《蛙的坐骨神經(jīng)—腓腸肌的標(biāo)本制作及神經(jīng)干的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《蛙的坐骨神經(jīng)—腓腸肌的標(biāo)本制作及神經(jīng)干的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)（3頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、中央民族大學(xué)生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 生理學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 蛙的坐骨神經(jīng)—腓腸肌的標(biāo)本制作及神經(jīng)干的性質(zhì)實(shí)驗(yàn) 姓名：唐勝華 學(xué)號(hào)：0941063 學(xué)院：生環(huán)學(xué)院 班級(jí)：09 生科 指導(dǎo)老師：覃筱燕 完成時(shí)間：2011.10.17 組別：十一、十二組 成員：韓旭思 關(guān)晴月 唐勝華一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)習(xí)蛙類動(dòng)物單毀髓和雙揮髓的處死辦法。2、學(xué)習(xí)并掌握坐骨神經(jīng)‐腓腸肌標(biāo)本以及腓腸肌標(biāo)本制備的方法。3、學(xué)習(xí)電刺激方法及肌肉收縮的記錄方法。4、觀察刺激強(qiáng)度與肌肉收縮反應(yīng)的關(guān)系。5、觀察肌肉收縮的總和以及強(qiáng)直收縮現(xiàn)象。6、觀察蛙坐骨神經(jīng)干復(fù)合動(dòng)作電位的基本波形，并了解其產(chǎn)生的原理。7 學(xué)習(xí)蛙和蟾蜍離體神經(jīng)干上
2、神經(jīng)沖動(dòng)傳導(dǎo)速度的方法和原理。二、實(shí)驗(yàn)原理 腓腸肌由許多的纖維組成，刺激腓腸肌時(shí)，不同的刺激強(qiáng)度會(huì)引起肌肉的不同反應(yīng)，。當(dāng)刺激強(qiáng)度過小時(shí)，不應(yīng)期肌肉發(fā)生收縮反應(yīng)，此時(shí)的刺激為閾下刺激。而能引起肌肉發(fā)生收縮的最小刺激強(qiáng)度，為域刺激，但全部肌纖維同時(shí)收縮時(shí)，則出現(xiàn)最大的收縮反應(yīng)。這時(shí)，即使再加大刺激強(qiáng)度，肌肉的收縮強(qiáng)度也不會(huì)隨之而增大?？梢砸鸺∪獍l(fā)生最大收縮反應(yīng)的最小刺激強(qiáng)度為最適刺激。 肌肉組織對(duì)于一個(gè)域上強(qiáng)度的刺激，發(fā)生一次迅速地收縮反應(yīng)，即單收縮。單收縮的過程分為三個(gè)時(shí)期，潛伏期、收縮期、舒張期。 兩個(gè)同等強(qiáng)度的域上刺激，相繼作用與神經(jīng)‐腓腸肌標(biāo)本，如果刺激間隔大于單個(gè)收縮的時(shí)程，肌肉則出
