刺激强度和刺激频率对骨骼肌收缩的影响

刺激强度和刺激频率对骨骼肌收缩的影响,掌握：蛙类动物坐骨神经腓肠肌标本和神经干标本的制备方法，电刺激强度或电刺激频率改变对骨骼肌收缩形式的影响及机制。熟悉：刺激强度与复合动作电位幅值的关系。了解：测定神经干动作电位的传导速度和不应期的测定方法。,实验目的,刺激：细胞所处环境因素的变化。生理学中常用电刺激。,阈刺激：相当于阈强度的刺激。阈强度是指能使组织发生兴奋的最小刺激强度。最大刺激：具有引起肌肉最大收缩的最小刺激强度的刺激。,实验原理,1.静息电位 静息电位是指细胞未受刺激时，存在于细胞膜内外两侧的电位差。静息电位（Resting potiential, RP）。,2.动作电位 电刺激神经，引起神经纤维膜产生去极化，当去极化达阈电位水平时，膜产生一次在神经纤维上可传导的快速电位变化-动作电位（action potiential, AP）。,中枢神经系统,神经冲动（AP),肌细胞兴奋收缩,?,AP跨细胞传导,爆发肌细胞膜AP,Ca2内流,囊泡移动、融合、破裂，,释放ACh,神经-肌接头处的兴奋传递过程,4、骨骼肌收缩的形式,（一）单收缩(single twitch)肌肉受到一次刺激，引起一次收缩和舒张的过程。,实验原理,刺激强度与肌肉收缩的关系,2.不完全强直收缩,肌肉受到连续刺激，前一次收缩和舒张尚未结束，新的收缩在此基础上出现的过程。,（二）强直收缩(tetanus),1.完全强直收缩,刺激频率与肌肉收缩的关系,实验原理,实验材料,实验动物：牛蛙。实验器材：常用蛙类手术器械，张力换能器，BL-420生物机能实验系统，电极，铁支架，培养皿，滴管。药品与试剂：任氏液。,1、制备在体坐骨神经-腓肠肌标本破坏脑和脊髓，一侧下肢剥皮分离一侧腓肠肌，结扎肌腱 分离同侧大腿部坐骨神经,实验步骤,1）破坏脑和脊髓,左手握蟾蜍，食指按压头部前端，拇指按压背部，使头部前俯；右手持金属探针由头前端沿中线向尾方划触、触及凹陷处即枕骨大孔的所在。探针由枕骨大孔处垂直刺入，再转向头方，向前探入颅腔内，然后向各方搅动探针捣毁脑组织。退出探针，再由枕骨大孔刺入，转向尾方，与脊髓平行刺入脊管破坏脊髓。脑和脊髓是否完全破坏，可检查动物四肢肌肉的紧张性是否完全消失。,破坏脑和脊髓,游离坐骨神经腓肠肌： 大头针将标本绷直、固定，背面向上； 股二头肌与半膜肌肌缝内，用玻璃分针分离坐骨神经，直到腘窝； 沿腓肠肌向下找到跟腱，并穿线结扎，结扎线远端剪断跟腱，执线提起腓肠肌，剪去下方相连筋膜，注意勿损伤腓肠肌，保留腓肠肌起始点与骨的联系。 结扎跟腱的丝线与张力换能器连接，坐骨神经搭在刺激电极上，开始实验。,2、连接实验装置,张力换能器一端与腓肠肌肌腱上的结扎线连接，另一端与BL420/410系统相连。 坐骨神经放在刺激导线的神经钩上。,进入BL-410/420系统“实验项目”神经肌肉实验刺激强度与反应的关系系统自动记录。调节起始强度，确定阈刺激，分析刺激强度与骨骼肌收缩的关系。进入BL-410/420系统“实验项目”肌肉神经实验刺激频率与反应的关系经典实验系统自动记录。观察单收缩、不完全强直收缩和完全强直收缩。,3、软件操作,标本制备过程中切勿过度牵拉神经干和肌肉实验中每次肌收缩后必须间隔一定时间0.51min再给刺激，以确保肌肉的收缩力和兴奋性。经常用任氏液湿润标本，使之维持良好机能状态。,注意事项,频率选择由低开始逐