生理学实验问题整理

绪论1.生理学实验目的1）了解生理学实验基本方法（电信号记录；机械信号记录；化学物质变化记录；行为学记录）2）掌握生理学实验基本操作规程3）培养一定的实验操作能力和科学思维2.主要生理学仪器系统1）刺激系统刺激参数及其调控：触发（手动，自动）；延时；幅度；时间；频率2）探测系统（玻璃微电极、传感器）3）信号调节系统4）记录系统（记纹鼓，计算机信号采集系统）一、坐骨神经-腓肠肌标本的制备1.剥去皮肤的后肢，能用自来水冲洗吗？为什么？离体实验时，由于离体器官的生存条件不完全等同于正常体内，其保持正常生理活性的时间较短，因此需要我们在标本的制作过程中特别注意对标本生存条件的维护，即模拟体内环境。

任式液是两栖类动物实验常用的生理盐溶液，含有组织正常生命活动必需的营养物质和电解质，其渗透压和酸碱度也与动物体液相似；因此用任式液冲洗标本不会影响组织的兴奋性；而自来水是低渗溶液，其理化性质与任式液截然不同，用自来水冲洗标本会改变组织细胞的理化环境，轻则影响标本的正常生物活性，造成实验过程中出现很多异常现象，重则使神经和肌肉吸水膨胀乃至死亡。

2. 金属器械碰压、触及或损伤神经及腓肠肌，可能引起哪些不良后果？金属在溶液中都要发生一定程度的电离，因此金属器械碰压、触及神经时，一些金属离子往往会使神经肌肉疲劳，影响其兴奋性。

如果碰的较重,损伤了神经及腓肠肌，损伤部位及近端的神经甚至就死亡了兴奋不能传导。

3. 如何保持标本的机能正常？1）制备标本的操作过程中，勿过度牵拉、损伤神经和肌肉2）金属器械不要碰及、损伤神经或腓肠肌；3）也不要使动物的皮肤分泌物和血液等接触神经和肌肉，以免硬性标本活性4）制备好的标本在任式液中浸泡一会，待兴奋性稳定后再进行实验5）整个实验过程中要不断给标本滴加任式液，防止干燥，保持其兴奋性。

4. 刺激强度与骨骼肌收缩反应的关系1.如何保持标本在实验过程中机能稳定?1）标本首先在任式液中浸泡一段时间2）实验过程中不断用任式液湿润3）肌肉达到最大收缩时立刻停止刺激，防止肌肉疲劳4）一次实验后，让标本休息一段时间5. 判断标本兴奋性的指标是什么？1）评价蟾蜍的坐骨神经-腓肠肌的兴奋性，用锌铜弓蘸任氏液后刺激坐骨神经，观察腓肠肌是否收缩；2）标本的阈刺激强度常作为评价标本兴奋性的指标。

在刺激持续时间一定的前提下，阈刺激强度越小，标本的兴奋性越好；3）还有一个兴奋性评价指标是时值。

刺激的强度低于某一强度时，无论刺激的作用时间怎样延长，都不能引起组织兴奋，这个最低的或者最基本的阈强度，称为基强度。

以２倍基强度刺激组织，刚能引起组织兴奋所需的最短作用时间称为时值。

时值越小，标本的兴奋性越好。

6. 分析阈刺激强度和最大刺激强度的含义和生理意义。

能够引起肌肉最小收缩反应的有效刺激强度为阈强度，这种强度的刺激为阈刺激。

阈强度的生理意义在于，它是评价兴奋性的重要指标，可用于判断器官的机能是否正常等临床诊断。

刚能引起肌肉发生最大收缩反应的最小刺激强度称为最适刺激强度。

此时，所有肌纤维均兴奋收缩，再增加刺激强度，收缩力量的总和也不会再增大。

7. 为什么在一定范围内肌肉收缩的幅度会随刺激强度增大而增大？蟾蜍腓肠肌是由很多肌纤维组成的，它们的兴奋性高低不一，在一定范围内，较弱的刺激仅引起部分兴奋性高的肌纤维发生收缩，肌肉收缩幅度较小，而较强的刺激则引起更多的肌纤维发生收缩，肌肉收缩幅度较大。

