式,但神经干动作电位记录到的是多个兴奋阈值、传导速度和振幅各不相同的动作电位的总和,为一个复合动作电位,所以不存在阈强度,也不表现为“全或无”的特征。
根据引导方法的不同(双极引导或单极引导),可分别得到双相、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。
不同类型的神经纤维其传导速度各不相同,主要取决于神经纤维的直径、有无髓鞘、环境温度等因素。
蛙类坐骨神经干传导是速度约为35-40 m/S, 神经纤维在一次兴奋过程中,其兴奋性可发生周期性变化,包括绝对不应期、相对不应期、超常期和低常期。
⏹为了测定神经一次兴奋之后兴奋性的变化,可先给神经施加一个条件性刺激,引起神经兴奋,然后再用一个检验性刺激在前一兴奋过程的不同时相给予刺激,检查神经对检验性刺激反应的兴奋阈值,以及所引起的动作电位的幅度变化,来判断神经组织兴奋性的变化。
骨骼肌单收缩与复合收缩
骨骼肌的单收缩和复合收缩实验目的观察刺激强度与骨骼肌收缩力量的关系及刺激频率对骨骼肌收缩形式的影响,了解单收缩、复合收缩的产生机制及其意义。
实验原理肌肉组织具有兴奋性,受到刺激后会发生反应,表现为肌肉收缩。
当刺激坐骨神经-腓肠肌标本时,在一定范围内,随着刺激强度的增大,参与兴奋的神经纤维和骨骼肌纤维的数目随之增多,骨骼肌的收缩力量也随之增强。
改变刺激频率,肌肉可出现不同形式的收缩反应。
肌肉受到一次刺激,爆发一次动作电位,引起一次收缩,称为单收缩。
其全过程可分为潜伏期、缩短期和舒张期三个时期。
单收缩是骨骼肌其他收缩形式的基础。
当给予骨骼肌两个以上相继有效的刺激时,肌肉将出现连续的收缩。
改变刺激频率,即可使肌肉出现不同形式的收缩反应。
如果刺激频率较低,刺激间隔时间大于肌肉单收缩的持续时间,肌肉的反应表现为一连串的单收缩;若逐渐增加刺激频率,使刺激间隔时间逐步缩短,使后一次的收缩反应落在前一收缩的舒张期内,则引起锯齿状的不完全强直收缩;若继续增加刺激频率,使后一次收缩反应落在前一收缩的缩短期内,则出现收缩曲线呈平滑的完全强直收缩。
这种肌肉收缩波形的部分或全部重合,又称为复合收缩。
所以,有效刺激的频率决定了肌肉收缩的形式。
在正常机体内骨骼肌的收缩几乎全是强直收缩。
实验器材和药品Medlab生物信号采集处理系统,张力换能器,蛙类手术器械一套,蛙板,玻璃板,滴管,线,棉花,肌动器,铁支架;任氏液。
实验对象蟾蜍。
实验方法和步骤1.标本制备与安放按实验1的方法制备出坐骨神经-腓肠肌标本,并在任氏液中浸泡10-15分钟。
然后将标本的股骨固定在肌动器上,腓肠肌跟腱用线扎紧并与换能器相连,调节好扎线的张力,不可过松或过紧,以使肌肉自然拉平为宜(保证肌肉一旦收缩,即可牵动张力传感器的应变梁);将坐骨神经轻放在肌动器电极上,并注意保持局部湿润。
2.仪器调试打开计算机,进入Medlab生物信号采集处理系统操作界面,对采样条件,刺激参数等进行设置。
骨骼肌单收缩及其总和实验报告
骨骼肌单收缩及其总和实验报告大家好,今天我要给大家分享一下关于骨骼肌单收缩及其总和的实验报告。
这个实验可真是让我大开眼界,原来我们的肌肉有这么神奇的功能啊!好了,废话不多说,让我们开始吧!我们要了解一下什么是骨骼肌。
简单来说,骨骼肌就是连接骨头的肌肉组织。
它们的主要作用是让身体的各个部位能够进行运动。
那么,骨骼肌是如何工作的呢?其实,骨骼肌的工作方式就是通过收缩来产生力量。
当我们需要做某个动作时,大脑会向相应的肌肉发送信号,告诉它们要收缩。
于是,这些肌肉就会开始收缩,从而产生力量,让我们的身体能够完成相应的动作。
接下来,我们要进行的是骨骼肌单收缩的实验。
这个实验的目的是要让我们了解骨骼肌在收缩时是如何工作的。
为了进行这个实验,我们需要准备一些工具,比如:肌肉夹子、计时器等。
我们要找到一块比较硬的物体,比如:桌子角。
然后,我们要用肌肉夹子夹住这块物体的一个角,确保夹子紧紧地固定在那里。
接着,我们要记录下夹子夹住这个角的时间。
这就是骨骼肌收缩的时间。
在进行了多次实验后,我们可以得到一个关于骨骼肌收缩时间的数据。
这些数据可以帮助我们了解骨骼肌在收缩时所需的时间。
这些数据只是用来参考的,大家不要把它当成绝对的标准哦!除了了解骨骼肌单收缩之外,我们还要了解一下骨骼肌的总和。
所谓骨骼肌的总和,就是指我们在进行某个动作时,所有肌肉同时收缩所产生的力量。
这个力量有多大呢?我们可以通过以下实验来进行测量。
在这个实验中,我们需要准备一个弹簧秤和一些重物。
我们要把重物放在弹簧秤上,确保重物能够牢牢地压在上面。
然后,我们要让一个人站在弹簧秤上,让他们尽可能地保持平衡。
当他们保持平衡的时候,我们可以用弹簧秤来测量他们的重量。
这样一来,我们就可以得到他们在站立时的重量了。
接下来,我们要让这个人进行一个动作。
这个动作可以是走路、跳跃等等。
在他们进行动作的过程中,我们要不断地用弹簧秤来测量他们的重量。
