实验报告范文1：组织兴奋性的观察

实验一组织兴奋性的观察

【实验目的】

利用蟾蜍坐骨神经-腓肠肌标本，观察电刺激神经引起肌肉的反应，进而印证神经肌肉组织的生理特性。

【实验原理】

兴奋性是指活的细胞、组织等对刺激发生反应的能力。肌肉、神经、腺体称为可兴奋组织，它们有较大的兴奋性。神经细胞的兴奋性表现为动作电位，肌肉细胞的兴奋性直直观表现为收缩活动。一个刺激是否能使组织发生兴奋，不仅与刺激形式有关，还与刺激时间、刺激强度、强度-时间变化率三要素有关，用矩形脉冲电刺激组织，则组织兴奋只与刺激强度、刺激时间有关。

肌肉收缩的形式，不仅与刺激本身有关，而且还与频率有关。当刺激频率较小，刺激间隔大于一次肌肉收缩舒张的持续时间时，则肌肉收缩表现为一连串的单收缩；增加刺激频率，单收缩会出现叠加，出现不完全强直收缩甚至完全强直收缩。

本实验制备坐骨神经-腓肠肌标本，然后通过电刺激坐骨神经引起与之相连的腓肠肌收缩来观察标本的兴奋性表现，并观察兴奋性产生的特点、刺激强度与肌肉兴奋大小的关系、不同刺激频率引起肌肉收缩形式的变化等。

【实验材料】

1、器材：D95微机实验教学系统，蛙手术器械，肌板，双凹夹，小烧杯，滴管，

蛙板，棉花，棉线，图钉。

2、药品：任氏液。

3、动物：蟾蜍。

【实验方法】

1、蟾蜍坐骨神经-腓肠肌标本制备

（1）破坏脑和脊髓

（2）剪除躯干上部及内脏（五剪法）并剥皮

（3）游离坐骨神经至膝关节

（4）制成坐骨神经-腓肠肌标本

将标本放入任氏液中浸泡10分钟左右，待其兴奋性稳定后再进行实

验。

2、坐骨神经-腓肠肌标本固定及仪器连接

（1）坐骨神经-腓肠肌标本的股骨固定于肌板上电极旁的小孔内，并使腓肠肌在股骨上方，肌腱扎线与换能器相连，坐骨神经置于刺激电极上；

（2）电刺激输出与肌板上的刺激电极相连，负极靠近腓肠肌。

3、观察项目

（1）阈强度的测定

波宽选择20ms，调节强度细调钮，由0逐渐增大，分别按手动单次钮刺激神经，用D-90生理实验系统记录肌肉收缩曲线，根据收缩曲线确定阈刺激、阈上刺激强度。

（2）腓肠肌单收缩、不完全强直收缩、完全强直收缩记录

选择一适当的阈上刺激强度，波宽10ms，选择刺激间隔分别为1000、500、200、100、50ms，即刺激频率分别为1、2、5、10、20Hz。以不同刺激频率刺激神经，每次刺激持续约2s。观察并记录单收缩、不完全强直收缩、完全强直收缩曲线，其刺激频率分别为多少。