故在不超过肌肉最大收缩幅度的范围内，肌肉收缩的幅度会随刺激强度增大而增大。

二、骨骼肌单收缩的分析1.单收缩过程中的潜伏期指什么？包括哪些生理过程？潜伏期是指从刺激发出到肌肉开始收缩的间隔时间。

包括神经动作电位的传导、神经-肌肉接头处的信号传递、肌肉产生动作电位并进行传导等生理过程，其中神经-肌肉接头处的信号传递时间长短决定了潜伏期的长短。

2.什么实验指标表示肌肉的兴奋性？肌肉张力和潜伏期的长短。

由于刺激肌肉使用的是最是刺激强度，因此可以从张力的最大值来判断肌肉的兴奋性大小；同样，潜伏期的长短也可以判断兴奋性的好坏。

三、骨骼肌收缩的总和与强直收缩1.如何保持标本的机能正常？在实验中要不断用任氏液润湿标本；每次刺激标本时间不超过5秒，每次刺激后，标本要休息30秒；刺激强度和频率不要太大尤其是在做强直收缩实验时2.什么是收缩的总和、强直收缩、不完全强直收缩和完全强直收缩？收缩总和：两个相同强度的阈上刺激，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，即收缩的总和；强直收缩：同等强度的连续阈上刺激作用于标本时，出现多个收缩反应的融合，称强直收缩；不完全强直收缩：后一收缩发生在前一收缩的舒张期，各自的收缩不完全融合；完全强制收缩：后一收缩发生在前一收缩的收缩期，各自的收缩完全融合，肌肉处于持续的收缩状态。

3. 人们日常生活中哪些动作属于强直收缩？例如：掰手腕时臂肌处于完全强直收缩；肌肉抽筋时，该肌肉处于完全强直收缩；举重时，肌肉基本处于强直收缩；单脚屈膝站立时，股四头肌处于完全强直收缩。

在做俯卧半撑静止时，肱三头肌基本处于完全强直收缩。

4. 何谓临界融合刺激频率？使肌肉产生完全强直收缩的最低刺激频率，就是临界融合频率。

当刺激频率超过临界融合频率时，强直收缩的幅度不会再增加。

四、神经干复合动作电位的测定1.说明单相和双相动作电位的产生原理将两个引导电极置于神经干的表面记录神经干动作电位，实际上记录的是两个引导电极下方膜表面的相对电位变化（电位差）。

当两个电极下方膜表面存在电位差时，就会有电流流动，就可以记录到偏离基线的电位曲线。

在完整的神经纤维膜记录电位时，兴奋依次通过两个引导电极，会在这两个引导电极之间产生方向不同的电位差变化，因而，记录到的双相动作电位，是由两个方向不同（正负相反）的单相动作电位合成的，其波形与引导电极之间的距离有关。

如果两个引导电极之间的神经组织有损伤或被阻滞，兴奋波只通过第一个引导电极，不能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。

2．解释在一定范围内神经干动作电位的振幅随刺激强度和改变；是否与单个神经纤维动作电位的全或无定律相矛盾？不矛盾，因为坐骨神经由许多神经纤维组成,所以神经干的动作电位与单个神经的跨膜动作电位不同，它是许多动作电位组成的复合动作电位。

虽然没条神经纤维都按“全或无”定律参与反应，但是每条神经纤维的兴奋性是不同的。

因此在一定范围内，复合动作电位的振幅可随着刺激强度的改变而发生变化。

2.双相动作电位的两个相为什么不完全对称？一般记录到的双相动作电位的上升相幅度比下降相大，但是波宽比下降相较窄。

一是因为这种在细胞外液记录诱发电位的方法并不能记录出两个引导电极下方膜内外的电位变化，而只能记录膜外表两个引导电极之间的相对电位变化。

二是两个引导电极时间的而距离太短，而动作电位的传导速度又太迅速，动作电位的波长较长，远远长于两个引导电极之间的距离。

所以当动作电位的去极化负电波传到原理刺激电极的引导电极下方时，另一引导电极下方的膜尚未完全复极化，仍然呈一定程度的负电位，因而使得两个引导电极之间的电位差变小，所以记录到的向下的波形较向上的波形要小一些。