这样一来,我们就可以得到他们在不同动作状态下的重量了。
蛙肌肉神经综合实验报告
蛙肌肉神经综合实验报告神经干复合动作电位的测定;神经冲动传导速度和神经干不应期的测定;骨骼肌收缩实验。
一、实验目的1.学习蛙类动物单毁髓与双毁髓的方法2.掌握蛙类坐骨神经干标本的制备方法3.学习电生理实验方法4.观察蛙坐骨神经干复合动作电位的波形,并了解其产生的基本原理5.学习测定蟾蜍或蛙坐骨神经干上神经冲动传导速度的方法6.学习测定神经干不应期的基本原理和方法7.学习神经—肌肉实验的电刺激方法及肌肉收缩的记录方法8.分析单收缩过程的三个时期9.观察刺激强度与肌肉收缩反应的关系10.了解骨骼肌收缩的总和现象11.观察不同频率的阈上刺激引起肌肉收缩形式的改变二、实验方法与步骤1.双毁髓法处理牛蛙:一手握住牛蛙,另一手使用毁髓针从枕骨大孔处插入,戳断脊髓后,将毁髓针横置伸入颅腔捣毁脑,再反向找到脊椎管,将毁髓针伸入捣毁脊髓。
处理后检查牛蛙四肢是否完全松弛。
2.制备牛蛙坐骨神经干标本:将牛蛙背面朝上,在前肢的水平处将牛蛙脊椎骨剪断,随后沿身体两侧向下剪开,将牛蛙内脏清理出去,剥皮后,只保留牛蛙的背部以及两腿。
沿牛蛙背部脊椎骨的中间剪开,将牛蛙一分为二,随后将一只蛙腿订置于蛙板上。
用玻璃针分隔蛙腿肌肉找到坐骨神经干,并将其剥离出,剥离过程中可翻转蛙腿,保证神经完整。
剪去神经干上的其他分支,最终保留坐骨神经干,坐骨神经发出部位的一小部分脊柱,另一头用棉线打结后,提出坐骨神经干标本。
过程中注意金属器械不要压碰、触及、损伤神经,可用任氏液湿润标本,避免神经干燥失效。
3.神经干复合动作电位的测定:将牛蛙坐骨神经干标本置于仪器上,连接电脑,调节合适的参数进行实验。
3.1刺激强度与神经干动作电位幅度的关系:从小到大逐渐增加刺激强度,刚刚出现动作电位时的刺激强度即为阈刺激。
在阈刺激的基础上逐渐加大刺激强度,可见动作电位的图形为双相,而且其幅度随刺激强度的增大而增大。
当动作电位的幅度不再增大时的刺激强度即为最大刺激。
3.2双向动作电位参数的测量:在最大刺激下,测出动作电位的潜伏期、时程和幅度。
骨骼肌的单收缩和复合收缩实验报告
骨骼肌的单收缩和复合收缩实验报告实验目的:
本实验的目的是通过骨骼肌单收缩和复合收缩实验来探究骨骼肌运动原理,并加深对肌肉收缩方式的了解。
实验器材:
本实验所需的器材包括骨骼肌、肌电图、测力计、笔记本电脑等。
实验步骤:
1.准备工作
首先,将笔记本电脑和肌电图连接,开启相应软件,并进行仪器校准。
然后,在实验者面部涂上一定量的导电胶,将电极贴于皮肤上,以便监测骨骼肌生成的电信号。
最后,用杠杆和测力计将骨骼肌拉伸到 110°。
2.实验操作
实验操作分为单收缩和复合收缩两个阶段。
在单收缩阶段,实验者按照指示使肌肉收缩到最大强度并维持一段时间;在复合收缩阶段,实验者需要使两组肌肉同时收缩,以测试两组肌肉在收缩时的相互协调性。
3.实验结果
通过测量肌肉收缩力和测定肌电图数据,得出收缩过程中肌肉产生的力大小和收缩时间以及相互协调作用数据。
实验结论:
在骨骼肌单收缩和复合收缩的实验中,可以发现,复合收缩时相比单收缩,骨骼肌产生的力大小明显增加,时间也有所缩短。
而在复合收缩过程中,两组肌肉收缩时也能相互配合,以实现肌肉运动的单独或协同控制。
总结:
通过本次实验,我们了解了骨骼肌单收缩和复合收缩的实验方法及其原理,并探究了肌肉收缩时各因素之间的相互关系。
这对于我们深入了解骨骼肌的运动机制,提高肌肉控制能力具有重要意义。
骨骼肌的单收缩与复合收缩实验
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(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,会发生动作电位。
实验一、神经干动作电位
完全强直收缩
当新刺激落在前一次收缩的缩短期所 出现的强而持久的收缩过程。
【目的要求】
掌握蟾蜍在体坐骨神经-腓肠肌标本的 制备方法; 观察不同频率的刺激对肌肉收缩的影 响。
实验动物
蟾蜍,牛蛙
实验器材与药品
蛙类手术器械一套
金属探针、解剖盘、玻璃分针、培养皿、 烧杯、滴管、蛙板、蛙钉等
任氏液 BL-420生物信号分析系统 标本屏蔽盒,张力换能器。
实验方法与步骤
1.破坏脑脊髓:
枕骨大孔
2.去除躯干上部及内脏:
3.分离两后肢
4.游离坐骨神经:
5.制备坐骨神经-腓肠肌标本:
6. 连接实验装置
启动BL-420生物信号记录 分析系统,显示图形用户 界面与主菜单, 选实验项目→肌肉神经实 验,进入实验记录状态。
思考题
1.根据个人体会,总结制备新鲜完整的坐骨神经腓肠肌标本过程中的注意事项和体会 2. 随着刺激频率的增高,肌肉的收缩形式有何变 化?为什么? 3.电刺激坐骨神经-腓肠肌标本的神经后,经过 哪些生理学过程引起腓肠肌收缩?