3、現(xiàn)兩個(gè)單獨(dú)的單收縮；如果刺激間隔小于單收縮的過程而大于不應(yīng)期，則出現(xiàn)兩個(gè)收縮反應(yīng)的重疊，及收縮的總和。 如果第二次刺激在第一個(gè)收縮反映的不應(yīng)期內(nèi)，則第二次刺激不產(chǎn)生收縮反應(yīng)。 但同等強(qiáng)度的連續(xù)域上刺激作用于標(biāo)本時(shí)，則出現(xiàn)多個(gè)反應(yīng)的疊加，及強(qiáng)直收縮。但第一手所發(fā)生在第一收縮的舒張期，即發(fā)生不完全強(qiáng)直收；后一收縮發(fā)生在第一次收縮的收縮期時(shí)，各自的收縮完全融合，肌肉出現(xiàn)持續(xù)的收縮狀態(tài)，即發(fā)生完全的強(qiáng)直收縮。 神經(jīng)干在收到有效刺激以后可以產(chǎn)生復(fù)合動(dòng)作電位，標(biāo)志著神經(jīng)發(fā)生興奮。如果在離體神經(jīng)干的一端施加刺激，從另一端引導(dǎo)傳來的興奮沖動(dòng)，可以記錄出雙向動(dòng)作電位，假如在引導(dǎo)的兩個(gè)電極之間將神經(jīng)干麻醉或損壞，
4、阻斷其興奮傳導(dǎo)能力，這時(shí)候記錄出的動(dòng)作電位就成為單相動(dòng)作電位。神經(jīng)細(xì)胞的動(dòng)作電位是以“全或無”方式發(fā)生的。但是，復(fù)合動(dòng)作電位的幅值在一定刺激強(qiáng)度下市隨刺激強(qiáng)度的增加而增大的。如果在原理刺激點(diǎn)的不同距離處分別引導(dǎo)離體神經(jīng)干動(dòng)作電位，兩引導(dǎo)點(diǎn)之間的距離為 m，在兩引導(dǎo)點(diǎn)分別引導(dǎo)出的動(dòng)作電位的時(shí)相差為 s。即可按照公式 vm/s來計(jì)算出興奮的傳導(dǎo)速度。蛙類的坐骨神經(jīng)干屬于混合性神經(jīng)，其中包含有粗細(xì)不等的各種纖維，其直徑一般為 3‐29μm，其中直徑最粗的有髓纖維為 Aα 類纖維，它是蛙神經(jīng)的主要組成部分，傳導(dǎo)速度在正常室溫下為 35‐40m/s。當(dāng)神經(jīng)干在屏蔽盒內(nèi)一端收到刺激時(shí)，表現(xiàn)為負(fù)電位變化的動(dòng)
5、作電位由刺激點(diǎn)開始從前向后傳導(dǎo)。設(shè)前端通道電極為 b后端通道電極為 c當(dāng)動(dòng)作電位傳到 b 電極部位時(shí)，b、c 之間出現(xiàn)電位差，c 為正，b 為負(fù)，掃描線向上偏移。當(dāng)動(dòng)作電位繼續(xù)傳導(dǎo)至 b、c 兩電極下或兩電極之間時(shí)，b、c 又處于等電位狀態(tài)，掃描線回到基線。當(dāng)動(dòng)作電位進(jìn)一步推到 c 電極部位時(shí)， c 之間又出現(xiàn)電位差， 為正， 為負(fù)， b、 b c與電位達(dá)到 b 電極時(shí)相反，掃描線向下偏移。其后，記錄又回到零位。這樣獲得的記錄就為雙相動(dòng)作電位。 圖 1、神經(jīng)干上復(fù)合電位傳導(dǎo)的特征為了驗(yàn)證神經(jīng)在膜上是以局部電流的方式傳導(dǎo)興奮，我們可以設(shè)置驗(yàn)證試驗(yàn)。在b、 c 之間滴加普魯卡因時(shí)，由于普魯卡因?qū)ι?/p>
