3.蛙肌、神经干动作电位.ppt

生理学实验生理学实验（第三次课）（第三次课）授课教师授课教师:田吉梅田吉梅一、阈刺激、阈上刺激和最大刺激一、阈刺激、阈上刺激和最大刺激 p61二、单收缩、复合收缩和强直收缩二、单收缩、复合收缩和强直收缩 p61三、录像：神经干动作电位三、录像：神经干动作电位 p78实验内容实验内容一、阈刺激、阈上刺激和最大刺激一、阈刺激、阈上刺激和最大刺激（一）目的（一）目的1.学习在体坐骨神经腓肠肌标本的制备学习在体坐骨神经腓肠肌标本的制备方法。方法。2.通过对神经肌肉标本的刺激和兴奋的观通过对神经肌肉标本的刺激和兴奋的观察，掌握刺激强度和肌肉收缩幅度的关系。察，掌握刺激强度和肌肉收缩幅度的关系。（二）原理二）原理1.1.兴奋、兴奋性和刺激的概念兴奋、兴奋性和刺激的概念兴奋兴奋：动作电位的产生。：动作电位的产生。兴奋性兴奋性：可兴奋细胞接受刺激后产生动作电：可兴奋细胞接受刺激后产生动作电位的能力。位的能力。刺激刺激：引起机体功能活动发生改变的体内外：引起机体功能活动发生改变的体内外环境因素的变化。环境因素的变化。2.2.阈值、阈刺激和最大刺激的概念阈值、阈刺激和最大刺激的概念阈值（阈强度）阈值（阈强度）：能使组织发生兴奋的：能使组织发生兴奋的最最小小刺激强度。达到这种强度的刺激称为刺激强度。达到这种强度的刺激称为阈阈刺激刺激，大于阈强度的刺激称为，大于阈强度的刺激称为阈上刺激阈上刺激。最大（适强度最大（适）强度：能使肌肉发生：能使肌肉发生最大最大收缩收缩的的最小最小刺激强度，具有最大强度的刺激称刺激强度，具有最大强度的刺激称为为最大刺激最大刺激。Re.Re.StiSti.0.10.10.10.1 0.20.20.20.20.40.40.40.40.30.30.30.30.50.50.50.5 0.60.60.60.6 0.70.70.70.7 0.80.80.80.8 0.90.90.90.91.01.01.01.0mV mV mV mV 3.3.神经干的兴奋和兴奋传导机制、神经神经干的兴奋和兴奋传导机制、神经-肌肌接头兴奋的传递过程以及骨骼肌的收缩机接头兴奋的传递过程以及骨骼肌的收缩机制。制。（三）实验方法和步骤（三）实验方法和步骤1.1.破坏蟾蜍脑和脊髓破坏蟾蜍脑和脊髓2.2.制备在体坐骨神经腓肠肌标本制备在体坐骨神经腓肠肌标本3.3.刺激及记录装置连接刺激及记录装置连接4.调整调整刺激参数：刺激参数：输入方式输入方式：DC刺激波宽：刺激波宽：1ms刺激强度：刺激强度：小小大大刺激方式：单刺激刺激方式：单刺激5.5.记录试验结果记录试验结果阈刺激、阈上刺激和最大刺激阈刺激、阈上刺激和最大刺激Re.Re.St.St.0.10.1 0.20.20.40.40.30.3threshold intensitythreshold intensity mV mV single stimulusadjust Volt.Re.Re.St.St.0.10.10.10.1 0.20.20.20.20.40.40.40.40.30.30.30.30.50.50.50.50.60.60.60.6 0.70.70.70.70.80.80.80.8Increase stimulus intensity consecutively threshold intensitythreshold intensityRe.Re.St.St.0.10.10.10.1 0.20.20.20.20.40.40.40.40.30.30.30.30.50.50.50.5 0.60.60.60.6 0.70.70.70.7 0.80.80.80.8 0.90.90.90.91.01.01.01.0mV mV mV mV max.intensity max.intensity Till strength have no change （五）注意事项（五）注意事项1.破坏蟾蜍的脑和脊髓时要彻底。破坏蟾蜍的脑和脊髓时要彻底。