蟾蜍骨骼肌興奮與收縮實(shí)驗(yàn)

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1、蟾蜍骨骼肌興奮與收縮實(shí)驗(yàn)【摘要】:目的:研究不同刺激強(qiáng)度/頻率對肌肉收縮的影響,探究神經(jīng)-肌肉接頭興奮傳遞和骨骼肌興奮的電變化與收縮之間的時(shí)間關(guān)系和特點(diǎn)。方法:制備蟾蜍坐骨神經(jīng)-腓腸肌標(biāo)本,利用RM6240多道生理信號(hào)采集處理系統(tǒng)和張力換能器,記錄不同刺激強(qiáng)度、刺激頻率對肌肉收縮張力的影響,以及不同波間隔對神經(jīng)、肌膜動(dòng)作電位和肌肉收縮張力的影響。結(jié)果:在逐步增加刺激強(qiáng)度時(shí),骨骼肌收縮的閾刺激和最大刺激強(qiáng)度分別是0.463±0.286V和0.611±0.389V,對應(yīng)的肌張力是1.172±0.958g和9.908±7.816g。改變刺激頻率時(shí),產(chǎn)生完全強(qiáng)

2、直收縮的頻率是18.2±3.9Hz,對應(yīng)的骨骼肌收縮張力分別是41.76±28.01g。用甘油任氏液處理后肌肉張力逐漸減弱至消失。結(jié)論:當(dāng)刺激強(qiáng)度在閾強(qiáng)度與最大刺激強(qiáng)度范圍內(nèi)時(shí),隨著刺激強(qiáng)度的增加,骨骼肌收縮的幅度也是增大。隨著刺激頻率的增加,骨骼肌的反應(yīng)依次為單收縮、不完全強(qiáng)直收縮和完全強(qiáng)直收縮,骨骼肌收縮的幅度也是增大。同步觸發(fā)雙刺激不同波間隔引起收縮強(qiáng)度不同。甘油任氏液使肌肉失去收縮活力,但依舊有電位產(chǎn)生?!娟P(guān)鍵詞】:蟾蜍坐骨神經(jīng)-腓腸肌電刺激刺激強(qiáng)度刺激頻率收縮張力1.引言骨骼肌的收縮功能對人體正常生命活動(dòng)具有重要意義,其主要作用是保持身體姿勢

3、和產(chǎn)生隨意運(yùn)動(dòng),另外還參與呼吸、咀嚼、吞咽、語言活動(dòng)及產(chǎn)熱等。骨骼肌屬于隨意肌,在中樞神經(jīng)控制下接受軀體運(yùn)動(dòng)神經(jīng)的支配,神經(jīng)纖維傳出神經(jīng)沖動(dòng),經(jīng)神經(jīng)-肌接頭把興奮傳遞給骨骼肌,引起骨骼肌的興奮,最終通過興奮-收縮耦聯(lián)機(jī)制引起骨骼肌的收縮[1]。本實(shí)驗(yàn)通過研究蟾蜍坐骨神經(jīng)-腓腸肌標(biāo)本,觀察及測量不同刺激強(qiáng)度、頻率下腓腸肌張力變化,不同波間隔下神經(jīng)干電位、肌細(xì)胞電位、腓腸肌張力各自變化及其相互聯(lián)系,探究神經(jīng)-肌接頭的興奮傳遞特性和骨骼肌興奮-收縮耦聯(lián)的電生理特點(diǎn)。2.實(shí)驗(yàn)材料2.1實(shí)驗(yàn)對象:蟾蜍(Toad)一只(浙江大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供)2.2實(shí)驗(yàn)儀器:R

