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1、山东农业大学动物生理学教研室实验实验五五 蛙坐骨神蛙坐骨神经经腓腓肠肠肌肌标标本的制本的制备备及刺激与反及刺激与反应应的关系的关系山东农业大学动物生理学教研室实验实验目的目的 掌握蛙掌握蛙类类坐骨神坐骨神经经腓腓肠肠肌肌标标本的制本的制备备方法。方法。应应用用电电刺激方法刺激方法测测出肌肉出肌肉阈阈刺激、刺激、阈阈上刺上刺激与最适刺激的激与最适刺激的强强度度值值。了解刺激与肌肉收了解刺激与肌肉收缩缩的关系。的关系。山东农业大学动物生理学教研室实验实验原理原理 两栖两栖类动类动物的一些基本生命活物的一些基本生命活动动和生理功能与恒温和生理功能与恒温动动物相似，其离体物相似，其离体组织组织器官所需
2、的生活条件比器官所需的生活条件比较简较简单单，并且易于控制和掌握，因此在生理，并且易于控制和掌握，因此在生理试验试验中常用中常用蟾蜍或蛙蟾蜍或蛙类类的离体的离体组织组织器官作器官作为试验标为试验标本。蛙本。蛙类类坐坐骨神骨神经经腓腓肠肠肌肌标标本是研究神本是研究神经经冲冲动动和肌肉收和肌肉收缩缩机机能等生理能等生理试验试验最常用的最常用的试验试验材料，制材料，制备备此此标标本是生本是生理理试验试验的一的一项项基本但又非常重要的操作技基本但又非常重要的操作技术术。山东农业大学动物生理学教研室p兴奋兴奋性：性：可可兴奋组织对兴奋组织对外界刺激外界刺激发发生反生反应应的能力（或的能力（或细细胞受刺激
3、胞受刺激时产时产生生动动作作电电位的能力）。位的能力）。p兴奋兴奋：也就是也就是动动作作电电位，指可位，指可兴奋细兴奋细胞受胞受阈阈刺激或刺激或阈阈上刺激上刺激时时，细细胞在静息胞在静息电电位的基位的基础础上上发发生一次迅速的、短生一次迅速的、短暂暂的并可的并可扩扩布的布的电电位位变变化。化。p阈阈强强度：度：在刺激持在刺激持续时间续时间和刺激和刺激强强度度-时间变时间变化率固定化率固定时时，引起可，引起可兴奋细兴奋细胞胞产产生生动动作作电电位的位的最小刺激最小刺激强强度，也叫度，也叫阈值阈值或或阈阈刺激。刺激。p阈阈刺激或刺激或阈阈上刺激上刺激产产生生动动作作电电位，其特点：位，其特点：“全
4、或无全或无”现现象；象；进进行行长长距离无衰减距离无衰减传递传递（神（神经纤维经纤维、骨骼肌、骨骼肌细细胞等）。胞等）。p阈阈下刺激下刺激引起局部引起局部电兴奋电兴奋，其特点：，其特点：幅度在幅度在阈阈下刺激的范下刺激的范围围内，随刺激内，随刺激强强度的增大而升高；度的增大而升高；在在细细胞膜上可胞膜上可进进行行电紧张电紧张性性扩扩布，即衰减性布，即衰减性传传播；播；可以相互融合（可以相互融合（时间总时间总和、空和、空间总间总和）。和）。p最适刺激最适刺激强强度：度：引起肌肉引起肌肉产产生最大收生最大收缩时缩时的最小刺激的最小刺激强强度。度。山东农业大学动物生理学教研室刺激包括三方面的内容：刺
5、激包括三方面的内容：刺激刺激强度、刺激度、刺激时间、刺激、刺激强度度-时间变化率。化率。其中，刺激其中，刺激强度就是度就是电刺激的脉冲刺激的脉冲电压，刺激，刺激时间就是某个就是某个单刺激所持刺激所持续的的时间。刺激刺激强度度对骨骼肌收骨骼肌收缩形式的影响（固定刺激的形式的影响（固定刺激的时间和刺激和刺激强度度-时间变化率）：化率）：1.单根神根神经纤维或肌或肌纤维对刺激的反刺激的反应是是“全或无全或无”式的。式的。2.但在神但在神经纤维肌肉肌肉标本中，本中，则表表现为当刺激当刺激强度很小度很小时（阈下刺激），不能引起神下刺激），不能引起神经纤维动作作电位的位的产生和肌肉的收生和肌肉的收缩；3.
