實驗三骨骼肌收縮特性和收縮形式的觀測.ppt

,實驗六 骨骼肌收縮特性和收縮形式的觀測,學習電刺激方法及肌肉收縮的記錄方法 觀察刺激強度、刺激頻率與肌肉收縮反應 的關系 觀察骨骼肌單收縮、收縮的總和及強直收 縮現(xiàn)象,肌肉、神經(jīng)細胞具有可興奮性，不同組織、細胞的興奮表現(xiàn)亦不相同，肌肉組織的興奮主要表現(xiàn)為收縮活動。刺激要使可興奮組織發(fā)生興奮，就必須達到一定的刺激量，即刺激強度、刺激時間和強度-時間變化率必須達到一定的值。通過固定后兩個條件，改變刺激強度，記錄和測量肌肉的收縮張力，使肌肉組織剛好能發(fā)生興奮的刺激稱為閾刺激，閾刺激的強度稱為閾強度。隨著刺激強度的增加，肌肉的收縮張力也相應增大，刺激強度大于閾值的刺激稱為閾上刺激，能引起組織產(chǎn)生最大興奮的最小刺激稱為最大刺激，其強度稱為最適刺激強度。,整塊骨骼肌或單個肌細胞在受到一次閾或閾上的刺激時，先發(fā)生一次動作電位，緊接著出現(xiàn)一次收縮，后者稱為單收縮。單收縮全過程可分為三個時期：潛伏期、收縮期和舒張期，收縮期持續(xù)時間較舒張期短。如果給肌肉以連續(xù)的脈沖刺激，則肌肉的收縮形式將隨刺激的頻率高低而不同。當刺激間隔大于單收縮時程，因每一個新的刺激到來時，由前一次刺激引起的單收縮過程已經(jīng)結(jié)束，于是每次刺激都引起一次獨立的單收縮。當刺激間隔小于單收縮的時程而大于不應期，則出現(xiàn)兩個收縮反應的重疊，即收縮的總和；如果第二個刺激在第一個收縮反應的不應期內(nèi)，則第二個刺激不產(chǎn)生收縮反應。,當刺激頻率增加到某一限度時，后來的刺激有可能在前一次收縮的舒張期結(jié)束前就出現(xiàn)，于是肌肉在未完全舒張（自身尚處于一定程度的縮短或張力存在）的基礎上便進行新的收縮，這就發(fā)生了收縮過程的復合，這樣連續(xù)進行下去，肌肉就表現(xiàn)為不完全強直收縮，其特點是每次新的收縮都出現(xiàn)在前次收縮的舒張期過程中，在描記曲線上形成鋸齒形；如果刺激頻率繼續(xù)增加，肌肉就有可能在前一次收縮的收縮期結(jié)束前或在收縮期的頂點開始新的收縮，于是各次收縮的張力或長度變化就可以融合而疊加起來，使描記曲線上的鋸齒形消失，這就是完全強直收縮。,實驗動物：牛蛙 實驗器材：牛蛙的坐骨神經(jīng)-腓腸肌標本，常用手術器械，生理信號采集系統(tǒng)，張力傳感器，支架，雙凹夾，肌槽，培養(yǎng)皿，滴管，任氏液，棉線,制備坐骨神經(jīng)-腓腸肌標本,觀察刺激強度與肌肉收縮反應的關系,以閾上刺激給予坐骨神經(jīng)單刺激、雙刺激及連續(xù)單刺激，觀察單收縮的時程、總和過程及強制收縮產(chǎn)生的過程,使用張力傳感器連接標本和生理信息采集系統(tǒng),1.實驗儀器用品的準備 打開生理信號采集系統(tǒng)，連接張力傳感器與刺激輸出。將標本的股骨頭固定在肌槽的固定孔或夾縫內(nèi)，腓腸肌肌腱上的扎線與張力傳感器的應變梁相連，坐骨神經(jīng)搭在肌槽內(nèi)的兩個金屬電極上，電極接頭與刺激輸出線接通。調(diào)節(jié)扎線松緊度，使肌肉自然拉平(保證肌肉一旦收縮，即可牽動張力傳感器的應變梁)。,圖1 實驗標本（左）及其固定（右）,2.計算機采集系統(tǒng)的準備 開通與張力傳感器相連的通道，選擇張力信號輸入，然后啟動波形顯示圖標，此時顯示通道中出現(xiàn)掃描線。調(diào)節(jié)刺激裝置的設置，將延時、波寬及刺激強度調(diào)至適當大小，選擇好刺激方式。啟動刺激圖標，調(diào)節(jié)掃描基線接近刺激標記線后即可進行實驗。,3.實驗觀察 （1）觀察刺激強度與收縮反應的關系。從實驗模塊中選擇神經(jīng)肌肉的強度與收縮反應的實驗項目，初始刺激強度為0.01-0.05 V，增量為0.005 V，啟動刺激圖標，觀察肌肉收縮反應。分析該標本的閾刺激強度、閾上刺激強度和最適刺激強度。當出現(xiàn)3-4次同等高度的收縮曲線時，停止刺激。,圖2 不同刺激強度下骨骼肌的收縮曲線,3.實驗觀察 （2）觀察腓腸肌的單收縮時程。選用單刺激方式，調(diào)節(jié)刺激強度，使肌肉收縮的幅度適中。將實驗用通道的掃描速度調(diào)快，啟動刺激開關。當顯示通道出現(xiàn)一個單收縮曲線時，立即點擊暫停圖標。測量單收縮的三個時程：潛伏期，收縮期與舒張期。,ab.潛伏期 bc.收縮期 cd.舒張期,圖3 骨骼肌收縮曲線示意圖,3.實驗觀察 （3）觀察肌肉收縮的總和現(xiàn)象。啟動波形顯示圖標，調(diào)節(jié)刺激設置為雙刺激方式，并使兩個閾上刺激強度相等。先調(diào)節(jié)刺激間隔大于單收縮的時程，然后逐漸縮短刺激間隔，分別觀察并記錄肌肉收縮形式的變化。 （4）觀察肌肉的強直收縮。調(diào)節(jié)刺激設置為串刺激或連續(xù)單刺激方式，或設置高級刺激方式，自定義組數(shù)，設定不同組的刺激頻率和脈沖數(shù)，刺激頻率與脈沖數(shù)呈正比增長，觀察并記錄肌肉收縮曲線的變化。,單收縮,不完全 強直收縮,完全強直收縮,圖4 骨骼肌不同形式的收縮曲線示意圖,1. 如果肌肉在未給刺激時即出現(xiàn)攣縮，是由于漏電等原因引起的，需檢查儀器接地是否良好。 2. 做肌肉最大收縮時，刺激強度不宜太大，否則會損傷神經(jīng)。 3. 離體坐骨神經(jīng)腓腸肌標本制備好后需在任氏液中先浸泡一定時間。 4. 在肌肉收縮后，應讓肌肉休息一定時間再作下一次刺激，特別