2.避免强力牵拉或用金属器械夹捏神经和腓避免强力牵拉或用金属器械夹捏神经和腓肠肌。肠肌。3.实验过程中常给标本滴加任氏液，防止实验过程中常给标本滴加任氏液，防止标本干燥而失去兴奋性。标本干燥而失去兴奋性。二、单收缩、复合收缩和强直收缩二、单收缩、复合收缩和强直收缩（一）目的（一目的 观察不同频率的刺激对肌肉收缩观察不同频率的刺激对肌肉收缩的影响。的影响。（二）原理（二）原理在一定刺激强度下，不同的刺激频率可使在一定刺激强度下，不同的刺激频率可使肌肉出现不同的收缩形式。肌肉出现不同的收缩形式。1.1.单收缩单收缩Re.Re.St.St.mV mV 0.8 0.8 2.2.复合收缩复合收缩Re.Re.St.St.(?)ms(?)ms(?)(?)msms(?)(?)ms ms 3.3.强直收缩强直收缩Re.Re.St.St.(?)HZ(?)HZ(?)HZ(?)HZ(?)HZ(?)HZ 不完全强直收缩不完全强直收缩完全强直收缩完全强直收缩（三）实验方法和步骤（三）实验方法和步骤1.1.接着前一个实验做接着前一个实验做。2.2.强度：选用最大刺激强度强度：选用最大刺激强度。3.3.刺激方式改为：连续刺激刺激方式改为：连续刺激刺刺激激频频率率按按1 Hz、2 Hz、5 Hz、10 Hz、15 Hz、20 Hz、25 Hz、30 Hz逐逐渐渐增增加加，分分别别 记记 录录 不不 同同 频频 率率 时时 的的 肌肌 肉肉 收收 缩缩 曲曲 线线。经典实验现代实验设定为最设定为最大强度大强度（四）注意事项（四）注意事项1.两次刺激间的间隔不宜过短。两次刺激间的间隔不宜过短。2.如果肌肉在挂好刺激器而未给刺激时即出如果肌肉在挂好刺激器而未给刺激时即出现挛缩，是由于漏电等原因引起，需检查现挛缩，是由于漏电等原因引起，需检查电器接地是否良好。电器接地是否良好。3.实验过程中保持换能器与标本连线的张力实验过程中保持换能器与标本连线的张力保持不变。保持不变。结果与讨论结果与讨论一、阈刺激、阈上刺激和最大刺激一、阈刺激、阈上刺激和最大刺激（一）结果（一）结果 文字叙述和图形文字叙述和图形刺激强度刺激强度收缩曲线收缩曲线（二）讨论（二）讨论1.1.什么是阈刺激、阈上刺激和最适刺激？什么是阈刺激、阈上刺激和最适刺激？2.2.在阈刺激和最适刺激之间为什么肌肉的收在阈刺激和最适刺激之间为什么肌肉的收缩随刺激强度增加而增加？缩随刺激强度增加而增加？每一根神经纤维及其每一根神经纤维及其支配的多个腓肠肌细支配的多个腓肠肌细胞构成一个运动单位。胞构成一个运动单位。坐骨神经坐骨神经-腓肠肌标本腓肠肌标本是由很多运动单位构是由很多运动单位构成。坐骨神经干中含成。坐骨神经干中含有数十万条粗细不等有数十万条粗细不等的神经纤维，其兴奋的神经纤维，其兴奋性各不相同。性各不相同。二、单收缩、复合收缩和强直收缩二、单收缩、复合收缩和强直收缩（一）结果（一）结果 文字叙述和图文字叙述和图强直收缩强直收缩Re.Re.St.St.(?)HZ(?)HZ(?)HZ(?)HZ(?)HZ(?)HZ （二）讨论（二）讨论1.在什么条件下可出现单收缩、复合收缩在什么条件下可出现单收缩、复合收缩和强直收缩（完全强直和不完全强直）？和强直收缩（完全强直和不完全强直）？2.为什么刺激频率增高，肌肉收缩的幅度也为什么刺激频率增高，肌肉收缩的幅度也增高？增高？A.单收缩单收缩B.强直收缩强直收缩图图 刺激频率对骨骼肌收缩的影响刺激频率对骨骼肌收缩的影响胞浆钙浓度胞浆钙浓度收缩张力收缩张力动作电位动作电位胞浆钙浓度胞浆钙浓度动作电位动作电位收缩张力收缩张力强直收缩时，前一次单收缩舒张期肌肉舒强直收缩时，前一次单收缩舒张期肌肉舒张时肌浆中的张时肌浆中的Ca2+尚未完全回收，下一次尚未完全回收，下一次刺激引起肌细胞兴奋，终池及肌浆网中的刺激引起肌细胞兴奋，终池及肌浆网中的Ca2+再次释放，肌浆内再次释放，肌浆内Ca2+肌浆中肌浆中Ca2+浓浓度增大，度增大，Ca2+与肌钙蛋白结合量增多，位与肌钙蛋白结合量增多，位点暴露增多，横桥结合数增多，肌丝滑行，点暴露增多，横桥结合数增多，肌丝滑行，收缩幅度增大。