6、当刺激当刺激强度在一定范度在一定范围内内变动时，肌肉收，肌肉收缩的幅度与之成正比。因的幅度与之成正比。因为坐骨神坐骨神经干中含有数千万条干中含有数千万条粗粗细不等的神不等的神经纤维，其，其兴奋性各不相同。弱刺激只能使其中少量性各不相同。弱刺激只能使其中少量兴奋性高的神性高的神经纤维先先兴奋，并引起它所支配的少量肌并引起它所支配的少量肌纤维收收缩。4.随着刺激随着刺激强度逐度逐渐增大，增大，发生生兴奋的神的神经纤维数目逐数目逐渐增多，其所引起收增多，其所引起收缩的肌的肌纤维数目亦增多，数目亦增多，结果肌肉收果肌肉收缩幅度随刺激幅度随刺激强度的增加而增度的增加而增强。当刺激达到某一。当刺激达到某一
7、强度度时，神，神经干中全部神干中全部神经纤维兴奋，它，它们所支配的全部肌所支配的全部肌纤维也都也都发生生兴奋和收和收缩，从而引起肌肉的最大收，从而引起肌肉的最大收缩。此后，若再增加。此后，若再增加刺激刺激强度，肌肉收度，肌肉收缩幅度将不再增加。我幅度将不再增加。我们把引起肌肉把引起肌肉产生最大收生最大收缩时的最小刺激的最小刺激强度叫最适刺度叫最适刺激激强度。度。山东农业大学动物生理学教研室刺激刺激频率率对骨骼肌收骨骼肌收缩形式的影响（把刺形式的影响（把刺激激强度固定在最适刺激度固定在最适刺激强度，把度，把单刺激改刺激改为连续单刺激）刺激）：刺激刺激频率就是率就是单位位时间内内连续刺激的次数。刺
8、激的次数。随着刺激随着刺激频率的增高，肌肉的反率的增高，肌肉的反应依次表依次表现为单收收缩、不完全、不完全强直收直收缩和完全和完全强直直收收缩：如果刺激如果刺激频率很小率很小时，每相，每相邻两个刺激的两个刺激的间隔隔时间很大，当其大于肌肉收很大，当其大于肌肉收缩的收的收缩期期和舒和舒张期之和期之和时，肌肉表，肌肉表现为一个个的一个个的单收收缩。单收收缩包括收包括收缩期及舒期及舒张期。前者占期。前者占时较后者后者为短。短。当逐当逐渐增加刺激增加刺激频率，使新的刺激引起的肌肉收率，使新的刺激引起的肌肉收缩落在前一个刺激引起肌肉收落在前一个刺激引起肌肉收缩的舒的舒张期，期，这样，肌肉在，肌肉在连续未
9、完全舒未完全舒张的基的基础上就开始新的收上就开始新的收缩，形成，形成锯齿样的不完全的不完全强直收直收缩张力曲力曲线。当刺激当刺激频率率继续增大增大时，新的刺激引起肌肉收，新的刺激引起肌肉收缩落在前一次刺激引起肌肉收落在前一次刺激引起肌肉收缩的收的收缩期，期，这样，肌肉在，肌肉在连续收收缩不全的基不全的基础上出上出现新的收新的收缩，形成一个，形成一个类似方波的完全似方波的完全强直直收收缩张力曲力曲线。山东农业大学动物生理学教研室实验用品实验动实验动物：物：蟾蜍蟾蜍试剂试剂与器材：与器材：计计算机、算机、BL-420F生物信号生物信号处处理系理系 统统、手、手术术剪、手剪、手术镊术镊、玻璃分、玻璃
