骨骼肌单收缩和复合收缩

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1、骨骼肌单收缩和复合收缩骨骼肌纤维受运动神经纤维的控制，神经纤维受到刺激后，其兴奋延神经纤维以动作电位的 形式传导到相应的肌纤维，触发肌纤维收缩。若通过神经给予肌肉一次刺激，使肌肉产生一 次收缩，称为单收缩。如果肌肉受到连续的刺激，则其收缩可出现复合现象。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：PowerLab 8S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

2、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：(1).连接仪器(图3-4)。坐骨神经干机一电换能器P owerLab腓肠肌OOOOOO OO.计n机图3-4.骨骼肌单收缩和复合收缩的实验框图其中，S1和S2为刺激电极，与PowerLab的output I相连。.参数设置：启动计算机，打开PowerLab主机电源，在桌面上单击Chart4 for wi ndows 图标，进入 Chart 应用程序窗口。*选择采样速度为40K/S,显示比例为500:1。*在Channel 1显示骨骼肌收缩曲线。放大器参数设置参见P38放大器参数设置。Range为 200mV, Low Pass为10

3、0Hz。如果在Bridge Amplifier设置对话框左侧的信号显示窗口中 看不到输入信号，可用鼠标左键单击右侧的zero按钮，系统自动调整输入信号的零位。单 击Bridge Amplifier设置对话框下方的un its按钮，进入Un its Con versio n（单位转换）对话框。 单位转换的方法参见P39信号幅度范围的设置和单位的转换。*在Channel 2显示刺激方波。在刺激参数设置对话框下方的Stimulator Marker框中选取 Cha nnel 2。刺激设置方法参见P42刺激输出的设置。设置完毕后，单击菜单栏的setup， 选取Stimulator Panel （刺激面

4、板），弹出Stimulator Pan el,在实验中可以方便地由刺激面 板来设置刺激频率、幅度和波宽等参数。单次刺激：设置 Mode 为 Pulse，单击 Hz 选项，Frequency 取 1Hz, Pulse Duration 选 0.1ms。 选中Set number of pulse选项，在Number中键入1,表示一次刺激输出1个刺激方波。 Output Range为10V , Amplitude为0,然后可在实验中逐渐增大刺激幅度。双次刺激：设置 Mode 为 Pulse,单击 Hz 选项，Frequency 取 1Hz, Pulse Duration 选 0.1ms。 选中 S

5、et number of pulse 选项，在 Number 中键入 2 （双刺激）。Output Range 为 10V, Amplitude选择最大刺激强度。在实验中通过Stimulator Panel（刺激面板）逐渐增大 Frequency （刺激频率）。连续刺激:Frequency取1Hz, Pulse Duration选0.1ms。为避免连续刺激使标本受损，故 选中Set number of pulse选项，在Number中键入5,其余参数同上。实验中通过Stimulator Panel（刺激面板）逐渐增大Freque ncy（刺激频率），使骨骼肌收缩表现为单收缩、不完全强 直收缩和

6、完全强直收缩。实验中如要对标本进行刺激，应先用鼠标左键单击开始/停止切换按钮，程序开始采样记录， 然后单击刺激面板的On按钮，即可产生刺激输出，同时Channel 2（2通道）显示刺激方 波。.把坐骨神经-腓肠肌标本固定在肌槽上，用棉线把腓肠肌与换能器相连。观察项目：1单次刺激：观察腓肠肌收缩的情况。逐渐增大刺激强度，使肌肉的收缩幅度增大，直至 收缩幅度不再随刺激强度增大而增大。刚使收缩幅度达到最大的最小刺激强度为最大刺激强 度。2测量最大刺激强度时骨骼肌收缩的潜伏期、收缩期、舒张期时程和收缩幅度。测量方法 参见P46实验数据的计算、分析和统计。3. 双次刺激：逐渐增大Stimulator P

7、anel中的刺激频率，使第二个收缩波向第一个收缩波 靠拢的过程中，逐渐叠加在第一个波的舒张期或收缩期，产生收缩的舒张期复合和收缩期复 合。4. 连续刺激：逐渐增大Stimulator Panel面板中的刺激频率，使骨骼肌收缩表现为不完全 强直收缩和完全强直收缩。5. 打印上述实验结果，打印方法参见P49实验数据的打印。注意事项：1. 分离坐骨神经时，避免过度牵拉神经，绝对不允许用手或镊子夹神经。2. 股骨要牢固地固定在肌槽的小孔中。3. 坐骨神经要与刺激电极和记录电极紧密接触，但不要损伤神经。4. 防止神经、肌肉标本干燥，需经常在神经和肌肉上以任氏液湿润。5. 长时间刺激标本可能使骨骼肌的收缩能力下降，因此每个步骤后应让肌肉休息片刻。6. 把腓肠肌悬挂在换能器上的棉线应松紧适中，也不要过长并和换能器平面保持垂直。7. 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。思考题： 为什么骨骼肌的收缩可以发生收缩波的复合，而引起神经干动作电位却没有复合现象？