骨收缩(强直收缩)
单收缩:肌肉受到一次刺激, 引起一次收缩和舒张的过程
强直收缩:肌肉受到连续刺激,前一次收缩和舒张 尚未结束,新的收缩在此基础上出现的过程 分类: ① 不完全强直收缩 ② 完全强直收缩
不完全强直收缩
当新刺激落在前一次收缩的舒张期所出 现的强而持久的收缩过程
观察项目
刺激强度不变时,逐渐增加刺激频 率,分别记录不同频率时的肌肉收缩 曲线,观察不同频率时的肌肉收缩形 式变化。
注意事项
神经干、肌膜动作电位和骨骼肌收缩同步观察
实验设计:神经干、肌膜动作电位和骨骼肌收缩同步观察一、实验目的通过同步记录神经干、肌膜动作电位和骨骼肌收缩,学习多信号记录技术。
观察神经—肌接头兴奋传递和骨骼肌兴奋的电变化与收缩之间的时间关系及其各自的特点。
观察滴加高钾试剂后对于神经干、肌膜动作电位和骨骼肌收缩的影响。
观察接触高钾环境后神经干、肌膜动作电位和骨骼肌收缩的变化。
二、摘要兴奋的运动通过局部电流将神经冲动传导至神经—肌接头,使接头前膜释放神经递质乙酰胆碱(Ach),Ach与接头后膜M受体结合使后膜去极化,后膜去极化至阈电位水平便爆发动作电位,进而引起肌肉的收缩。
上述过程中,骨骼肌兴奋的电变化(AP)与收缩(长度与张力变化)是两种不同性质的生理过程,但又密切相关。
当肌膜产生动作电位后,根据局部电流的原理,AP可沿肌膜迅速传播,并经由横管进入肌细胞内到达三联体部位。
AP形成的刺激使终池膜上的钙通道开放,储存在终池内的钙离子顺浓度差以异化扩散的方式经钙通道进入肌浆到达肌丝区域,使钙离子与细肌丝的肌钙蛋白结合,引发肌丝滑动过程,结果是肌细胞的收缩。
三、关键字神经干、肌膜动作电位骨骼肌收缩任氏液3﹪KCl四、引言本实验是为了研究证明神经—肌接头兴奋传递和骨骼肌兴奋的电变化和收缩之间的时间关系是依次进行的,并知道神经干、肌膜AP的绝对不应期的大小及其影响着神经干、肌膜AP的电变化,以及骨骼肌变化的收缩形式包括单收缩、不完全强直收缩、完全强直收缩,其与神经干、肌膜AP的电变化有关。
同时,本实验也为了研究3﹪KCl溶液对离体坐骨神经干、肌膜的兴奋性,腓肠肌收缩的影响。
用任氏液清洗用3﹪KCl溶液处理过的标本,观察神经干、肌膜动作电位和骨骼肌收缩情况。
五、材料和方法1.实验对象:蟾蜍2.实验仪器:蟾蜍手术器械(手术剪两把、探针一根、玻璃分针2把、蛙钉2枚,蛙板一个、滴管一个、棉线若干)、BB—3G屏蔽盒、针形引导电极、张力换能器、生物信号采集处理系统3.实验药品和试剂:任氏液、3﹪KCl试剂4.实验方法4.1离体蟾蜍坐骨神经腓肠肌标本制备4.1.1 捣毁蟾蜍脑脊髓:取蟾蜍一只,用自来水冲洗干净。
骨骼肌单收缩和复合收缩 生理学实验
骨骼肌单收缩和复合收缩生理学实验骨骼肌单收缩和复合收缩--生理学实验骨骼肌单收缩和复合收缩骨骼肌纤维受到运动神经纤维的掌控,神经纤维受提振后,其激动延神经纤维以动作电位的形式传导至适当的肌纤维,引爆肌纤维膨胀。
若通过神经给与肌肉一次提振,并使肌肉产生一次膨胀,称作单膨胀。
如果肌肉受已连续的提振,则其膨胀可以发生无机现象。
本实验用蟾蜍的坐骨神经-腓肠肌标本,使用机-电换能器,通过powerlab系统来获得肌肉的收缩曲线,分析单收缩和复合收缩产生的机制与特点。
实验动物:蟾蜍实验器材和药品:powerlab8s主机,生物电放大器,铁架台,标本盒,任氏液。
蛙手术器械,实验步骤:1.标本制备:蟾蜍坐骨神经标本制备方法参见p18蟾蜍基本技术操作。
将标本浸在任氏液中约5分钟,待其兴奋性稳定后实验。
2.仪器装置及程序设置:⑴.连接仪器(图3-4)。
图3-4.骨骼肌单膨胀和无机膨胀的实验框图其中,s1和s2为刺激电极,与powerlab的outputi相连。
⑵.参数设置:启动计算机,关上powerlab主机电源,在桌面上单击chart4forwindows图标,步入chart应用程序窗口。
*选择采样速度为40k/s,显示比例为500:1。
*在channel1表明骨骼肌膨胀曲线。
放大器参数设置参看p38放大器参数设置。
range为200mv,lowpass为100hz。
如果在bridgeamplifier设置对话框左侧的信号表明窗口中看不出输出信号,需用鼠标左键单击右侧的zero按钮,系统自动调整输出信号的零位。
单击bridgeamplifier设置对话框下方的units按钮,步入unitsconversion(单位切换)对话框。
单位切换的方法参看p39信号幅度范围的设置和单位的切换。
*在channel2显示刺激方波。
在刺激参数设置对话框下方的stimulatormarker框中选取channel2。
刺激设置方法参见p42刺激输出的设置。
骨骼肌的单收缩和复合收缩实验报告
骨骼肌的单收缩和复合收缩实验报告骨骼肌的单收缩和复合收缩实验报告引言:骨骼肌是人体中最重要的肌肉类型之一,它负责人体的运动功能。
了解骨骼肌的收缩方式对于理解人体运动机制具有重要意义。
本实验旨在通过观察和记录骨骼肌的单收缩和复合收缩过程,探究其运动特性及机制。
材料与方法:实验所需材料包括骨骼肌标本、显微镜、实验记录表等。
首先,将骨骼肌标本放置在显微镜下,调整显微镜的放大倍数以观察肌纤维的细节结构。
然后,通过电刺激的方式,观察和记录骨骼肌的单收缩和复合收缩的过程。
