滨州医学院实验教学教案坐骨神经腓肠肌标本的制备及骨骼肌收缩形式.doc

滨州医学院实验教学教案学科生理学授课教师授课对象 2005级本科各专业授课时间2006年9月11日-9月31日计划学时 3学时实验课题：坐骨神经腓肠肌标本的制备及骨骼肌收缩形式 实验目的：1. 掌握制备坐骨神经腓肠肌标本的技能2. 观察刺激强度和肌肉收缩力量及刺激频率和肌肉收缩形式之间的关系，从而认识机体在自然状态下骨骼肌的收缩形式及其生理意义。实验重点、难点：重点：坐骨神经腓肠肌标本的制备；刺激强度和肌肉收缩力量及刺激频率和肌肉收缩形式之间的关系；实验总结。难点：坐骨神经腓肠肌标本的制备；刺激频率和肌肉收缩形式之间的关系教学方法： 实验实验手段、用具：示教、学生动手操作；蛙类手术器械、SMUP-PC生理信号 处理系统，肌动器（肌槽），张力换能器，药品等实验内容提要、步骤及时间分配：1实验内容的描述 20分钟2.示教 30分钟3.学生动手操作 50分钟4.学生对实验结果的整理、总结 20分钟 5.实验总结，布置实验报告书写 30分钟 执行教案的自我分析： 教研室指导教师或观摩教学意见：一、制备坐骨神经腓肠肌标本【目的和原理】目的：本实验要求掌握制备坐骨神经腓肠肌标本的技能，并获得兴奋性良好的标本。原理：蛙类的一些基本生理活动规律与温血动物相似，而维持其离体组织正常活动所需的理化条件比较简单，易于建立和控制。因此，在实验中常用蟾蜍或蛙的坐骨神经腓肠肌标本来观察兴奋与兴奋性、刺激与肌肉收缩等基本生理现象和过程。【实验步骤】 标本制作方法 1.破坏脑和脊髓 垂直 向前捣毁脑组织 探针 枕骨大孔 蟾蜍四肢松软，呼吸消失（脑和脊髓完全破坏） 向后捣毁脊髓 2剪除躯干上部及内脏 沿脊柱两侧 剪除一切内脏及头胸部，留下后肢剪断脊柱（骶骼关节水平以上0.51cm处） 、骶骨、脊柱以及紧贴于脊柱两侧 头和内脏下垂 的坐骨神经。 注：勿损伤坐骨神经。3.剥皮 左手握紧脊柱断端（注意不要握住或压迫神经），右手握住其上的皮肤边缘，用力向下剥掉全部后肢的皮肤。把标本放在盛有任氏液的培养皿中。注：将手及用过的剪刀、镊子等全部手术器械洗净，再进行下面步骤。4.分离两腿 沿正中线用剪开两侧大腿 浸入盛有任氏液的培养皿中。5.制作坐骨神经腓肠肌标本 取一条腿放置于蛙板上的玻璃板上。（1）游离坐骨神经 腿标本腹面朝上放置(如图)，沿脊柱旁游离坐骨神经，并于近脊柱处穿线结扎 腿标本背面朝上放置，游离坐骨N的大腿段（N位于股二头肌与半膜肌之间的坐骨N处） 脊柱根部将坐骨神经剪断 提起神经，剪断分支，并将神经一直游离至腘窝。（2）完成坐骨神经小腿标本 坐骨神经（游离干净）搭于腓肠肌上 剪掉全部大腿肌肉（膝关节周围） 剪去上段股骨（股骨中部） （3）完成坐骨神经腓肠肌标本 坐骨神经小腿标本在跟腱处穿线结扎 结扎处远端剪断跟腱 游离腓肠肌至膝关节 从膝关节处将小腿其余部分剪掉6.检查标本兴奋性 中等强度单个电刺激接触坐骨神经，如腓肠肌发生迅速而明显的收缩，则表明标本的兴奋性良好，即可将标本放在盛有任氏液的培养皿中，以备实验用。【注意事项】 1.操作过程中，勿污染、压榨、损伤、过度牵拉神经和肌肉。 2.经常给神经肌肉上滴加任氏液，防止表面干燥，以保持其正常兴奋性。 