广州大学学生动物学实验报告
开课学院及实验室：生科院生化楼603 2014年9月10日
年级、专业、学院 生命科学学院 班 实验课程名称 动物生理学实验 实验1 坐骨神经-腓肠肌标本制备， 骨骼肌单收缩的分析， 指导老实验项目名称 刺激频率对骨骼肌收缩的影响， 师 刺激强度对骨骼肌收缩的影响； [实验目的]
学习生理学实验基本的组织分离技术；
学习和掌握制备蛙类坐骨神经-腓肠肌标本的方法； 了解刺激的种类。
潘顺波 成绩 生科121 姓名 廖怡诚 学号 1214100058 [实验原理]
蛙类的一些基本生命活动和生理功能与恒温动物相似，若将蛙的神经-肌肉标本放在任氏液中，其兴奋性在几个小时内可保持不变。若给神经或肌肉一次适宜刺激，可在神经和肌肉上产生一个动作电位，肉眼可看到肌肉收缩和舒张一次，表明神经和肌肉产生了一次兴奋。在生理学实验中常利用蛙的坐骨神经-腓肠肌标本研究神经、肌肉的兴奋、兴奋性；刺激与反应的规律和肌肉收缩的特征等，制备坐骨神经腓肠肌标本是生理学实验的一项基本操作技术。
若将蛙的神经-肌肉标本放在任氏液中，其兴奋性在几个小时内可保持不变。若给神经或肌肉一次适宜刺激，可在神经和肌肉上产生一个动作电位，肉眼可看到肌肉收缩和舒张一次，表明神经和肌肉产生了一次兴奋。在生理学实验中常利用蛙的坐骨神经-腓肠肌标本研究神经、肌肉的兴奋、兴奋性；刺激与反应的规律和肌肉收缩的特征等，制备坐骨神经腓肠肌标本是生理学实验的一项基本操作技术。 [实验对象] 蛙 [实验药品]
任氏液 [仪器与器械]
普通剪刀、手术剪、眼科镊（或尖头无齿镊）、金属探针（解剖针）、玻璃分针、蛙板（或玻璃板）、细线、培养皿、滴管、锌铜弓（或电子刺激器）、MdeLab生物信号采集处理系统。 [实验方法与步骤]
1.取一只青蛙，采用“双毁髓”法捣毁青蛙的脑髓和脊髓，使青蛙不能活动，平摊四肢并使其腹面朝上放在蛙板上；
2.用手术刀和手术镊剪开青蛙皮肤和肌肉，然后用金冠剪连同脊柱一起剪除青蛙躯干上部，皮肤，内脏。留下一部分脊柱和后肢，最后把下肢皮肤全部剥去； 3.使标本背部朝上，用金冠剪沿正中线剪开盆骨成两半，使双腿分离开；
4.用玻璃分针挑取出坐骨神经，然后用手术剪剪除附着的肌肉，在这个过程中不可伤及神经，最后在其跟腱处穿线，结扎；
5. 剪除多余的肌肉，提起腓肠肌的结扎线剪断跟腱和膝关节以下部位，制成了坐骨神经-腓肠肌标本，然后用已沾上任氏液的铜锌弓触及一下坐骨神经检验标本活性，若收缩则有活性； 6.将有活性的标本固定在肌肉收缩记录装置上，开启电源和相关软件，对标本进行相关实验的数据记录； 7. 测定标本的阈强度和最大刺激强度、最大刺激频率：
A．首先把标本固定在平板上，然后改变刺激强度测定标本的肌肉收缩各时段情况； B．用20g的砝码来测量刺激强度与肌肉收缩的关系； C． 改变刺激频率测定标本的肌肉收缩各时段情况； D． 用20g的砝码来测量刺激频率与肌肉收缩的关系； 8.记录肌肉的单收缩以及强直收缩等曲线； 9.分析数据、图像，并得出主要结论等。 [实验结果]
1.1制备后用铜锌弓测试标本有活性。 1.2 骨骼肌的单收缩
在单刺激下骨骼肌收缩包括潜伏期，收缩和舒张三个时期，测量值主要有：峰值（最大值）、潜伏期、收缩期和舒张期。给予青蛙坐骨神经-腓肠肌标本一次0.06V的刺激强度，腓肠肌发生一次单收缩，其潜伏期为50ms，收缩期为70.50ms，舒张期为498.48ms。（记录结果见表1、图1）
表1 青蛙坐骨神经腓肠肌受到一次阈上刺激后单收缩的各个阶段及时程
时程（ms）
潜伏期 50
收缩期 80.50