实验过程中,需要注意保持实验环境的稳定性和准确地记录实验数据。
结果与讨论:通过实验观察和记录,我们可以得到以下结果和讨论。
1. 单收缩:单收缩是指在肌肉受到一次刺激后,肌纤维发生的一次收缩过程。
在实验中,我们发现单收缩的过程可以分为三个阶段:激动、收缩和松弛。
激动阶段是指肌纤维受到刺激后,钙离子释放并与肌原纤维蛋白结合,激活肌肉收缩机制。
收缩阶段是指肌纤维缩短,肌肉产生力量。
松弛阶段是指肌纤维恢复到原始长度并放松。
这一过程可以通过显微镜观察到肌纤维的长度变化。
2. 复合收缩:复合收缩是指在肌肉连续受到多次刺激后,肌纤维发生的连续收缩过程。
与单收缩相比,复合收缩的力量更大、持续时间更长。
在实验中,我们可以通过增加刺激频率来观察复合收缩的过程。
随着刺激频率的增加,肌纤维的收缩和松弛时间逐渐减少,最终形成连续的收缩状态。
这一过程可以通过实验记录表上的数据和图表进行分析和比较。
3. 肌肉疲劳:在实验过程中,我们还观察到了肌肉疲劳的现象。
肌肉疲劳是指肌肉在持续收缩后,力量逐渐减弱或无法继续收缩的状态。
这是由于肌肉纤维内的能量储备逐渐耗尽,产生的废物积累以及神经肌肉连接的疲劳等因素导致的。
通过实验记录表上的数据,我们可以观察到在复合收缩过程中,肌肉力量逐渐下降,收缩时间延长,松弛时间缩短的现象。
结论:通过本实验,我们深入了解了骨骼肌的单收缩和复合收缩的运动特性和机制。
【实验报告】骨骼肌的单收缩与复合收缩及神经干动作电位、神经冲动传导速度、神经干不应期的测定
实验二:骨骼肌的单收缩与复合收缩及神经干动作电位、神经冲动传导速度、神经干不应期的测定实验人:同组人:【实验目的】✧了解肌肉收缩过程的时相变化✧观察刺激强度和频率对骨骼肌收缩形式的影响✧掌握离体神经干动作电位的细胞外记录法及其基本波形的判断和测量。
✧掌握神经干动作电位传导速度及其不应期的测定方法。
【实验原理】✧骨骼肌的单收缩与复合收缩肌肉兴奋的外在表现是收缩。
当其受到一个阈上强度的刺激时,爆发一次动作电位,迅速发生一次收缩反应,叫单收缩。
单收缩曲线分为潜伏期、收缩期、舒张期三个时期。
在一定范围内,肌肉收缩的幅度随刺激强度的增加而增大。
当相继受到两个以上同等强度的阈上刺激时,因频率不同,下一次刺激可能落在前一刺激所引起的单收缩的不同时期内,造成:✓几个分离的单收缩:频率低于单收缩频率,间隔大于单收缩时间✓收缩的总和(强直收缩):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。
✧神经干动作电位、神经冲动传导速度、神经干不应期的测定⏹神经干是由许多神经纤维组成的,神经兴奋的标志是动作电位。
在一定范围内神经干动作电位的幅度随刺激强度的增加而增大,这是由于各神经纤维兴奋性的不同,虽然每条纤维动作电位产生都遵守“全或无”的方式,但神经干动作电位记录到的是多个兴奋阈值、传导速度和振幅各不相同的动作电位的总和,为一个复合动作电位,所以不存在阈强度,也不表现为“全或无”的特征。
根据引导方法的不同(双极引导或单极引导),可分别得到双相、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。
不同类型的神经纤维其传导速度各不相同,主要取决于神经纤维的直径、有无髓鞘、环境温度等因素。
蛙类坐骨神经干传导是速度约为35-40 m/S, 神经纤维在一次兴奋过程中,其兴奋性可发生周期性变化,包括绝对不应期、相对不应期、超常期和低常期。
⏹为了测定神经一次兴奋之后兴奋性的变化,可先给神经施加一个条件性刺激,引起神经兴奋,然后再用一个检验性刺激在前一兴奋过程的不同时相给予刺激,检查神经对检验性刺激反应的兴奋阈值,以及所引起的动作电位的幅度变化,来判断神经组织兴奋性的变化。
骨骼肌的单收缩和复合收缩
实验三 骨骼肌的单收缩和复合收缩【实验目的】通过电刺激蛙的坐骨神经腓肠肌标本,观察不同刺激频率时骨骼肌的收缩方式,了解刺 激频率与收缩反应间的关系和强直收缩的形成过程。
【实验原理】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,如果刺激的间隔时 间大于肌肉收缩的收缩期与舒张期之和时,这种刺激引起肌肉出现一连串单收缩。
随着刺激 频率的增加,刺激的间隔时间缩短,如果刺激的间隔时间大于收缩期,但小于收缩期与舒张 期之和时,则后一刺激引起的肌肉收缩落在前一刺激引起的收缩过程的舒张期内,出现不完 全性强直收缩。
如果刺激的间隔时间小于收缩期时间,则后一刺激引起的肌肉收缩落在前一 刺激引起的肌肉收缩的收缩期内,出现完全性强直收缩。
【实验对象】蟾蜍或蛙。
【实验材料】两栖类手术器械 1 套、手术线、滴管、平皿、BL410生物机能实验系统、张力换能器、 刺激电极、肌槽、铁架台、双凹夹、任氏液。
【实验步骤】1、标本的制备:制备蟾蜍的坐骨神经腓肠肌标本(参见实验一),浸泡在任氏液中, 待其兴奋性稳定后开始实验。
2、连接标本与实验仪器。
3、将坐骨神经腓肠肌标本同肌槽、张力换能器和计算机相联接,接好刺激电极(方 法同实验二)。
4、打开计算机,进入 BL410 生物机能实验系统,开始实验数据的采集。
1) “输入信号”下拉菜单中选择“1 通道” ,在“1通道”的子菜单项中选择信号类型为 。
