[實驗?zāi)康腯
用不同頻率的電刺激(*大刺激強度)作用于坐骨神經(jīng)腓腸肌標(biāo)本,觀察刺激頻率與收縮反應(yīng)之間的關(guān)系,了解復(fù)合收縮的形成過程。
[實驗原理]
不同的刺激頻率可使骨骼肌出現(xiàn)不同的收縮形式。若刺激頻率較低,刺激間的時間間隔大于肌肉縮短期和舒張期的時間,則肌肉出現(xiàn)一連串的單收縮。若刺激頻率逐漸增加,刺激間隔逐漸縮短,肌肉的收縮反應(yīng)可以融合,如果后一個刺激落在前一收縮的舒張期內(nèi),則產(chǎn)生不完全強直收縮,如果后一個刺激落在前一收縮的縮短期內(nèi),肌肉處于持續(xù)的收縮狀態(tài),產(chǎn)生完全強直收縮。
[實驗器材與藥品]
MD-2000微機(jī)化實驗教學(xué)系統(tǒng),蛙類手術(shù)器械,張力換能器,肌動器,鐵支架,雙凹夾,培養(yǎng)皿 ,鋅銅弓,任氏液等。
[實驗對象]
蟾蜍或蛙。
[實驗步驟和方法]
1.制備坐骨神經(jīng)腓腸肌標(biāo)本
(1)破壞腦和脊髓:左手握蟾蜍,用示指(食指)壓其頭部前端使其盡量前俯。右手持探針 在頭后緣枕骨大孔處垂直刺入椎管,再將探針折向前方刺人顱腔,插入顱腔后探針向左右攪動,徹底搗毀腦組織,然后將探針退出至枕骨大孔處,再將探針刺向尾側(cè),逐漸插入整個椎管搗毀脊髓。此時蟾蜍下頜呼吸運動應(yīng)消失,四肢松軟,無自發(fā)運動,表示腦和脊髓已破壞完全。否則,須按上法再行搗毀。
(2)剪除軀干上部及內(nèi)臟:左手抓住蟾蜍脊柱,右手持粗剪刀,在骶髂關(guān)節(jié)前1cm處剪斷脊柱。再沿脊柱兩側(cè)剪開腹壁,此時軀干上部和內(nèi)臟全部下垂,剪除軀干上部和內(nèi)臟。在腹側(cè)脊柱的兩旁可見到坐骨神經(jīng)。
(3)剝?nèi)テつw:左手用大鑷子捏住脊柱斷端(避開神經(jīng)),右手捏住脊柱斷端皮膚邊緣,逐步向下牽拉剝離皮膚,拉至大腿時,如阻力太大,可先剝下一側(cè)后肢皮膚,再剝另一側(cè)后肢皮膚,全部皮膚剝除后,將標(biāo)本置于盛有任氏液的培養(yǎng) 皿中。手及用過的器械用自來水沖洗。
(4)分離兩腿:用粗剪刀沿中線將脊柱剪成左右兩半,再從恥骨聯(lián)合中央剪開(為保證兩側(cè)坐骨神經(jīng)完整,應(yīng)避免剪時偏向一側(cè))。將已分離的兩腿浸入盛有任氏液的培養(yǎng)皿中。
(5)游離坐骨神經(jīng):取蛙腿一條,用玻璃分針沿脊柱游離坐骨神經(jīng)腹腔部。然后用蛙釘將標(biāo)本背面向上固定于蛙板上,循股二頭肌和半膜肌之間的坐骨神經(jīng)溝,縱向分離坐骨神經(jīng)的大腿部分,直至腘窩脛腓神經(jīng)分叉處。用玻璃分針劃開梨狀肌及其附近的結(jié)締組織。將脊柱多余部分剪去,保留小塊與坐骨神經(jīng)相連的脊柱。用鑷子夾住這小塊脊柱,將坐骨神經(jīng)輕輕提起,自上而下剪斷坐骨神經(jīng)分支,游離出坐骨神經(jīng)。
(6)完成坐骨神經(jīng)腓腸肌標(biāo)本:在膝關(guān)節(jié)周圍剪斷股二頭肌肌腱、半膜肌肌腱、股四頭肌肌腱等大腿肌肉的肌腱,以去掉大腿全部肌肉,并用粗剪刀將股骨刮干凈,在股骨的中段剪斷。再在腓腸肌的跟腱處穿線結(jié)扎,在結(jié)扎處遠(yuǎn)端剪斷腓腸肌肌腱,游離腓腸肌至膝關(guān)節(jié)處,輕提結(jié)扎線,將腓腸肌提起,然后在膝關(guān)節(jié)下方將小腿其余部分全部剪除。
