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1、細胞外Ca2+濃度對坐骨神經(jīng)腓腸肌收縮的影響實驗組員:貝金玲、朱思佳、馬忠梅、張麗香 一、選題的意義 1、Ca2+是人體必需的常量元素，也是構成人體骨骼的最基本原料。體液含鈣量少，但起的作用卻很大。鈣的其中一個作用就是抑制神經(jīng)肌肉的過度興奮性。 2、Ca2+離子是維持機體細胞正常功能的非常重要的離子,它對于維持細胞膜兩側的生物電位,維持正常的神經(jīng)傳導功能,維持正常的肌肉收縮與舒張功能以及神經(jīng)-肌肉傳導功能都具有重要的作用,還有一些激素的作用均通過鈣離子表現(xiàn)出來。 3、因此,細胞內(nèi)外鈣離子濃度的變化必然會引起細胞生理活性發(fā)生改變。本實驗就不同濃度的Ca2+溶液對蟾蜍離體腓腸肌收縮性的影響進行了研
2、究,為進一步探討Ca2+的作用及其原理提供實驗依據(jù)。 二、特色與創(chuàng)新之處： 1、Ca2+是興奮收縮的藕聯(lián)因子,其作用是正性的。 2、但這是指在興奮發(fā)生之后;對于因快鈉通道開放引起的鈉離子內(nèi)流而產(chǎn)生去極化為主的快反應細胞來說,鈣離子由于“膜屏障作用”的存在,細胞外高鈣使鈉離子內(nèi)流受到抑制,細胞興奮性有所下降。 肌肉收縮的原理滑行學說滑行過程： AP Ca2+內(nèi)流，Ca2+iCa2+與肌鈣蛋白結合原肌球蛋白構象改變，雙螺旋結構扭轉，現(xiàn)出肌動蛋白與橫橋結合的位點肌動蛋白與橫橋結合、扭動、解離，橫橋循環(huán)細肌絲不斷向暗帶移動，ATP分解肌小節(jié)縮短，肌肉收縮 細胞外Ca對Na內(nèi)流有競爭性抑制作用稱為膜屏障
3、效應。細胞外Ca對Na 去極產(chǎn)生阻礙，因此當血液中Ca不足時，由于Na容易去極，細胞易興奮。值得一提的是，由于細胞內(nèi)終池中的Ca一般比較豐富，因此對骨骼肌收縮不會產(chǎn)生影響，所以興奮性增大了的細胞可引起頻繁的收縮，這也是缺Ca但仍會出現(xiàn)抽搐的原因。膜屏障效應 所以,本組認為鈣離子是細胞興奮抑制離子。當細胞外低鈣時,鈣離子的“膜屏障作用”減弱,細胞興奮性增高。 三、可行性分析實驗材料及儀器實驗動物： 蟾蜍實驗器材： 常用手術器械、蛙板、培養(yǎng)皿、滴管、紗布、粗棉線、任氏液 、肌槽、毀髓針、玻璃解剖針、神經(jīng)屏蔽盒、大頭針、燒杯、RM6240B生理信號記錄儀、張力傳感器，、膠頭滴管、移液管、任氏液配方各
4、試劑、不同Ca2+濃度任氏液等。實驗儀器和設備以及試劑都是實驗室所具備的 四、擬采用的研究方法 1、Ca2+溶液的配制方法（1）高濃度Ca2+溶液:氯化鈣的量是正常任氏液中氯化鈣含量的10倍,其它成分同任氏液;（2）低濃度鈣離子溶液:氯化鈣的量是正常任氏液中氯化鈣含量的十分之一,其它成分同任氏液。 任氏液成分: NaCl 32. 5g; KCl 1 .4g; CaCl2, 1. 2g； NaH2PO4, 1. 0g; NaHCO3, 4. 0g; 葡萄糖, 2. 0g;以上物質(zhì)溶解在1000ml蒸餾水中配成任氏液。備注：實際實驗各實際用量根據(jù)預實驗及實驗室現(xiàn)有情況來進行計算。 試劑標準任氏液高
5、濃度鈣離子低濃度鈣離子NaCl 32. 5gKCl 1 .4gCaCl2 1.2g 12g 0.12gNaH2PO4 1. 0gNaHCO 3 4. 0g葡萄糖 2. 0g; 2.制備蟾蜍坐骨神經(jīng)腓腸肌標本按常規(guī)方法用生長狀況良好的成體蟾蛛制備坐骨神經(jīng)排腸肌標本, 并在肌肉端和神經(jīng)端分別結扎一根棉線備用, 在任氏液中穩(wěn)定5min。每組均用標準任氏液作為對照后再分別浸泡到Ca2+濃度為0.12 g/L（低濃度）、1.2 g/L（ 標準）、12 g/L(高濃度)任氏液溶液浸潤5min。 3.儀器連接如下圖所示，連接儀器裝置。注意保持標本的濕潤。 4.刺激參數(shù)的設置（1）閾強度的測定：起始刺激：0.
6、05V； 增量：0.02V； 刺激時間間隔：20mS; 組間延時：4S; 波寬：1mS（2） 最適刺激強度的測定：起始刺激：閾強度；增量：0.02V； 刺激時間間隔：20mS; 組間延時：4S; 波寬：1mS備注：實際實驗各參數(shù)值根據(jù)預實驗來進行設定。 （3）記錄閾強度和最適刺激強度 由RM6240生理信號記錄儀自動輸出刺激, 記錄閾強度和最適刺激強度。 （4）記錄單收縮各參數(shù)收縮的幅度收縮和舒張的時程 5、實驗結果記錄實驗參數(shù) 閾強度 最適刺激強度 收縮幅度實驗組數(shù)1 2 3 1 2 3 1 2 3標準任氏液高濃度鈣離子 低濃度鈣離子 五、預期實驗結果低于標準濃度的Ca2+可以使標本興奮性升
7、高，閾值降低，最適刺激強度降低,最適刺激強度下的收縮幅度升高。高于標準濃度的Ca2+可以使標本興奮性降低，閾值升高，最適刺激強度升高,最適刺激強度下的收縮幅度降低。 本實驗探討了不同濃度Ca2+對坐骨神經(jīng)-腓腸肌收縮的影響，但由于實驗條件和時間有限所用Ca2+濃度梯度較大，組數(shù)較少，可能會使所得結論局限在一定范圍內(nèi)。要想得到進一步的結論，需做進一步探究。六、試驗中遇到的困難 七、參考文獻目錄1陳躍先.鈣的生理作用J.福建醫(yī)藥雜志, 2000, 22(2).2王玢,左明雪.人體及動物生理學(第二版)M.北京:高等教育出版社, 2002.3解景田,趙靜.生理學實驗(第二版) M.北京:高等教育出版社, 2002.4孫洪兆.水合氯醛對離體骨骼肌收縮性的影響J.山東教育學院學報, 2007, 22(2).5彭曉東,沈泳,李鋒等.枸杞多糖對電刺激離體腓腸肌疲勞的影響J.中草藥, 2000, 3l(5).6孫洪兆等:Ca2+對離體骨骼肌收縮性的影響J.山東教育學院學報,2010,1.
影響坐骨神經(jīng)-腓腸肌標本收縮