“张力”2)标单击工具条上的形状为黑色三角形的“开始”命令按钮,启动数据采样,即可在1 通道中观察代表肌肉收缩张力变化的波形曲线。
3)“打开刺激器设置对话框”中选择对话框中的“设置”面板,选择 “设置”面板,;在“方式”下拉菜单中选择“连续单刺激”;在“模式”下拉菜单中选择“粗电压”此时单击“启动/停止刺激”按钮,则开始对标本进行连续的单个刺激。
再次单击此按钮,则刺激停止。
4)“设置”面板中将强度调整为 1V,频率调整为 0.5Hz,然后开始刺激,则在 1 通道 中出现一连串收缩曲线,为单收缩曲线。
骨骼肌的单收缩和复合收缩
骨骼肌的单收缩和复合收缩第二课骨骼肌的单收缩和复合收缩一、实验目的和原理1.目的:用不同频率的电刺激(最大刺激强度)作用于坐骨神经腓肠肌标本,观察刺激强度和收缩反应之间的关系,从而了解复合收缩的形成过程。
2.原理:⑴.不同的刺激频率可使骨骼肌出现不同的收缩形式。
因为骨骼肌机械收缩反应时程远比不应期长(这一点与心肌不同),也就是说,增加刺激频率可以出现机械收缩的融合。
若刺激频率较低,刺激间的时间间隔大于肌肉缩短期和舒张期的时间,则肌肉出现一连串的单收缩(single twitch)若刺激频率逐渐增加,刺激间隔逐渐缩短,肌肉的收缩反应可以融合,如果后一个刺激落在前一个收缩的舒张期内,则产生不完全强直收缩。
如果后一个刺激落在前一收缩的缩短期内,肌肉处于持续的收缩状态,则产生完全强直收缩。
⑵神经-肌接头兴奋传导机制:1)动作电位在神经上的传递(给神经一个有效刺激-阈上刺激)2动作电位引发终板电位,综合达到阈电位,引发肌肉动作电位3)肌膜的动作电位通过兴奋-收缩耦联机制引发肌纤维收缩。
(肌纤维收缩总是在动作电位发生数秒后才开始出现)⑶神经-肌接头兴奋性传递过程当运动神经元处于安静状态时,神经末梢少量囊泡释放,不能对肌细胞产生明显影响。
当运动神经元处于兴奋状态时,神经末梢兴奋发生去极化,接头前膜上Ca2+通道开放,细胞外液中Ca2+内流,触发囊泡移动,并释放Ach。
Ach通过突触接头后膜,与Ach受体结合,使Na+内流,后膜去极化,形成终极电位。
若总和达阈电位,则引起肌肉动作电位。
二、实验对象:蟾蜍三、实验步骤:1、制备坐骨神经-腓肠肌标本过程见实验一,强调一下注意事项(1)标本制备完后,先检测机能,后将标本放入任氏液中,待其兴奋性稳定后再进行实验。
(2)股骨保留1/22、实验装置的连接与使用1)换能器,肌槽固定2)标本放置坐骨神经与电极股骨固定线与换能器,弹簧片3)连线刺激输出换能器连线4) 进入电脑操作系统:采样,调基线,纪录,标记,存盘,剪贴,打印3、观察项目1)找出最大刺激强度频率调至增加刺激强度,阈下刺激阈刺激阈上刺激最大刺激强度观察肌肉收缩曲线的幅度(同一放大倍数)2)分别描记单收缩,不完全强直收缩,完全强直收缩的肌肉收缩曲线四、注意事项:1、标本制备过程中,尽量避免一些对神经损伤的操作2、标本制备完成后,必须放在任氏液中浸泡,使标本兴奋性稳定3、换能器的方向,连线松紧度4、要让肌肉有一定的休息时间,保护标本机能。
骨骼肌单收缩及其总和实验报告
骨骼肌单收缩及其总和实验报告哎呀,小伙伴们,今天咱们来聊聊一个非常有趣的话题——骨骼肌单收缩及其总和实验报告!这个实验可是涉及到咱们身体的肌肉哦,所以可不能掉以轻心。
那么,咱们就来一起探讨一下这个实验吧!咱们要了解什么是骨骼肌。
骨骼肌就像是咱们的身体的“工人”,它们负责着支撑、运动、保护等等各种各样的任务。
而骨骼肌单收缩,就是指骨骼肌在收缩的时候,只收缩一部分,而不是整个肌肉都在收缩。
这样子的话,就会影响到咱们的身体运动哦!那么,为什么会出现骨骼肌单收缩呢?这其实是因为咱们的身体在运动的时候,需要通过神经系统来控制肌肉的收缩。
而在这个过程中,如果神经系统出现了问题,就可能导致肌肉出现不协调的收缩,从而影响到身体的运动能力。
接下来,咱们就要来看看这个实验的具体内容了。
在这个实验中,咱们需要先让一个小伙伴来模拟骨骼肌单收缩的情况。
具体操作方法是:让小伙伴先深呼吸,然后尽可能地放松身体,接着用一只手握住另一只手的手腕,尽量用力地向自己的方向拉伸。
这时候,大家可以观察到小伙伴的手臂肌肉是不是有一部分在收缩呢?这就是骨骼肌单收缩的一个典型例子啦!当然啦,如果我们想要更深入地了解骨骼肌单收缩的情况,就需要进行一些更加复杂的实验。
比如说,我们可以让小伙伴分别用左右手握住同一根弹簧,然后尽量用力地拉扯弹簧。
这时候,大家可以观察到左右手的肌肉是不是会有所区别呢?这就是因为左右手的神经控制系统不同,导致肌肉收缩的方式也有所不同哦!除了了解骨骼肌单收缩的情况之外,咱们还可以了解一下骨骼肌总和的概念。
所谓骨骼肌总和,就是指咱们身体中所有肌肉的大小之和。
这个概念非常重要哦,因为它可以帮助我们更好地了解自己的身体状况,从而采取更加科学的锻炼方式。
那么,如何才能知道自己的骨骼肌总和呢?其实很简单啦!只需要去健身房或者游泳馆之类的地方,找一位专业的教练帮忙测量一下就好了。
当然啦,如果你不想出门的话,也可以在家里自己进行一些简单的测试。
骨骼肌单收缩及其总和实验报告
骨骼肌单收缩及其总和实验报告哎呀,今天咱们来聊聊一个非常有趣的话题——骨骼肌单收缩及其总和实验报告!这个话题可不仅仅是一堆枯燥的数据和公式,咱们要用生动形象的语言来给大家讲解一下,让大家在轻松愉快的氛围中学习到知识。