6、經(jīng)具有麻醉作用，神經(jīng)的興奮被阻斷，此時(shí) b 位于無損傷部位，而 c 則被阻斷。在進(jìn)行刺激前就可以記錄到 b 為正，c 為負(fù)的損傷電位。當(dāng)在神經(jīng)干一端進(jìn)行刺激時(shí)，b 級(jí)的電位變化實(shí)際上是由于負(fù)電位抵消了損傷電位所致。當(dāng)動(dòng)作電位傳導(dǎo)到 c 極時(shí)，由于 c 極部分已喪失了興奮性，不會(huì)再引起電位變化，因此，整個(gè)記錄呈現(xiàn)出單相動(dòng)作電位。 圖 2、阻斷劑阻斷神經(jīng)興奮傳導(dǎo)實(shí)驗(yàn)三、實(shí)驗(yàn)步驟 1、蟾蜍神經(jīng)‐腓腸肌標(biāo)本的制作參考：解景田，劉燕強(qiáng)，崔庚寅. 《生理學(xué)實(shí)驗(yàn)》第三版，高等教育出版社2009.1:36‐39 2、刺激強(qiáng)度和頻率與肌肉收縮的關(guān)系：解景田，劉燕強(qiáng)，崔庚寅. 《生理學(xué)實(shí)驗(yàn)》第三版，高等教育出版社
7、2009.1:40‐41 3、神經(jīng)干動(dòng)作電位傳導(dǎo)速度的測(cè)定：解景田，劉燕強(qiáng)，崔庚寅. 《生理學(xué)實(shí)驗(yàn)》第三版，高等教育出版社2009.1：43‐46 注：試驗(yàn)中相關(guān)操作對(duì)照?qǐng)D片四、‘實(shí)驗(yàn)結(jié)果1、刺激強(qiáng)度與肌肉收縮的關(guān)系。 圖 3、刺激強(qiáng)度與肌肉的收縮關(guān)系實(shí)驗(yàn)圖片中，在低于 0.060V 的電壓刺激時(shí)，肌肉不發(fā)生收縮，說明在較低的電位刺激時(shí)，并不能引起神經(jīng)細(xì)胞膜表面的 NA和 K的電壓門控開放，神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)的K和細(xì)胞外面的 NA無法通過通道流出或進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，這就使得神經(jīng)細(xì)胞無法形成局部電流，膜仍處于靜息膜電位狀態(tài)。而當(dāng)電壓剛好變成 0.06V 的時(shí)候，蛙的腓腸肌收縮一次，表明神經(jīng)接受刺激，興奮沿神經(jīng)
8、傳導(dǎo)至腓腸肌，引起腓腸肌肌膜電位發(fā)生變化，同時(shí)興奮收縮，這說明蟾蜍神經(jīng)‐腓腸肌標(biāo)本的閾電位為 0.060V。當(dāng)用 0.085V 以上的電壓刺激時(shí)，肌肉的收縮強(qiáng)度不再隨著電壓的變大而變大，這時(shí)神經(jīng)細(xì)胞在接受較大的刺激之后，雖然還是能夠興奮，但是因?yàn)樯窠?jīng)細(xì)胞膜表面的 NA和 K離子通道已全部開啟，此時(shí)的離子交換以達(dá)到最大限度，膜電位也不能再變大，所以產(chǎn)生的興奮還是和以前最適刺激一樣，并不會(huì)發(fā)生更大的興奮，亦即腓腸肌不會(huì)出現(xiàn)給大幅度的收縮這表明蟾蜍神經(jīng)‐腓腸肌標(biāo)本的最適刺激強(qiáng)度為 0.085V。2、刺激頻率與肌肉收縮的關(guān)系。在用強(qiáng)度為 1.00V 的電壓改變頻率刺激神經(jīng)時(shí)，肌肉的收縮頻率隨著刺激電流
