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神经干复合动作电位与骨骼肌收缩的关系-正常人体学实验指导

【摘要】:借助于生物信号采集系统的多通道同时记录,利用生物电放大器引导神经干复合动作电位;使用机械 电换能器来获得骨骼肌的收缩曲线,通过两者对照,分析其产生的机制和特点。图3-14-1 神经干复合动作电位与骨骼肌收缩实验框图以最大刺激强度单次刺激标本。测量神经干复合动作电位以及腓肠肌单收缩的潜伏期、时程和幅度。

【实验目的】

借助于生物信号采集系统的多通道同时记录,利用生物电放大器引导神经干复合动作电位;使用机械 电换能器来获得骨骼肌的收缩曲线,通过两者对照,分析其产生的机制和特点。

【实验原理】

骨骼肌纤维受运动神经纤维的控制,神经纤维受到刺激后,其兴奋沿神经纤维以动作电位的形式传导到相应的肌纤维,通过兴奋 收缩耦联,引起肌纤维收缩或舒张。神经纤维的兴奋表现为细胞膜上的生物电 动作电位的产生和传导,随后,肌细胞产生收缩,反映在张力长度的变化上。两者产生的机制和表现形式均不相同。

【实验对象】

蟾蜍。

【实验器材】

蛙手术器械、生物信号采集系统主机、机械 电换能器、生物电放大器、桥式放大器、铁架台、肌槽、林格液。

【实验内容和方法】

1.标本制备 蟾蜍坐骨神经标本制备方法参见蟾蜍神经肌肉标本的制备,标本浸在林格液中约5min,待其兴奋性稳定后实验。

2.仪器装置 神经干复合动作电位与骨骼肌收缩实验的仪器连接见图3-14-1。

3.观察项目

(1)神经干复合动作电位和骨骼肌单收缩与刺激强度的关系:单次刺激,逐渐增大刺激强度,记录神经干复合动作电位(分辨刺激伪迹和复合动作电位)和腓肠肌的收缩曲线,他们随刺激强度的增大而变化,并记下波宽0.1ms时的阈刺激和最大刺激强度数值。

图3-14-1 神经干复合动作电位与骨骼肌收缩实验框图

(2)以最大刺激强度单次刺激标本。测量神经干复合动作电位以及腓肠肌单收缩的潜伏期、时程和幅度。比较神经干复合动作电位和腓肠肌单收缩的潜伏期、时程的差异。(www.chuimin.cn)

(3)记录骨骼肌收缩期复合和舒张期复合的曲线:双次刺激标本,逐渐增大刺激频率,使第二次刺激分别落在第一个收缩波的舒张期和收缩期。注意观察收缩产生复合的同时神经干复合动作电位有何变化?

(4)记录骨骼肌的不完全强直收缩和完全强直收缩的曲线:连续刺激标本,逐渐增大刺激频率,使骨骼肌的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。

【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滴加林格液。

(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,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。

【想一想】

(1)为什么骨骼肌收缩时可以发生收缩波的复合,而神经干动作电位却没有复合现象?

(2)如何区别动作电位和刺激伪迹?