咱们要明白什么是骨骼肌。
骨骼肌就像是咱们身体的机器人,它们负责着咱们的各种动作,比如走路、跑步、跳舞等等。
而骨骼肌单收缩就是指这些机器人在完成某个动作时,是如何分别发挥作用的。
那么,骨骼肌单收缩究竟是怎么发生的呢?其实,这里面涉及到了很多复杂的生理过程。
简单来说,当咱们想要做某个动作时,大脑会发出指令,告诉身体的各个部位应该怎么做。
而骨骼肌则是接收到这些指令后,开始收缩起来,带动关节运动。
但是,有时候咱们的身体并不会按照咱们想象的那样完美地执行指令。
这就是因为骨骼肌在收缩的过程中,会受到很多其他因素的影响。
比如,当咱们的身体疲劳时,骨骼肌可能就会出现不协调的现象;而当咱们的身体缺乏锻炼时,骨骼肌的力量和灵活性也可能会受到影响。
那么,如何才能让咱们的身体在执行指令时更加协调呢?这就需要通过实验来研究了。
在这个实验中,科学家们会让咱们的身体进行一系列的动作,然后观察骨骼肌在不同情况下的表现。
通过这些实验数据,他们可以找出导致不协调现象的原因,并提出相应的解决办法。
当然了,这个实验可不是随便就能做的。
它需要非常精确的仪器和技术,而且还需要耗费大量的时间和精力。
但是,正是因为有了这些努力,咱们才能够更好地了解自己的身体,从而更好地保护它。
好了,今天的分享就到这里啦!希望大家能够在日常生活中多关注自己的身体状况,保持健康的生活方式。
如果大家有什么问题或者想法,欢迎在评论区留言哦!下次再见啦!。
骨骼肌单收缩及其总和实验报告
骨骼肌单收缩及其总和实验报告在我们的日常生活中,肌肉的收缩是非常重要的。
它可以帮助我们完成各种动作,如走路、跑步、跳跃等。
肌肉的收缩过程并不是一个简单的过程,它涉及到许多生理学原理。
本文将从理论和实践的角度,对骨骼肌单收缩及其总和进行详细的探讨。
我们来了解一下什么是骨骼肌单收缩。
简单来说,骨骼肌是一种由肌纤维组成的肌肉组织,它可以通过神经系统控制而产生收缩。
当神经系统向肌肉发送信号时,肌纤维会缩短,从而使整个肌肉产生收缩。
这种收缩被称为单收缩。
在某些情况下,我们需要同时激活多个肌肉群来完成某个动作。
这时,就需要考虑如何将这些单收缩组合起来,形成一个整体的收缩。
这就是所谓的总和收缩。
接下来,我们将从以下几个方面来探讨骨骼肌单收缩及其总和:一、骨骼肌单收缩的生理机制1.1 神经冲动传导骨骼肌的收缩是由神经系统控制的。
当大脑发出指令时,神经冲动会沿着神经纤维传递到肌肉。
这个过程可以分为两个阶段:兴奋期和静息期。
在兴奋期,神经纤维中的离子通道打开,允许钠离子进入细胞;在静息期,离子通道关闭,阻止钠离子流出。
这样,神经纤维就会产生一个电位变化,从而引发肌肉的收缩。
1.2 肌纤维的收缩机制肌纤维是构成肌肉的基本单位,它们通过蛋白质分子相互作用来实现收缩。
在收缩过程中,肌纤维中的肌球蛋白和肌动蛋白会结合在一起,形成一个螺旋状的结构。
这个结构会使肌纤维缩短,从而产生收缩力。
肌纤维并不能无限地缩短。
当它们达到一定的长度时,就会发生断裂,导致肌肉松弛。
这就是为什么我们在锻炼肌肉时需要适当的休息时间,以便让肌纤维得到恢复。
二、骨骼肌总和收缩的实践应用2.1 提高运动表现在运动比赛中,运动员通常需要同时完成多个动作。
这时,他们就需要利用总和收缩来提高运动表现。
例如,在篮球比赛中,运动员需要在接球后立即投篮并防守对方球员。
为了完成这个动作,他需要同时激活腿部和手臂的肌肉群。
通过合理的训练和技巧指导,运动员可以学会如何将这些单收缩组合起来,形成一个高效的总和收缩。
骨骼肌的单收缩与复合收缩实验报告
骨骼肌的单收缩与复合收缩实验报告
【实验原理与目的】
收缩是肌肉兴奋的外在表现。
肌肉收缩有两种形式,即等长收缩和等张收缩。
给活的肌肉一个短暂的有效刺激,肌肉会发生一次等长或等张收缩,此称为单收缩。
单收缩的全过程可分为潜伏期、收缩期和舒张期。
其具体时间和收缩幅度可因不同动物和肌肉
以及肌肉当时的机能状态的不同而有所不同。
如蛙腓肠肌的单收缩共历时约0.12s,其中潜伏期约0.01s,收缩期约0.05s,舒张期约0.06s。
若给肌肉相继两个有效刺激,且使两个刺激的间隔时间小于该肌肉单收
缩的总时程,则引起肌肉的收缩可以总和起来,出现一连续的收缩,称之为复合收缩。
当给肌肉一串有效刺激时,可因刺激频率不同,肌肉呈现不同的收缩形式。
如果刺激频率很低,即相继两个刺激的间隔时间大于单收缩的总时程,肌肉出现一连串的在收缩波形上彼此分开的单收缩。
若逐渐增大刺激频率,使后一个刺激总是落在前一个刺激引起的肌肉收缩的舒张期,肌肉则呈现锯齿状的收缩波形,称之为不完全强直收缩。
再增大
刺激频率使后一个刺激总是落在前一次肌肉收缩的收缩期,肌肉将处于完全的持续的收缩状态,看不出舒张的痕迹,称之为完全强直收缩。
强直收缩的幅度大于单收缩的幅度,并且在一定范围内,当保持刺激的强度和作用时间不变时,肌肉的收缩幅度随着刺激频率的增大而增大。
本实验的目的在于观察刺激频率和肌肉收缩形式之间的关系,从而认识机体在自然状态下肌肉的收缩形式、产生机制及其生理意义。