用浸有任氏液的鋅銅弓觸及坐骨神經(jīng),如腓腸肌收縮,則表明標(biāo)本的機(jī)能良好。將標(biāo)本放入任氏液中,待其興奮性穩(wěn)定后再進(jìn)行實驗。
2.實驗裝置的連接與使用
(1)將張力換能器和肌動器用雙凹夾固定在鐵支架上,張力換能器在上,肌動器在下。
(2)將坐骨神經(jīng)腓腸肌標(biāo)本固定在肌動器內(nèi)。標(biāo)本中的股骨置于肌動器的固定孔內(nèi),坐骨神經(jīng)置于肌動器的刺激電極上,腓腸肌跟腱的結(jié)扎線固定在張力換能器的彈**上,此連線不宜太緊或太松,并與桌面垂直。
(3)換能器的輸出端插入MD-2000微機(jī)化實驗教學(xué)系統(tǒng)的4通道,系統(tǒng)的刺激輸出與肌動器的刺激電極相連。
(4)打開MD-2000微機(jī)化實驗教學(xué)系統(tǒng),進(jìn)入“骨骼肌的單收縮和復(fù)合收縮”實驗,詳細(xì)操作見MD-2000微機(jī)化實驗教學(xué)系統(tǒng)。
3.觀察項目:
(1)找出*大刺激強度:先給標(biāo)本單個弱刺激,然后逐步增大刺激強度,直到剛能描記出收縮曲線時,此時的強度為閾強度。低于閾強度的刺激為閾下刺激。繼續(xù)增加刺激強度,肌肉收縮曲線的幅度也逐漸增大,但當(dāng)達(dá)到一定的刺激強度時,肌肉收縮曲線的幅度便不再隨著刺激強度的增大而增高。剛能引起*大收縮反應(yīng)的刺激強度為*大刺激強度。
(2)單收縮:選用*大刺激強度,將刺激頻率放在單刺激或低頻刺激上,描記單收縮曲線。
(3)不完全強直收縮:增加刺激頻率,可描記出呈鋸齒狀的不完全強直收縮曲線。
(4)完全強直收縮:繼續(xù)增加刺激頻率,則可描記出平滑的完全強直收縮曲線。
[注意事項]
1.小心蟾酥濺入眼內(nèi)。
2.剝皮后須將手及用過的器械洗凈,再進(jìn)行下一步操作。
3.用玻璃分針去除神經(jīng)周圍的結(jié)締組織,避免用力牽拉神經(jīng)或用金屬器械夾捏神經(jīng),以防神經(jīng)損傷。
4.標(biāo)本制成后須放在任氏液中浸泡數(shù)分鐘,使標(biāo)本興奮性穩(wěn)定。在實驗過程中也需經(jīng)常用任氏液濕潤標(biāo)本,以免影響標(biāo)本的機(jī)能。
5.每次連續(xù)刺激一般不要超過3~4s,每次刺激以后必須讓肌肉有一定的休息時間(0.5~1 min),以防標(biāo)本疲勞。
6.用*大刺激強度刺激時,不能刺激過強而損傷神經(jīng)。刺激強度不能大于*大刺激強度。
[問題及解釋]
1.未能找出*大刺激強度。
雖已調(diào)至刺激器的*大刺激強度,但經(jīng)液體介質(zhì)短路后輸出,強度有所降低,對刺激的神經(jīng)仍達(dá)不到*大刺激強度,此時可加大刺激波寬。
2.隨刺激頻率增加,肌肉復(fù)合收縮的幅度不是逐漸升高而是下降。
標(biāo)本保護(hù)不當(dāng),肌肉受損或疲勞或刺激頻率過高。
3.單收縮曲線忽高忽低
標(biāo)本在任氏液中浸泡的時間不夠,興奮性不穩(wěn)定或不是*大刺激強度進(jìn)行刺激。
4.標(biāo)本發(fā)生不規(guī)則收縮或痙攣
肌槽不干凈,留有刺激物;周圍環(huán)境有強電場干擾;儀器接地**或人體感應(yīng)帶電潮濕臺面和鐵支架等。