舒张期 498.48
2.刺激强度对骨骼肌收缩的影响
在梯度电压强度的刺激下，通过图表2可以看到当小于阈刺激强度0.05v时，肌肉不发生兴奋，当等于阈刺激强度0.05v时，肌肉刚好兴奋；当达到最适刺激强度0.13v时，达到最适强度，其收缩强度为15.582g.刺激强度在0.06-0.12V之间时，张力随着刺激强度的增加而提高（图表可能部分不准），收缩力在0.304—11.722g之间,达到最适值后则不再随着刺激强度的增加而增大,0.05V为坐骨神经--腓肠肌标本的阈刺激，0.13V为坐骨神经--腓肠肌标本的最大刺激；
表2 青蛙坐骨神经腓肠肌受到不同强度刺激后骨骼肌收缩强度
刺激强度（V） 收缩强度（g）
＜0.05 —— （阀下强度）
0.05 0.02 （阀强度）
0.05-0.12 0.02-13.5 （阀上强度）
0.13 13.5
（最大刺激强度）
3.改变刺激频率对骨骼肌收缩的影响
在梯度频率电刺激下，当频率为1Hz的时候，肌肉发生单收缩反应，此时的收缩程度为10.966g；在本图中，当刺激频率为2Hz-7Hz的时候，肌肉则发生的单收缩反应，趋势随时间的增加有所上升；在7-12Hz这一期间，收缩发生重叠，出现了较为明显的不完全强直收缩状态，而张力也随着刺激频率的增加而不断的增加，收缩程度为18.545—26.981g；当到达13Hz的时候，张力的大小不再随着刺激频率的增加而有所提升，此时肌肉的收缩状态呈现为较为明显的完全强直收缩状态，收缩程度达到30.981g；
表3 青蛙坐骨神经腓肠肌受到不同频率刺激骨骼肌收缩强度
频率（Hz） 收缩强度（g）
1-2 12（单收缩）
4-11
11-24（不完全强直收缩）
12
24（完全强直收缩）
[实验结果分析]
1.青蛙坐骨神经-腓肠肌受到一次阈上刺激后的单收缩：通过观察到表1的数据和图1可以发现整块骨骼肌或单个肌细胞在受到一次阈或阈上的刺激时，先发生一次动作电位，紧接着出现一次收缩，后者称为单收缩（single twitch）。收缩全过程可分为收缩和舒张两个时期，前者持续时间较后者短。如果给肌肉以连续的脉冲刺激，则肌肉的收缩形式将随刺激的频率高低而不同。在刺激频率较低时，因每一个新的刺激到来时，由前一次刺激引起的单收缩过程（包括舒张期）已经结束，于是每次刺激都引起一次独立的单收缩。
2．刺激强度频率对坐骨神经-腓肠肌活动的影响：在进行第二组试验数据测量中，我们采用的是利用梯度不同强度的电压刺激坐骨神经.刺激强度低于0.04v时候，肌肉基本没有发生兴奋，产生的收缩幅度极小，很不明显。所以近似看做当电压低于0.04v这个强度值时则不能引起收缩。刺激强度超过阈刺激0.04v时腓肠肌开始收缩，在最大刺激收缩力前随刺激强度增大而增大，到达最大刺激强度后，收缩力不发生明显改变；在最大刺激强度条件下，某较小频率使腓肠肌发生单收缩，频率增大到，单收缩变为不完全强直收缩，频率继续增大，不完全强直收缩变为完全强制收缩。不同的腓肠肌其阈刺激，最大刺激均存在差异；其单收缩，不完全强直收缩和完全强直收缩所要频率也不尽相同。当两次刺激间隔短于肌肉收缩的缩短期（13Hz），则出现完全强直收缩（刺激间隔很短，前一次收缩尚未完全舒张，后一次所产生的收缩已经出现并叠加上去了）。
[注意事项]
1.避免蟾蜍体表毒液和血液污染标本，压挤、损伤和用力牵拉标本，不可用金属器械触碰神经干。 2.在操作过程中，应给神经和肌肉滴加任氏液，防止表面干燥，以免影响标本的兴奋性。 3. 腓肠肌肌腱上的线一定要扎紧扎牢，以防止因负荷过大而滑脱。
动物生理学实验1实验报告廖怡诚