收缩幅度增大。思考题思考题1.肌肉收缩幅度与刺激强度有什么关系？肌肉收缩幅度与刺激强度有什么关系？为什么？为什么？2.出现不完全强直收缩和完全强直收缩的出现不完全强直收缩和完全强直收缩的条件？条件？3.单收缩和完全强直收缩的幅度有什么异单收缩和完全强直收缩的幅度有什么异同，为什么？同，为什么？三、录像三、录像神经干动作电位的观察神经干动作电位的观察目的和要求目的和要求了解神经干动作电位的了解神经干动作电位的细胞外细胞外记录方法记录方法观察坐骨神经双相和单相动作电位观察坐骨神经双相和单相动作电位了解神经干动作电位传导速度测定的原理了解神经干动作电位传导速度测定的原理和方法和方法以及不应期的测定。以及不应期的测定。思考：思考：1.阐述双相动作电位的形成机制。在什么条阐述双相动作电位的形成机制。在什么条件下，可记录到单相动作电位？件下，可记录到单相动作电位？2.为什么神经干动作电位的幅度在一定范围为什么神经干动作电位的幅度在一定范围内可以随刺激强度的增大而增大？内可以随刺激强度的增大而增大？3.神经干动作电位传导速度测定的原理和方神经干动作电位传导速度测定的原理和方法法。4.神经干动作电位和神经细胞动作电位的区神经干动作电位和神经细胞动作电位的区别。别。动作电位的记录方法动作电位的记录方法 细胞内记录细胞内记录 细胞外记录细胞外记录刺激伪迹刺激伪迹刺激伪迹刺激伪迹AP刺激器放大器+地刺激电流刺激电流i-i+R+R-地刺激伪迹是刺激电流通过导电介质扩散至两引导电极而形刺激伪迹是刺激电流通过导电介质扩散至两引导电极而形成的电位差信号。成的电位差信号。单相动作电位测定单相动作电位测定单相动作电位测定单相动作电位测定+-R1+PeripheralendCentralendR1-单相动作电位单相动作电位损伤区兴奋区细胞外引导电极刺激强度与动作电位振幅的关系刺激强度与动作电位振幅的关系+-R1-R1+R2-R2+PeripheralendCentralendA（mV)U(V)ThresholdstimulusMaximalstimulusSt.示波器示波器AB AB ABSt.示波器示波器ABDC传导速度测定传导速度测定SR1-R2-+-R1-R1+R2-R2+PeripheralendCentralendtSR1-R2-t=神经干和神经细胞动作电位的区别神经干和神经细胞动作电位的区别神经干复合动作电位神经干复合动作电位单根神经纤维动作电位单根神经纤维动作电位多根神经纤维上的复合多根神经纤维上的复合电变化电变化单根神经纤维的电变化单根神经纤维的电变化膜外两点间的电位差膜外两点间的电位差细胞膜内外的电位差细胞膜内外的电位差用普通电极在神经干表用普通电极在神经干表面点间引导面点间引导用微电极在细胞内外跨用微电极在细胞内外跨膜引导膜引导其动作电位的幅度在一其动作电位的幅度在一定范围内可随刺激强度定范围内可随刺激强度的增大而增大的增大而增大具有全或无的特点具有全或无的特点教学要求教学要求一、掌握在体坐骨神经腓肠肌标本的制备方法。一、掌握在体坐骨神经腓肠肌标本的制备方法。二、掌握阈刺激、阈上刺激、最大刺激及强直收二、掌握阈刺激、阈上刺激、最大刺激及强直收缩的概念。缩的概念。三、通过对神经肌肉标本的刺激和兴奋的观察，三、通过对神经肌肉标本的刺激和兴奋的观察，掌握刺激强度和肌肉收缩幅度的关系。掌握刺激强度和肌肉收缩幅度的关系。四、观察在体蟾蜍骨骼肌的单收缩，复合收缩和四、观察在体蟾蜍骨骼肌的单收缩，复合收缩和强直收缩，分析其产生原理。强直收缩，分析其产生原理。五、了解并熟悉神经干动作电位的记录方法，学五、了解并熟悉神经干动作电位的记录方法，学习和掌握神经干动作电位传导速度测定的原理和习和掌握神经干动作电位传导速度测定的原理和方法，了解不应期的测定。方法，了解不应期的测定。保护电极腓肠肌换能器坐骨神经