【实验结果】

实验参数

1、2、3、4为单次刺激，波宽10ms，刺激强度分别为0.08V，0.16V，0.24V，0.31V

1’2’3’4’5’为连续刺激产生，波宽10ms，刺激强度0.24V，频率分别为1Hz，2Hz，5Hz，10Hz，20 Hz

现象

刚能使肌肉发生兴奋的是波形1的刺激，为阈刺激；

波形3的刺激时能引起组织发生较大的收缩，为一合适的阈上刺激；

1’和2’是受到连续刺激后产生的连续单次刺激，2’的收缩频率大于1’；

3’肌肉产生不完全强直收缩，前一次收缩还未结束就紧接着下一次收缩；

4’，5’表示肌肉产生了完全强直收缩。

结论

标本坐骨神经的电刺激阈强度为0.08V；

频率为1 Hz和 2 Hz时，肌肉产生单收缩；

频率为5 Hz时，肌肉产生不完全强直收缩；

频率为10 Hz和 20 Hz时，肌肉产生完全强直收缩。

【注意事项】

1.不能用器械尖端或粗糙物碰触神经肌肉。

2.要经常用任氏液湿润标本，以免干燥死亡。

3.调试电子刺激器刺激参数时。应保证刺激器一定没有刺激输出。

4.仪器均必须接地良好，否则会影响实验。

【讨论】

刺激神经使神经产生兴奋，并沿神经纤维传导，兴奋通过神经肌接头的化学传递，使终板膜上产生终板电位，终板电位可以引起肌肉也产生兴奋（AP），传遍整个肌纤维，再通过兴奋-收缩耦联使肌纤维中粗细肌丝产生相对滑动--宏观上表现为肌肉收缩。

骨骼肌受到一次短暂的有效刺激后会发生一次迅速的收缩反应，称为单收缩。单收缩的强度与刺激强度有关。本实验中测到的阈强度应为坐骨神经兴奋的阈强度，而不是肌肉兴奋的阈强度。引起神经兴奋的刺激强度至少要达到阈值，这样可使坐骨神经中兴奋性最大的那部分神经纤维首先兴奋，从而引起它们所支配的肌纤维收缩。随着刺激强度增大，意味着坐骨神经中兴奋的神经纤维数量增多，同时也引起它们所支配的肌纤维收缩的数量也增多，故肌肉的收缩幅度增大。一旦刺激足够大，使坐骨神经中所有神经纤维都兴奋，也就使它们所支配的所有肌纤维都收缩，这时肌肉收缩幅度即达到最大。因此，刺激神经还存在顶强度，这个强度就是能引起神经中所有神经纤维都兴奋的最小刺激强度。

单收缩的全过程可分为潜伏期、收缩期和舒张期三个时期。

神经发放冲动的频率会影响骨骼肌的收缩强度。当骨骼肌受到一定频率的连续刺激时，前后两次刺激的间隔大于一次单收缩的收缩期，但小于收缩和舒张期之和，则前后收缩在舒张期发生叠加，出现不完全强直收缩；如果进一步增加刺激频率，使前后两次收缩在收缩期时即发生叠加，则出现完全强度收缩。强直收缩的本质，应是在兴奋-收缩耦联阶段，由于足够快的刺激频率导致产生足够快的肌细胞AP，使兴奋-收缩耦联时释放入肌浆的Ca2+多于回收量，从而肌浆中将维持一个较高浓度的Ca2+，导致粗细肌丝间不能分离而出现肌肉的强直收缩。

根据动作电位的“全或无”特点，无论是不完全强直收缩或完全强直收缩，伴随每次刺激出现的肌肉动作电位只出现频率加快，却始终各自分离而不会发生融合或总和。因此，肌肉强直收缩与神经或骨骼肌动作电传无关。另外，神经-肌接头传递发生在骨骼肌动作电位前，故这部分即使出现前后传递的叠加也不会导致肌肉出现强直收缩。

思考题

为什么要将制备好的坐骨神经-腓肠肌标本先放在任氏液中浸泡一段时间？

答：本实验中，将制备好的标本在任液中浸泡是为了减小其兴奋性，以便更好地实验。在制备坐骨神经-腓肠肌标本时，因为要剪掉一些肌肉，结果必然一些肌细胞被破坏，细胞内的物质将外渗到坐骨神经及腓肠肌周围，这些物质中有大量的K+，结果神经周围局部组织液中K+浓度升高，细胞内外K+浓度差减小，静息电位上抬更加接近于阈电位，神经细胞的兴奋性增大。但太大的兴奋性使得标本对刺激十分灵敏，可能刺激电极与标本接触引起的接触电位就会使标本发生兴奋，使标本一直处于收缩状态，将无法进行实验。通过任氏液浸泡可以稀释神经周围的高K+状态，使细胞内外的K+浓度差增大，从而静息电位下移，与阈电位差距增大，神经纤维的兴奋性下降。