二、不同刺激强度和频率对骨骼肌收缩的影响【目的和原理】目的：在于观察刺激强度和肌肉收缩力量及刺激频率和肌肉收缩形式之间的关系，从而认识机 体在自然状态下骨骼肌的收缩形式及其生理意义原理： 1、 刺激强度和肌肉收缩力量 刺激强度大于阈强度(刺激时间和强度时间变化率大于阈值)时可引起肌肉收缩,并随刺激强度的增加肌肉收缩力量逐渐增强,当刺激强度达最适强度使肌肉收缩力量达到最大值。（1）阈强度(threshold intensity): 一条坐骨神经干是由许多兴奋性不同的神经纤维所组成的。保持足够的刺激时间不变，刚好能引起其中兴奋性较高的神经纤维产生兴奋，表现为受这些神经纤维支配的肌纤维发生收缩。（2）阈刺激(threshold stimulus): 刺激强度为阈强度的刺激。（3）阈上刺激： 随着刺激强度的不断增加，有较多的神经纤维兴奋，肌肉的收缩反应也相应 逐步增大，强度超过阈值的刺激。（4）最适强度(optimal intensity)：当阈上刺激强度增大到某一值时，神经中所有纤维均产生兴奋，此时肌肉做最大的收缩。再继续增强刺激强度，肌肉收缩反应不再继续增大。这种能使肌肉发生最大收缩反应的最小刺激强度。（5）最大刺激(maximal stimulus)：将引起肌肉最大收缩的最小刺激。2、刺激频率和肌肉收缩形式 有效刺激的频率增加，可引起肌肉收缩形式由单收缩、不完全强直收缩到完全强直收缩。（1）单收缩(twitch)：刺激频率较低，每次有效刺激的时间间隔超过肌肉单次收缩的持续时间，则肌肉的反应表现为一连串的收缩形式（2）复合收缩(compound tetanus)：若给肌肉相继两个有效刺激，且使两个刺激的时间间隔小于该肌肉单收缩的总时程，则引起肌肉的收缩可以总和，出现一连续收缩形式。（3）不完全强直收缩(incomplete tetanus)：若刺激频率逐渐增加，刺激间隔逐渐缩短，使相继两个刺激间隔时间小于单收缩的总时程，而大于其收缩期，肌肉收缩的反应融合的收缩形式。（4）完全强直收缩(complete tetanus)：增大刺激频率，使相继两个刺激间隔时间小于单收缩的收缩期，肌肉处于完全的持续的收缩状态。【实验步骤】 l.制备坐骨神经腓肠肌标本，在任氏液中浸泡1015分钟。2.实验装置 坐骨神经-腓肠肌标本的固定（肌肉处于自然拉长的长度）。 实验装置的连接（见下图） SMUP-PC生理信号处理系统的调制 （扫描速度：0.4s/Div0.8s/Div；脉冲时间：0.10.3ms ；调节脉冲强度 ） 观察刺激强度和肌肉收缩力量的关系 观察刺激频率和肌肉收缩形式的关系【注意事项】 1.每次刺激后不管肌肉有无收缩，只要有刺激，都需要记录。如有肌肉收缩，则待肌肉收缩完全恢复至基线后，再进行下一次刺激，使每次肌肉收缩的曲线起点均在同一水平上。 2.每两次刺激之间要让标本休息半分钟，并用任氏液湿润标本，以保持良好兴奋性。 三、实验后小结 1. 熟练掌握坐骨神经腓肠肌标本的制备2通过实验操作进一步掌握几个概念：阈强度；阈刺激；阈上刺激；最适强度；最大刺激； 单收缩；复合收缩；不完全强直收缩；完全强直收缩 3通过实验结果总结并掌握刺激强度和肌肉收缩力量及刺激频率和肌肉收缩形式之间的关系 4思考题： （1）坐骨神经腓肠肌标本的制备操作体会以及注意事项（2）为什么在阈刺激和最大刺激之间，骨骼肌收缩会随刺激强度的增加而增强？（3）如果用离体的心脏做该实验会有什么样的现象呢？（4）为什么刺激频率增加时，肌肉收缩幅度也增大？（5）兴奋是如何通过神经肌肉接头处的？如果刺激直接施加在肌肉上会出现什么现象？（6）你能用学过的生理学知识解释:刺激神经引起肌肉收缩现象吗？