肌肉收縮和神經(jīng)傳導(dǎo)速度

1、肌肉收縮性質(zhì)The Nature of Muscle Contraction,醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心,一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?（一）學(xué)會(huì)坐骨神經(jīng)腓腸肌標(biāo)本的制備；（二）通過觀察骨骼肌的收縮形式，掌握神經(jīng)沖動(dòng)的頻 率與強(qiáng)度和肌肉收縮之間的關(guān)系；（三）明確閾刺激、閾下刺激、閾上刺激的概念。,二、相關(guān)理論知識(shí),（一）基本概念１．閾值：如果刺激時(shí)間一定，引起組織興奮所必需的最小刺激強(qiáng)度，稱為閾值(threshold) 或閾強(qiáng)度（threshol

2、d intensity）。２．強(qiáng)度小于閾值的刺激，稱為閾下刺激(subliminal)。３．強(qiáng)度大于閾值的刺激，稱為閾上刺激（supraliminal stimulus ）。,二、相關(guān)理論知識(shí),（二）刺激引起興奮的條件 任何刺激要引起組織興奮，必須在以下三個(gè)方面達(dá)到某一最小值： 刺激強(qiáng)度（stimulus intensity） 刺激的持續(xù)時(shí)間（stimulus duration） 強(qiáng)度對(duì)時(shí)間的變化率（

3、stimulus intensity on the rate of change）。,二、相關(guān)理論知識(shí),（三）骨骼肌的收縮形式1．單收縮和強(qiáng)直收縮（1）單收縮（single twitch） 整塊骨骼肌或單個(gè)肌細(xì)胞受到一次短促的刺激時(shí)，先是產(chǎn)生一次動(dòng)作電位，緊接著出現(xiàn)一次肌肉收縮，稱為單收縮。 最大收縮（maximum twitch ）：將刺激強(qiáng)度逐步增大，肌肉收縮反應(yīng)也相應(yīng)增大，當(dāng)肌肉收縮不再隨刺激強(qiáng)度增加而增

4、大時(shí)的收縮，稱最大收縮。,二、相關(guān)理論知識(shí),（2）強(qiáng)直收縮（composite contraction） 如果給肌肉以連續(xù)的脈沖刺激，當(dāng)刺激頻率增加到某一限度時(shí)，后來的刺激在前一次收縮未結(jié)束前即到達(dá)肌肉，于是肌肉在自身尚處于一定程度的縮短或張力存在的基礎(chǔ)上進(jìn)行新的收縮，發(fā)生所謂的收縮融合，稱強(qiáng)直收縮。 ①不完全強(qiáng)直收縮（incomplete tetanus） ②完全強(qiáng)直收縮（completely to

5、nic tetanus）,不完全強(qiáng)直收縮,接近于“完全強(qiáng)直收縮”,二、相關(guān)理論知識(shí),圖 不完全強(qiáng)直收縮與完全強(qiáng)直收縮,二、相關(guān)理論知識(shí),圖 不完全強(qiáng)直收縮與完全強(qiáng)直收縮,二、相關(guān)理論知識(shí),2．等長(zhǎng)收縮和等張收縮（1）等長(zhǎng)收縮（2）等張收縮,二、相關(guān)理論知識(shí),（四）坐骨神經(jīng)-腓腸肌標(biāo)本在組織細(xì)胞興奮性和骨骼肌收縮觀察中的作用,刺激坐骨神經(jīng)-腓腸肌標(biāo)本的神經(jīng)游離端，在經(jīng)過一個(gè)極短的潛伏期后，可以看到肌肉出現(xiàn)一次快速的收縮和舒張。

6、,三、實(shí)驗(yàn)技術(shù)路線,（三）實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 蟾蜍（四）藥品和器材 蛙類手術(shù)器械1套，刺蛙針1根，鋅銅弓1只，玻璃分針一根，萬能支架，任氏液，醫(yī)用計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，張力換能器。（五）方法與步驟 ?。保巧窠?jīng)-腓腸肌標(biāo)本的制備　?。玻∪馐湛s的性質(zhì),１．坐骨神經(jīng)—腓腸肌標(biāo)本的制備,（播放視頻）（1）破壞腦脊髓 找到枕骨大孔處將刺蛙針刺入1-2mm，分別搗損腦組織和脊髓。（2）剪除軀干上部及內(nèi)臟 （3）剝

