蟾蜍骨骼肌兴奋与收缩实验

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1、蟾蜍骨骼肌兴奋与收缩实验【摘要】：目的：研究不同刺激强度/频率对肌肉收缩的影响，探究神经-肌肉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和特点。方法：制备蟾蜍坐骨神经-腓肠肌标本，利用RM6240多道生理信号采集处理系统和张力换能器，记录不同刺激强度、刺激频率对肌肉收缩张力的影响，以及不同波间隔对神经、肌膜动作电位和肌肉收缩张力的影响。结果：在逐步增加刺激强度时，骨骼肌收缩的阈刺激和最大刺激强度分别是0.463±0.286V和0.611±0.389V，对应的肌张力是1.172±0.958g和9.908±7.816g。改变刺激频率时，产生完全强

2、直收缩的频率是18.2±3.9Hz，对应的骨骼肌收缩张力分别是41.76±28.01g。用甘油任氏液处理后肌肉张力逐渐减弱至消失。结论：当刺激强度在阈强度与最大刺激强度范围内时，随着刺激强度的增加，骨骼肌收缩的幅度也是增大。随着刺激频率的增加，骨骼肌的反应依次为单收缩、不完全强直收缩和完全强直收缩，骨骼肌收缩的幅度也是增大。同步触发双刺激不同波间隔引起收缩强度不同。甘油任氏液使肌肉失去收缩活力，但依旧有电位产生。【关键词】：蟾蜍坐骨神经-腓肠肌电刺激刺激强度刺激频率收缩张力1.引言骨骼肌的收缩功能对人体正常生命活动具有重要意义，其主要作用是保持身体姿势

3、和产生随意运动，另外还参与呼吸、咀嚼、吞咽、语言活动及产热等。骨骼肌属于随意肌，在中枢神经控制下接受躯体运动神经的支配，神经纤维传出神经冲动，经神经-肌接头把兴奋传递给骨骼肌，引起骨骼肌的兴奋，最终通过兴奋-收缩耦联机制引起骨骼肌的收缩[1]。本实验通过研究蟾蜍坐骨神经-腓肠肌标本，观察及测量不同刺激强度、频率下腓肠肌张力变化，不同波间隔下神经干电位、肌细胞电位、腓肠肌张力各自变化及其相互联系，探究神经-肌接头的兴奋传递特性和骨骼肌兴奋-收缩耦联的电生理特点。2.实验材料2.1实验对象：蟾蜍（Toad）一只（浙江大学动物实验中心提供）2.2实验仪器：R

4、M6420BD型多通道生理信号采集处理系统（成都仪器厂）肌肉张力换能器JZJ01型（成都仪器厂）神经-肌肉标本盒探针、玻璃分针、锌铜弓、手术剪刀2.3实验药品和试剂：任氏液、甘油高渗任氏液3.实验方法3.1蟾蜍离体坐骨神经-腓肠肌标本制备　　双毁髓法处死蟾蜍，针尖刺入颅腔毁脑时，针的倾斜角度必须很小．剥离出腓肠肌，然后按常规操作制备蛙和蟾蜍离体坐骨神经——腓肠肌标本，制备好的标本放置在盛有任氏液的培养皿中。3.2实验系统连接　　将坐骨神经——腓肠肌标本固定在肌槽上，并将坐骨神经搭在刺激电极上，刺激的输出线与肌槽刺激电极连接。将张力换能器用双凹夹固定于铁

5、支台上，其换能器的输出线插入计算机的信号输人插口．将腓肠肌跟腱结扎线的一端与张力换能器的簧片相连，调节好扎线的张力，不可过松或过紧，此连线应与桌面垂直(保证肌肉一旦收缩，即可牵动张力传感器的应变梁)，启动RM6240系统软件，调节微距调节器，将前负荷调至1.8~2.2g。3.3刺激强度对骨骼肌收缩的影响　　刺激方式单次，刺激幅度0.1~0.3V可调，刺激波宽0.1ms.开始记录，点击“刺激”按钮，刺激强度从0.1V逐渐增大，强度增量0.02~0.05V，连续记录肌肉收缩曲线,记录阈刺激和最大刺激值并测量每一刺激强度所对应的肌肉收缩张力3.4刺激频率对骨

6、骼肌收缩的影响　　刺激频率按1Hz、2Hz、3Hz、4Hz、5Hz、…、30Hz逐渐增加（或刺激间隔逐渐减小），连续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态和张力变化。RM6240系统在记录结束后，在通道左侧的“处理”下拉菜单中选择“刺激参数标注”，可显示刺激频率。观察各刺激频率所对应的肌肉收缩最大张力。3.5坐骨神经干不应期的测定测定神经干动作电位、骨骼肌动作电位，肌肉收缩的同步关系及骨骼肌的不应期：保持刺激强度（最大刺激强度），刺激持续时间（0.1ms），刺激频率（20ms）一定，采用双刺激，测量不同波间隔下三者的收缩曲线（波间隔

7、分别为0.5ms，2ms，10ms），记录收缩曲线和相应的骨骼肌收缩张力大小。3.6观察甘油高渗任氏液处理对骨骼肌收缩的影响用浸润20%-30%甘油高渗任氏液的棉花包裹腓肠肌，每隔30s用单刺激刺激标本一次，记录出现动作电位而腓肠肌不收缩的时间。3.7统计处理结果以X±S表示，Student’st-test检验与方差分析。4.实验结果4.1用锌铜弓刺激：刺激神经时腓肠肌收缩，刺激肌肉时腓肠肌收缩。4.2不同刺激强度刺激坐骨神经对腓肠肌收缩张力的影响：数据记录见下表阈刺激最大刺激样本强度（V）收缩张力（g）强度（V）收缩张力（g）10.2201.6290

8、.28013.21120.2102.0500.27021.93030.6500.5001.20