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实验二:骨骼肌的单收缩与复合收缩及神经干动作电位、神经冲动传导速度、神经干不应期的测定实验人:同组人:【实验目的】✧了解肌肉收缩过程的时相变化✧观察刺激强度和频率对骨骼肌收缩形式的影响✧掌握离体神经干动作电位的细胞外记录法及其基本波形的判断和测量。
✧掌握神经干动作电位传导速度及其不应期的测定方法。
【实验原理】✧骨骼肌的单收缩与复合收缩肌肉兴奋的外在表现是收缩。
当其受到一个阈上强度的刺激时,爆发一次动作电位,迅速发生一次收缩反应,叫单收缩。
单收缩曲线分为潜伏期、收缩期、舒张期三个时期。
在一定范围内,肌肉收缩的幅度随刺激强度的增加而增大。
当相继受到两个以上同等强度的阈上刺激时,因频率不同,下一次刺激可能落在前一刺激所引起的单收缩的不同时期内,造成:✓几个分离的单收缩:频率低于单收缩频率,间隔大于单收缩时间✓收缩的总和(强直收缩):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。
✧神经干动作电位、神经冲动传导速度、神经干不应期的测定⏹神经干是由许多神经纤维组成的,神经兴奋的标志是动作电位。
在一定范围内神经干动作电位的幅度随刺激强度的增加而增大,这是由于各神经纤维兴奋性的不同,虽然每条纤维动作电位产生都遵守“全或无”的方式,但神经干动作电位记录到的是多个兴奋阈值、传导速度和振幅各不相同的动作电位的总和,为一个复合动作电位,所以不存在阈强度,也不表现为“全或无”的特征。
根据引导方法的不同(双极引导或单极引导),可分别得到双相、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。
不同类型的神经纤维其传导速度各不相同,主要取决于神经纤维的直径、有无髓鞘、环境温度等因素。
蛙类坐骨神经干传导是速度约为35-40 m/S, 神经纤维在一次兴奋过程中,其兴奋性可发生周期性变化,包括绝对不应期、相对不应期、超常期和低常期。
⏹为了测定神经一次兴奋之后兴奋性的变化,可先给神经施加一个条件性刺激,引起神经兴奋,然后再用一个检验性刺激在前一兴奋过程的不同时相给予刺激,检查神经对检验性刺激反应的兴奋阈值,以及所引起的动作电位的幅度变化,来判断神经组织兴奋性的变化。
本次实验中所给条件性刺激和检验性刺激系两个参数完全相同的刺激,用在不同时间间隔内检查检验性刺激的动作电位的变化,来反映部分神经纤维兴奋性的变化规律。
神经干兴奋后兴奋性的变化【实验材料及设备】✧蟾蜍坐骨神经-腓肠肌标本及相关用品:蛙类手术器械一套,蛙板,铁支架,肌夹,玻棒,小滤纸片,纱布,培养皿,小烧杯,棉花,秒表,滴管,铜锌弓,纱布,医用缝合线,玻璃分针,眼科剪,解剖针盐酸(0.2%, 0.5%, 1% 各200 mL),2 % 普鲁卡因,清水,任氏液.任氏液的配方为:NaCl 6.5 gKCl 0.14 gCaCl20.12 gNaHCO30.2 gNaH2PO40.01 gGlc(可不加) 2.0 g加H2O 至1000 mL✧RM6240B 生物信号采集处理系统,张力换能器,PowerLab 4SP 生物信号采集系统,屏蔽盒【实验步骤】✧骨骼肌的单收缩与复合收缩实验部分1. 制备坐骨神经-腓肠肌标本2. 将标本股骨固定在肌槽上,结扎肌腱的棉线与换能器相连,神经置于刺激电极上,用任氏液保持标本湿润,刺激电极与主机刺激输出相连,换能器与放大器相连,放大器相应通道与主机相连。
3. 打开主机、计算机,Powerlab系统在电脑桌面上找到“张力实验”,双击打开。
4. 从零开始逐渐增加刺激强度(V),找出引起肌肉收缩的最小刺激强度(阈值),增大刺激强度,观察刺激强度与收缩曲线高度的关系。
5. 从零开始逐渐增加刺激强度(V),找出引起肌肉收缩的最小刺激强度(阈值),增大刺激强度,观察刺激强度与收缩曲线高度的关系继续增大刺激强度,当肌肉收缩曲线不再随刺激强度增大而增高时,记下最大刺激强度。
6. 在域刺激强度和最大刺激强度之间选择一个合适的强度固定不变,逐渐增大刺激频率(一般不要超过50次 /分),观察记录收缩形式的变化,分别记录可使肌肉出现单收缩、不完全强直收缩、完全强直收缩时的刺激频率及相应曲线。
✧ 神经干动作电位、神经冲动传导速度、神经干不应期的测定部分1. 制备坐骨神经标本2. 测量双相动作电位a) 将神经干标本置于标本屏蔽盒内,使神经干与刺激电极、接地电极、引导电极均接触良好。
b) 神经干需经常用任氏液润湿,取神经干时须用镊子夹持结扎线和脊椎骨,切不可直接夹持或用手触摸神经干。
c) 打开系统软件,点击开始示波,主菜单中“实验”下拉选择动作电位实验,自动弹出或在主菜单“set up ”中找到stimulator (刺激器),刺激同步,调节刺激为单刺激,调节频率、时间、强度,开始刺激,记录波形,辨别刺激伪迹和动作电位。
d) 调换引导电极的位置,观察动作电位波形有无变化,改变标本放置位置后,波形有无变化。
3. 测定传导速度:a) 开始示波,选择实验,刺激同步,刺激,记录波形,记录前一个动作电位起始部位与后一个动作电位起始部位之间的时间间隔(T )(单位:秒)b) 测量引导电极1,2之间的坐骨神经干的长度,用“S ”表示(单位:米) c) 根据公式 V=S/T 计算神经冲动的传导速度(其中V 表示传导速度)。