也就是说，电极A在引导出动作电位的上升相时，电极B下方膜电位是正常的，但是，在由电极B引导出动作电位的下降相时，A下方膜电位却仍处于去极化状态中，这就严重影响了动作电位的下降相幅度。

因此，动作电位下降相的产生时间实际上是在动作电位上升相的途中开始的，当我们以基线作为下降相波形的起点标志时，动作电位下降相的幅度自然要显著小一些。

此外，因为神经干动作电位是多根神经纤维动作电位的总和，也就是说，产生兴奋的神经纤维数量越多，记录出来的动作电位幅度也就越大。

由于引导电极一般都位于神经干远离中枢端，所以引导电极越是远离刺激电极，电极下方神经纤维数量就越少，记录出来的动作电位幅度也就越小。

3.改变神经干的方向后，动作电位的波形发生了什么变化，为什么？位相没变，但振幅明显变小，是因为神经反置后末梢端神经纤维少于中枢端，电刺激引起兴奋的纤维数量也比较少；引导电极下方虽然纤维数量较多，但有许多纤维没有兴奋，而且在一定程度上这些未兴奋的纤维还影响了引导电极对动作电位的引导。

五、神经冲动传导速度的测定1.为什么要求两对引导电极之间的距离越远越好？不管是测量神经纤维传导的距离还是测量两次的时间差，都不可避免地要有一些小误差，距离越小，人为的误差就越大。

2.为什么远离刺激电极的引导电极r1引导出的动作电位幅值比r2小？因为坐骨神经干从脊髓中枢发出以后，沿途不断分出虚度偶分支到达其所支配的躯体部位。

因此，神经干越是接近末梢端，其内部的神经纤维数量就越少，整个神经干的直径就越细。

在测定神经干冲动传导速度时，一般都是要求将神经干的中枢端置于刺激电极一侧，使，神经干产生顺祥冲动到达末梢，在末梢端引导动作电位。

由于神经干复合动作电位幅度的大小在该实验条件下与兴奋的神经纤维的数量成正比。

所以远离刺激电极的引导电极处的神经纤维比靠近刺激电极的神经纤维要少，产生的动作电位也较小。

3．如何使神经干冲动传导速度测定更加准确？1）坐骨神经干在电击伤一定要拉成水平线，勿在电极之间下垂2）不管是刺激电极还是引导电极，一定要平行；神经干搭在上面后，一定要与电极垂直成90°3）在测量两对引导电极之间的距离时，应该以两对引导电极的第一个电极之间的距离为准4）神经干标本要尽量制作得长一些，两对引导电极之间的距离尽可能拉远一些5）测量两个动作电位之间的时间差，应该以动作电位各自离开基线的起点为标志六、坐骨神经干不应期的测定1.绝对不应期的长短有什么生理意义？由于细胞兴奋以后总是存在一段短暂的绝对不应期，这就使得在已有的动作电位期间绝对不能再产生新的动作电位，这就意味着不论细胞受到多么高频率的连续刺激，疯癫伪永远也不会发生波形的总和或融合。

即作为刺激信息单位的疯癫伪永远是各自分离的，其传导方式永远是独立“脉冲式”的，这对于保证信息传导的准确性是极为重要的。

此外，绝对不应期时间的长短，也决定了细胞在单位时间内可以产生动作电位的最高频率。

神经细胞的绝对不应期一般较短，这是为了能较快地接受外界刺激信号和传导信息，以使机体及时做出反应，而心肌细胞的不应期较长，这是为了使心肌在一次收缩后有充足的舒张休息时间，防止出现心肌过度疲劳甚至出现强直收缩的现象而危及机体。

2.刺激落到相对不应期内时，其动作电位的幅值为什么减小？在相对不应期内，神经干中尚有一部没有完全分神经纤维的兴奋性没有完全恢复正常水平，其刺激阈值较高。

所以，在此期内如果仍然给予原来的与刺激强度，只能使兴奋性已经完全恢复正常或原本阈刺激强度较低的那一部分神经纤维产生动作电位。