10、分针针、蛙板、蛙板、锌铜锌铜弓、弓、张张力力换换能器、能器、连连接接导线导线、刺激、刺激输输出、出、烧烧杯、任氏液、杯、任氏液、棉球、棉棉球、棉线线等。等。山东农业大学动物生理学教研室实验实验步步骤骤 坐骨神坐骨神经-腓腓肠肌肌标本的制本的制备1、破坏、破坏脑和脊髓和脊髓2、去除躯干上部、皮肤及内、去除躯干上部、皮肤及内脏左手捏住蟾蜍的脊柱，右手持粗剪刀在前肢腋左手捏住蟾蜍的脊柱，右手持粗剪刀在前肢腋窝处连同皮肤、同皮肤、腹肌、脊柱一并剪断，然后左手握住蟾蜍后肢，腹肌、脊柱一并剪断，然后左手握住蟾蜍后肢，仅靠脊柱两靠脊柱两侧将腹壁及内将腹壁及内脏剪去（注意避开坐骨神剪去（注意避开坐骨神经）。并
11、剪去肛）。并剪去肛门周周围的的皮肤，留下脊柱和后肢。皮肤，留下脊柱和后肢。山东农业大学动物生理学教研室3、剥离皮肤、剥离皮肤一只手捏住脊柱的断端（注意不要捏住脊柱两一只手捏住脊柱的断端（注意不要捏住脊柱两侧侧的神的神经经），另一只手捏住），另一只手捏住皮肤的皮肤的边缘边缘，向下，向下剥掉全部后肢的皮肤，将剥掉全部后肢的皮肤，将标本放在盛有任氏液的玻璃器本放在盛有任氏液的玻璃器皿中。将手及使用皿中。将手及使用过的全部器械冲洗干的全部器械冲洗干净。4、分离双下肢、分离双下肢将将标本提起，剪去向上突起的本提起，剪去向上突起的骶骨，然后沿正中骶骨，然后沿正中线将脊柱剪将脊柱剪为两半，并从耻骨两半，并从
12、耻骨联合合处剪开剪开两两侧下肢，浸入盛有任氏液的下肢，浸入盛有任氏液的培养皿中使用。培养皿中使用。山东农业大学动物生理学教研室5、辨、辨认认蛙后肢主要肌肉，找出腓蛙后肢主要肌肉，找出腓肠肠肌。肌。山东农业大学动物生理学教研室6、游离坐骨神、游离坐骨神经经和腓和腓肠肠肌肌取一取一侧下肢固定于蛙板上，固定下肢固定于蛙板上，固定时，坐，坐骨神骨神经、腓、腓肠肌向上，先用玻璃分肌向上，先用玻璃分针沿沿脊柱游离坐骨神脊柱游离坐骨神经腹腔段，分离坐骨神腹腔段，分离坐骨神经直至直至腘窝（不要（不要伤及神及神经）；再用玻）；再用玻璃分璃分针分离腓分离腓肠肌，并在肌腱上穿肌，并在肌腱上穿线结扎。扎。山东农业大学
13、动物生理学教研室7、剪去其他不用的、剪去其他不用的组织组织在坐骨神在坐骨神经经两端各留一两端各留一块块骨骨头头和肌肉，以便于固定。和肌肉，以便于固定。注意：剥离注意：剥离时时一定要保持一定要保持标标本完整性；尽可能用玻璃分本完整性；尽可能用玻璃分针针，少用，少用镊镊子，避免刺激神子，避免刺激神经经。8、标标本本检验检验 完整的完整的标标本本应应包括四部分：包括四部分：一段一段脊柱骨、坐骨神脊柱骨、坐骨神经经、腓、腓肠肠肌、一肌、一段股骨段股骨头头。 用用镊镊子子轻轻轻轻提起提起结结扎扎神神经线经线，经经任氏液沾湿的任氏液沾湿的锌铜锌铜弓弓短短暂轻暂轻触坐骨神触坐骨神经经，如腓，如腓肠肠肌肌发发