9、頻率的變大而發(fā)生變化。首先，在低于 5Hz 的電流刺激神經(jīng)干時(shí)，肌肉的兩次收縮互不干擾，中間還有一段間隔時(shí)間，此段時(shí)間膜處于靜息電位水平。這說明后一次電流刺激時(shí)，肌肉已經(jīng)經(jīng)歷了絕對(duì)不應(yīng)期、相對(duì)不應(yīng)期、超常期和低常期，亦即神經(jīng)與肌膜電位已恢復(fù)靜息狀態(tài)，等待下一次刺激并作出刺激應(yīng)答的準(zhǔn)備。隨著頻率的逐漸變大，到達(dá) 5Hz 時(shí)肌肉的收縮開始出現(xiàn)重疊，發(fā)生的是不強(qiáng)直收縮，第一次肌肉還在舒張的時(shí)候，神經(jīng)又將興奮傳導(dǎo)至肌膜并再次發(fā)生收縮，使得肌肉呈現(xiàn)持續(xù)收縮的狀態(tài)。刺激頻率越來越大，重疊區(qū)域越來越大，最后在頻率到達(dá) 13Hz 時(shí)，前一次肌肉收縮處于收縮期時(shí)，第二次刺激也正好處于收縮期，則兩次收縮完全重疊，
10、發(fā)生強(qiáng)直收縮，肌肉呈現(xiàn)連續(xù)收縮的狀態(tài)。由圖表下行的數(shù)據(jù)可以看出，在頻率低于或等于 5.0hz 時(shí)發(fā)生的是單獨(dú)收縮，而在 6.00hz 至13.00hz 時(shí)，發(fā)生的是不完全強(qiáng)直收縮，而在頻率大于 13.0hz 時(shí)，發(fā)生的事強(qiáng)直收縮。 圖 4、刺激頻率與肌肉收縮的關(guān)系3、外源電刺激測(cè)定神經(jīng)干的傳導(dǎo)刺激的速度。由圖可知，紅色曲線代表的 a 與 d 電極間電壓變化的對(duì)應(yīng)曲線，藍(lán)色曲線代表是b 與 c 間的電壓變化曲線。紅線與 x 軸的第一個(gè)交點(diǎn)說明 a 點(diǎn)開始興奮，此時(shí) d點(diǎn)處于靜息狀；紅線與 x 軸的第二個(gè)交點(diǎn)是 a 點(diǎn)恢復(fù)靜息電位，而 d 點(diǎn)剛開始興奮。測(cè)得 a 與 d 點(diǎn)間的距離為 2.5cm傳
11、導(dǎo)時(shí)間為 4.60ms，根據(jù)公式 VS/t 得到V19.50m/s，而實(shí)驗(yàn)儀器測(cè)得速度是 19.26m/s，相當(dāng)差不是很大，絕對(duì)誤差小于規(guī)定值，這也驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)儀器的可靠性。 圖 5、神經(jīng)干復(fù)合電位傳導(dǎo)速度的測(cè)定的雙相曲線五、結(jié)果分析討論1、刺激強(qiáng)度和肌肉收縮的關(guān)系。神經(jīng)細(xì)胞的興奮是因?yàn)槟?nèi)外的 NA和 K離子濃度變化引起的，膜上存在著許多的 NA和 K離子通道，它們都有電壓門控系統(tǒng)控制離子通道的開與閉。在刺激的強(qiáng)度很小的時(shí)候，由于不足以使得電壓門控通道開放，故無法引起神經(jīng)細(xì)胞興奮，只有在強(qiáng)度足夠大的時(shí)候，神經(jīng)細(xì)胞才會(huì)興奮并傳導(dǎo)至肌肉。細(xì)胞膜上的NA和 K離子通道是有限的，給予一個(gè)最適刺激強(qiáng)度，
12、NA和 K離子通道將全部開放，神經(jīng)達(dá)到最大興奮性。若給予神經(jīng)細(xì)胞更大的刺激強(qiáng)度，因?yàn)殡x子通道的限制，神經(jīng)細(xì)胞也不可能出現(xiàn)更大的興奮性。本次試驗(yàn)在給與神經(jīng)細(xì)胞 0.060V的電壓刺激時(shí)，神經(jīng)剛好發(fā)生興奮，此為蛙坐骨神經(jīng)的閾電位；當(dāng)刺激電壓為0.080V 時(shí)，蛙腓腸肌收縮達(dá)到最大限度，這為蛙坐骨神經(jīng)的最適刺激電位。2、刺激頻率與肌肉收縮的關(guān)系。蛙腓腸肌在收縮時(shí)，肌細(xì)胞會(huì)相繼出現(xiàn)絕對(duì)不應(yīng)期、相對(duì)不應(yīng)期、超常期和低常期，若在相對(duì)不應(yīng)期或者超常期早期給予細(xì)胞另外一個(gè)刺激，肌細(xì)胞的第一次興奮正處于舒張期，而新的刺激會(huì)使得肌肉發(fā)生收縮，這樣肌肉會(huì)出現(xiàn)持續(xù)收縮的狀態(tài)，稱之為不完全強(qiáng)直收縮；但若在肌細(xì)胞興奮地低