4. 不应期的测定:a) 开始示波,选择不应期自动测定试验,刺激同步 自动,每出一个波形都要“记录当前波形”,至3 ms 时停止,page up / page down 看相关波形,记录相对不应期和绝对不应期b) 相对不应期:检验性刺激引起的动作电位幅度开始减小时两刺激间的时间间隔。
c) 绝对不应期:检验性刺激引起的动作电位刚好消失(且增加刺激强度也不能使之产生)时两刺激间的时间间隔。
5. 单相动作电位:用镊子将两引导电极(+,-)之间的神经夹伤,观察动作电位变化。
【实验结果及相关讨论】✧ 骨骼肌的最小和最大刺激强度刺激达到阈强度10mv ,轻微收缩20mv50mV50mV70mV100mV110mV120mV电刺激从零开始增大到10mv时,骨骼肌发生第一次收缩,增大到50mv时,到达收缩最大量,继续增大电压,收缩强度基本不变。
因而该标本的阈强度为v1=0.01V,最大刺激的强度为v2=0.05V。
其中50mv时做了两次刺激,第一次收缩幅度没有第二次大,第二次达到了最大幅度,这说明离体神经元的活动不是特别稳定,即使是相同幅度的电刺激也可能会有不同的反应。
横向比较发现,阈强度和最大刺激强度偏小,可能和标本生理活性有所损失有关。
随着刺激强度增大,标本收缩强度增大。
这时因为神经干是由许多神经纤维组成的,神经兴奋的标志是动作电位。
在一定范围内神经干动作电位的幅度随刺激强度的增加而增大,这是由于各神经纤维兴奋性的不同,虽然每条纤维动作电位产生都遵守“全或无”的方式,但神经干动作电位记录到的是多个兴奋阈值、传导速度和振幅各不相同的动作电位的总和,为一个复合动作电位,所以不存在阈强度,也不表现为“全或无”的特征。
因而刺激强度增大,标本收缩强度增大。
另外实验过程中发现,当电压继续增大,会发生收缩反而减小,图中显示120mv刺激的收缩幅度要比110mv的收缩幅度小。
同时会出现无规律收缩,这可能和标本疲劳,活性降低有关。
立即放入仁氏液,浸泡。
肌肉单收缩、不完全强直收缩、完全强直收缩曲线的测定同一强度不同频率刺激下肌肉收缩曲线。
图中出现的三种波形分别为单收缩(2Hz)、不完全强直收缩(20Hz)和完全强直收缩(50Hz)的波形。
左图为单收缩(1Hz),强度0.05V紧接着的下一个刺激在上一次肌肉收缩的完全舒张期,收缩不受上一次收缩影响。
右图为不完全强直收缩收缩(4Hz),强度0.05V,紧接着的下一个刺激在上一次肌肉收缩的舒张期左图为完全强制收缩(7Hz),强度0.05V紧接着的下一个刺激在上一次肌肉收缩的收缩期。
✧双向动作电位的测量右图为0.1V下所测得的双向动作电位图形。
从图中我们可以看出,在出现第一个峰之前,存在一个伪迹。
两个电极上测量到的动作电位是反向的,这很容易理解。
假设动作电位给出的电信号为正,因而动作电位到达引导电极正极时,相对于负极电位高,出现正峰,当动作电位到达引导电极负极时,负极相对于正极电位高,因而为出现负峰。
✧神经传导速度的测量右图为刺激同步,记录波形后的动作电位与时间间隔图形。
分析中选择传导速度测量,输入两电极间的距离1cm,该程序会自动计算出神经干动作电位的传导速度。
右下图显示实验所用神经干的传导速度为18.18m/s。
理论上,神经传导速率在35-40m/s,这远大于实验所测值。
可能的原因如下:1.实验误差2.神经至于体外太久,生理条件改变3.神经表面结缔组织未除干净✧不应期的测定:选择刺激强度0.2V,刺激间隔0.01s时观察到了相对不应期,在刺激间隔0.02s时观察到了绝对不应期。
✧单向动作电位的观察用剪刀将两引导电极(+,-)之间的神经夹伤,观察动作电位变化。
理论上可使原来的双向动作电位的下相消失,变为单相。
然而实验过程,在确保屏蔽盒关闭的条件下,得到干扰很大的杂波。
如下图:分析如下:通道一所测的值是实际上是引导电极1的正负极之间的电位差,由于神经被剪断,正负极之间形不成回路。
理论上不应该有信号。
然而研究示波器的一般原理可以知道,引导电极,刺激电极负极一般接地(不接地的话会使衡量的电位不等),因而引导电极的正极通过神经与刺激电极相通,再通过接地线与负极形成回路。
此时,受到仪器内部的电信号的干扰很大。
但还是隐约能看到一个完整的动作电位。
【思考题】注意事项✧剥制神经标本时要仔细,须将神经周围的结缔组织去干净,避免与金属接触和戳伤神经标本。
✧神经标本必须与各电极良好接触。
✧神经干在空气中不可暴露过久,应时常用任氏液润湿,但不可向神经盒内滴加任氏液。
✧神经干要伸直,防止弯曲、折叠和贴附。
✧两对引导电极间距离应尽可能大。
用刚能使神经干产生最大动作电位的刺激强度刺激神经。
✧盖上屏蔽盒的盒盖并接地,防止干扰。
✧位于刺激电极和记录电极外侧端的神经干及棉线要尽量短,不可与盒底接触,更不要缠绕在电极上。
✧肌肉与换能器的连接松紧适当。
✧给予刺激时,在按刺激器手动开关的同时,按下记录仪的“标记”,记录刺激标记,用于计算肌肉收缩的潜伏期。
✧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3-4 秒,以免标本疲劳。
✧实验过程中应常用任氏液润湿标本,以免影响神经和肌肉活性。
实验改进:目前使用的屏蔽盒,使得神经标本与电极接触不是特别良好,电极上的神经标本与电即会悬空又会下垂,还要不断用仁氏液润湿。
因而考虑将电极搭载在有机玻璃盒上。