4、M6420BD型多通道生理信號(hào)采集處理系統(tǒng)(成都儀器廠)肌肉張力換能器JZJ01型(成都儀器廠)神經(jīng)-肌肉標(biāo)本盒探針、玻璃分針、鋅銅弓、手術(shù)剪刀2.3實(shí)驗(yàn)藥品和試劑:任氏液、甘油高滲任氏液3.實(shí)驗(yàn)方法3.1蟾蜍離體坐骨神經(jīng)-腓腸肌標(biāo)本制備  雙毀髓法處死蟾蜍,針尖刺入顱腔毀腦時(shí),針的傾斜角度必須很小.剝離出腓腸肌,然后按常規(guī)操作制備蛙和蟾蜍離體坐骨神經(jīng)——腓腸肌標(biāo)本,制備好的標(biāo)本放置在盛有任氏液的培養(yǎng)皿中。3.2實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)連接  將坐骨神經(jīng)——腓腸肌標(biāo)本固定在肌槽上,并將坐骨神經(jīng)搭在刺激電極上,刺激的輸出線與肌槽刺激電極連接。將張力換能器用雙凹夾固定于鐵

5、支臺(tái)上,其換能器的輸出線插入計(jì)算機(jī)的信號(hào)輸人插口.將腓腸肌跟腱結(jié)扎線的一端與張力換能器的簧片相連,調(diào)節(jié)好扎線的張力,不可過松或過緊,此連線應(yīng)與桌面垂直(保證肌肉一旦收縮,即可牽動(dòng)張力傳感器的應(yīng)變梁),啟動(dòng)RM6240系統(tǒng)軟件,調(diào)節(jié)微距調(diào)節(jié)器,將前負(fù)荷調(diào)至1.8~2.2g。3.3刺激強(qiáng)度對骨骼肌收縮的影響  刺激方式單次,刺激幅度0.1~0.3V可調(diào),刺激波寬0.1ms.開始記錄,點(diǎn)擊“刺激”按鈕,刺激強(qiáng)度從0.1V逐漸增大,強(qiáng)度增量0.02~0.05V,連續(xù)記錄肌肉收縮曲線,記錄閾刺激和最大刺激值并測量每一刺激強(qiáng)度所對應(yīng)的肌肉收縮張力3.4刺激頻率對骨

6、骼肌收縮的影響  刺激頻率按1Hz、2Hz、3Hz、4Hz、5Hz、…、30Hz逐漸增加(或刺激間隔逐漸減?。B續(xù)記錄不同頻率時(shí)的肌肉收縮曲線,觀察不同頻率時(shí)的肌肉收縮形態(tài)和張力變化。RM6240系統(tǒng)在記錄結(jié)束后,在通道左側(cè)的“處理”下拉菜單中選擇“刺激參數(shù)標(biāo)注”,可顯示刺激頻率。觀察各刺激頻率所對應(yīng)的肌肉收縮最大張力。3.5坐骨神經(jīng)干不應(yīng)期的測定測定神經(jīng)干動(dòng)作電位、骨骼肌動(dòng)作電位,肌肉收縮的同步關(guān)系及骨骼肌的不應(yīng)期:保持刺激強(qiáng)度(最大刺激強(qiáng)度),刺激持續(xù)時(shí)間(0.1ms),刺激頻率(20ms)一定,采用雙刺激,測量不同波間隔下三者的收縮曲線(波間隔

7、分別為0.5ms,2ms,10ms),記錄收縮曲線和相應(yīng)的骨骼肌收縮張力大小。3.6觀察甘油高滲任氏液處理對骨骼肌收縮的影響用浸潤20%-30%甘油高滲任氏液的棉花包裹腓腸肌,每隔30s用單刺激刺激標(biāo)本一次,記錄出現(xiàn)動(dòng)作電位而腓腸肌不收縮的時(shí)間。3.7統(tǒng)計(jì)處理結(jié)果以X±S表示,Student’st-test檢驗(yàn)與方差分析。4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果4.1用鋅銅弓刺激:刺激神經(jīng)時(shí)腓腸肌收縮,刺激肌肉時(shí)腓腸肌收縮。4.2不同刺激強(qiáng)度刺激坐骨神經(jīng)對腓腸肌收縮張力的影響:數(shù)據(jù)記錄見下表閾刺激最大刺激樣本強(qiáng)度(V)收縮張力(g)強(qiáng)度(V)收縮張力(g)10.2201.6290

8、.28013.21120.2102.0500.27021.93030.6500.5001.20

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