14、生迅速的收生迅速的收缩缩反反应应，则则表明机能表明机能完好。将完好。将标标本置于任氏液中，本置于任氏液中，稳稳定其定其兴奋兴奋性性1520 min，即可，即可进进行行实验实验。山东农业大学动物生理学教研室9、将坐骨神、将坐骨神经经-腓腓肠肠肌肌标标本固定蛙板上，把跟腱端本固定蛙板上，把跟腱端的接的接线线与与张张力力换换能器相能器相连连，调节调节高度与高度与张张弛度。弛度。山东农业大学动物生理学教研室实验项实验项目目1.刺激刺激强强度与反度与反应应关系关系刺激腓刺激腓肠肠肌：肌：调节调节刺激参数，刺激参数，选择单选择单刺激，改刺激，改变变刺激刺激强强度（从弱到度（从弱到强强），），观观察刺激察刺
15、激强强度度变变化化对对肌肉收肌肉收缩缩的影响；找出的影响；找出阈阈强强度、最适刺激度、最适刺激强强度；度；刺激神刺激神经经：调节调节刺激参数，刺激参数，选择单选择单刺激，改刺激，改变变刺激刺激强强度（从弱到度（从弱到强强），），观观察刺激察刺激强强度度变变化化对对肌肉收肌肉收缩缩的影响；找出的影响；找出阈阈强强度、最适刺激度、最适刺激强强度；度；比比较较腓腓肠肠肌与神肌与神经经的的兴奋兴奋性性2.刺激刺激频频率与反率与反应应的关系：的关系：调节调节刺激参数，刺激参数，固定最适刺激固定最适刺激强度，度，改改变变刺激刺激频频率（从低到高），率（从低到高），用用连续单刺激刺激刺刺激腓激腓肠肌肌，观观
16、察刺激察刺激频频率率变变化化对对肌肉收肌肉收缩缩的影响。的影响。单单收收缩缩曲曲线线复合收复合收缩缩强强直收直收缩缩山东农业大学动物生理学教研室 注意事注意事项项在制在制备标备标本本时时，避免，避免过过度度牵牵拉、手或金属器械触碰神拉、手或金属器械触碰神经经干；不能干；不能使使动动物皮肤分泌物，血液等物皮肤分泌物，血液等污污染神染神经经和肌肉，不可用水冲洗，以和肌肉，不可用水冲洗，以免影响免影响组织组织机能。机能。制制备标备标本及本及实验实验中，随中，随时时用任氏液用任氏液润润湿神湿神经经和肌肉，防止干燥。和肌肉，防止干燥。 刺激参数确刺激参数确认认后，再后，再进进行刺激，防止神行刺激，防止神经经肌肉肌肉损伤损伤。每改每改变变一次刺激一次刺激频频率后，率后，应应休息休息0.5-1 min, 每次刺激每次刺激不要超不要超过过3-4 秒，以免秒，以免标标本疲本疲劳劳。选择选择刺激刺激时时，选选程控刺激程控刺激刺激刺激时时注意注意观观察肌肉的反察肌肉的反应应山东农业大学动物生理学教研室实验结实验结果果1.记录肌肉与神肌肉与神经的的阈强度、最适度、最适刺激刺激强度度，并比，并比较二者的二者的兴奋性；性；2.记录在在最适刺激最适刺激强度下度下，刺激，刺激频率与肌肉收率与肌肉收缩的关系的关系