13、常期或者超常期后期給予一個(gè)新的刺激，肌細(xì)胞此時(shí)正處于收縮狀態(tài)，新的刺激也會(huì)使得細(xì)胞收縮，兩次收縮效果相疊加，肌肉處于持續(xù)最大收縮狀態(tài)，此稱之為完全強(qiáng)直收縮。蛙的腓 完全強(qiáng)直收縮刺激頻率大于 13Hz。腸肌細(xì)胞不完全收縮刺激頻率為 5Hz 至 13Hz，3、神經(jīng)干興奮傳到速度的測(cè)定。神經(jīng)干復(fù)合電位的傳導(dǎo)速度受到多種因素的影響，首先是神經(jīng)纖維的粗細(xì)，其次是纖維本身的性質(zhì)，還有就是實(shí)驗(yàn)中處理的正確與好壞。在剝離神經(jīng)纖維時(shí)，剝離不徹底，有損傷，或者剝離不干凈及碰觸金屬物體都會(huì)影響神經(jīng)纖維的傳導(dǎo)速度。六、注意事項(xiàng)《一》、刺激強(qiáng)度與頻率和肌肉收縮的關(guān)系。1． 經(jīng)常用任氏液浸潤標(biāo)本，保持生理活性。2． 肌槽
14、兩電極之間不要?dú)埩粢后w，防止電極間短路。3． 每次刺激后須讓肌肉休息 30s 以上 ，連續(xù)刺激不可超過 5 秒，以免標(biāo)本疲勞。4． 找準(zhǔn)最適刺激強(qiáng)度，以防刺激過強(qiáng)而損傷神經(jīng).5． 換能器與標(biāo)本連線的張力保持不變。6 ．如果肌肉在未給刺激時(shí)即出現(xiàn)攣縮，需檢查電器接地是否良好。7. 在蟾蜍去皮后，切忌水洗，應(yīng)用任氏液沖洗浸泡 15miNa?！抖贰⑸窠?jīng)干興奮傳到速度的測(cè)定。1．分離坐骨神經(jīng)時(shí)， 避免過度牽拉神經(jīng)，絕對(duì)不允許用手或金屬鑷子鉗夾神經(jīng)。2． 神經(jīng)纖維盡可能分得長(zhǎng)一些。3． 防止神經(jīng)干燥，一段時(shí)間后，取下神經(jīng)標(biāo)本，用任氏液濕潤，并蓋上盒蓋。4． 為了精確測(cè)量神經(jīng)干復(fù)合動(dòng)作電位的時(shí)程和幅度，可用 ZoomWiNadow 來放大所需測(cè)量的區(qū)域。5． 實(shí)驗(yàn)的采樣速度較快，為避免過度消耗硬盤和內(nèi)存，不要長(zhǎng)時(shí)間記錄。 七、結(jié)論1、刺激強(qiáng)度與頻率和肌肉收縮的關(guān)系。蛙坐骨神經(jīng)細(xì)胞的閾電位：0.060V 最適刺激電位：0.085V蛙坐骨神經(jīng)細(xì)胞在 1.00V 電壓下的不完全強(qiáng)直收縮刺激頻率：513Hz 完全強(qiáng)直收縮刺激電位頻率:13Hz2、神經(jīng)干復(fù)合電位的傳導(dǎo)速度的測(cè)定。坐骨神經(jīng)干復(fù)合電位的傳導(dǎo)速度最終值：19.26m/s
蛙的坐骨神經(jīng)—腓腸肌的標(biāo)本制作及神經(jīng)干的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)