7、皮（4）游離坐骨神經(jīng) 腓腸肌向上將標(biāo)本固定于蛙板上，由脊柱仔細(xì)將坐骨神經(jīng)分離至膝關(guān)節(jié)處。（5）制成坐骨神經(jīng)—腓腸肌標(biāo)本 剪斷膝關(guān)節(jié)周圍所有大腿肌肉，剪斷股骨（保留約1cm），在跟腱處結(jié)扎并剪斷腓腸肌腱，將膝關(guān)節(jié)以下小腿部分全部剪除，剩下即為坐骨神經(jīng)—腓腸肌標(biāo)本。（6）標(biāo)本檢驗(yàn) 用鋅銅弓輕輕刺激坐骨神經(jīng)，腓腸肌收縮即表示標(biāo)本制備完好。,２．肌肉收縮的性質(zhì),,２．肌肉收縮的性質(zhì),（2）刺激強(qiáng)度對(duì)肌肉收縮的影響 ①Pc_L

8、ab實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目選擇； ②刺激方式用單刺激,刺激電壓初始值設(shè)為0V，將刺激強(qiáng)度逐步增大，觀察肌肉收縮反應(yīng)出現(xiàn)和相應(yīng)增大，讀出閾刺激和最大刺激強(qiáng)度數(shù)值。（3）肌肉的單收縮和強(qiáng)直收縮 ①選用串刺激，串脈沖數(shù)選“1”，用最大刺激強(qiáng)度采樣，觀察波形的高度與寬度。 ②選用串刺激，其他參數(shù)與單收縮相同，即可進(jìn)行采樣，并及時(shí)觀察波形變化情況。逐漸增加脈沖數(shù)，觀察肌肉收縮形式的變化。,注意事項(xiàng),1. 保持坐骨神經(jīng)腓腸肌標(biāo)本活性（

9、加任氏液、不要用手和器械夾捏）2. 每次刺激后必須讓標(biāo)本有一定的休息間隔。,神經(jīng)干動(dòng)作電位記錄及神經(jīng)干傳導(dǎo)速度測(cè)定Recording of Action Potential and Measurement of Conduction Velocity of Neural Trunk（虛擬實(shí)驗(yàn)）,一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?（一）學(xué)會(huì)蟾蜍坐骨神經(jīng)干標(biāo)本的制備；（二）了解神經(jīng)干動(dòng)作電位的記錄方法，觀察神經(jīng)干雙向及單向動(dòng)作電位；（三）學(xué)習(xí)神經(jīng)干

10、動(dòng)作電位傳導(dǎo)速度測(cè)定的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。,二、相關(guān)理論知識(shí),（一）細(xì)胞的生物電現(xiàn)象 在神經(jīng)—肌肉標(biāo)本實(shí)驗(yàn)中可以知道，神經(jīng)在受刺激時(shí)，雖然不表現(xiàn)肉眼可見的變化，但它在受刺激的部位產(chǎn)生了一個(gè)可傳導(dǎo)的電變化，以一定的速度傳向肌肉，從而引起肌肉的興奮和收縮。 此現(xiàn)象可以通過生物信號(hào)放大系統(tǒng)記錄。,二、相關(guān)理論知識(shí),（二）動(dòng)作電位（Action potential，AP）的特點(diǎn) 1、概念 可興奮組織細(xì)胞受刺激后，產(chǎn)生的

11、可傳播的電位變化過程，稱動(dòng)作電位。 2、特點(diǎn) ①“全或無”現(xiàn)象：膜通道激活特性決定。 ②可傳播：峰電位反極化特性決定。,二、相關(guān)理論知識(shí),（三）興奮在同一細(xì)胞上的傳導(dǎo)機(jī)制　 可興奮細(xì)胞的特征之一，就是它在膜的任何一處產(chǎn)生的動(dòng)作電位，都可沿著細(xì)胞膜向周圍傳播，使整個(gè)細(xì)胞都經(jīng)歷一次類似于被刺激部位的離子通透性的改變，表現(xiàn)為動(dòng)作電位沿整個(gè)細(xì)胞膜的傳導(dǎo)（conduction）。,二、相關(guān)理論知識(shí),（四）神經(jīng)干動(dòng)作電位的記

12、錄 雙相、單相動(dòng)作電位記錄，如圖所示。,二、相關(guān)理論知識(shí),（五）神經(jīng)干動(dòng)作電位傳導(dǎo)速度測(cè)定原理 V=S/t（t2-t1）虛擬實(shí)驗(yàn),三、實(shí)驗(yàn)技術(shù)路線,（一）制備蟾蜍坐骨神經(jīng)干標(biāo)本 1．破壞腦脊髓 2．剪除軀干上部及內(nèi)臟 3．剝皮 4．坐骨神經(jīng)干標(biāo)本的制備 在腓腸肌兩側(cè)肌溝內(nèi)找脛神經(jīng)和腓神經(jīng)，剪去其中一支，分離另一支直至足趾，結(jié)扎并在遠(yuǎn)端剪斷，制成坐骨神經(jīng)干標(biāo)本，放入任氏液中備用。（二）連接實(shí)驗(yàn)裝置 連接神