生理学实验设计
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动物生理学实验设计引言:动物生理学实验是研究动物生理功能和机制的重要手段。
通过设计合理的实验方案,可以揭示动物身体各个系统的运作规律,深入理解生命的奥秘。
本文将从呼吸、循环和消化三个方面,设计一系列动物生理学实验,以探究动物的生理过程。
一、呼吸系统实验1. 实验目的:观察不同动物在不同环境条件下的呼吸变化,并探究呼吸与环境的关系。
2. 实验方法:选取鱼类、昆虫和哺乳动物为实验对象,将它们分别置于水中、低氧环境和正常环境下,测量它们的呼吸频率和呼吸深度。
3. 实验结果与讨论:不同动物在不同环境下的呼吸变化存在差异,鱼类在水中呼吸更为频繁,昆虫在低氧环境下呼吸更加困难。
这些结果表明动物的呼吸与其生活环境密切相关。
二、循环系统实验1. 实验目的:研究动物的心脏功能和血液循环过程,并探究身体活动对循环系统的影响。
2. 实验方法:选取青蛙和大鼠为实验对象,使用心电图和血压测量仪观察它们的心脏运动和血液压力变化,在运动前后进行对比分析。
3. 实验结果与讨论:实验结果显示,运动会导致心率和血压的升高,心脏的收缩力增强。
这说明运动对循环系统有促进作用,有利于保持心血管系统的健康。
三、消化系统实验1. 实验目的:研究动物的消化过程和消化酶的活性,探究食物对消化系统的影响。
2. 实验方法:选取小鼠为实验对象,分别给予其不同种类和含量的食物,观察其摄食量和消化器官的反应,并在不同时间段采集样本进行消化酶活性测定。
3. 实验结果与讨论:实验结果显示,不同食物对小鼠的摄食量和消化酶活性有不同的影响。
高蛋白饮食可以促进消化酶的分泌,高脂饮食会导致摄食量增加。
这些结果揭示了食物对消化系统的重要影响。
结论:通过以上实验设计,我们可以更深入地了解动物的呼吸、循环和消化等生理过程。
这些实验不仅可以为人类生理学研究提供参考,还有助于揭示动物适应环境的生存机制。
动物生理学实验的设计和探究将为人类提供更多关于生命奥秘的启示,推动科学的进步。
生理学自主实验设计生理学自主实验设计一、实验目的本实验的目的是通过设计和实施实验,使学生能够加深对生理学知识的理解和应用,并提高他们的实验设计和数据分析能力。
二、实验原理在本实验中将探讨力度与心脏输出量之间的关系。
心脏输出量是指心脏每分钟排出的血液量,它取决于两个因素:心脏的收缩力度和心脏的心率。
也就是说,当心脏的收缩力度增加时,心脏输出量也会相应增加。
为了准确地测量心脏输出量,可以利用同时测量心脏收缩力度(即心肌收缩力)和心率的方法。
三、实验材料和设备1. 呼吸测量仪2. 心电图仪3. 自制的心脏收缩力度传感器4. 衰减剂量控制器5. 血压计6. 静脉注射器7. 生理盐水8. 用于体表呼吸运动记录的电极四、实验步骤1. 实验前,先从被试中挑选出符合条件的人员,进行血压和心率的初步测量,并记录在实验记录表中。
被试者需要保证在实验过程中始终处于放松状态。
2. 将被试者放置在实验床上,将心电图电极和体表呼吸运动记录电极固定在被试者身上。
3. 通过静脉注射器向被试者体内输入0.9%的生理盐水,注射速度为5毫升/分钟。
4. 利用自制的心脏收缩力度传感器,先进行力度的测量,然后开始测量心率。
5. 在输液时,使用衰减剂量控制器来控制生理盐水的剂量,使其每分钟增加5毫升。
6. 在实验过程中,让被试者尽可能保持放松,记录下最终的心脏输出量。
7. 实验完成后,测量血压和心率,并将所有数据记录在实验记录表中。
五、数据分析通过对实验数据的处理,可以得出以下结论:1. 在最终测量的时刻,被试者的心脏输出量与输液速率呈现正相关的关系。
2. 随着输液剂量的增加,被试者的心脏收缩力度逐渐增加。
3. 在心脏收缩力度相同的情况下,心率的变化对心脏输出量的影响不大。
六、实验注意事项1. 在实验进行前要进行充分的准备工作,确保实验器材和实验方案均符合要求,并且对被试者的情况有一定的了解。
2. 在实验过程中,必须要注重被试者的安全和舒适,应尽可能避免造成任何身体上的影响。
⽣理学期末设计性实验终稿研究不同因⼦对肠道平滑肌⽣理特性的影响实验⼀实验原理取离体兔肠段置于台⽒液中,⽤计算机采集系统扫描其收缩曲线,假如滴加不同的因⼦,观察他们对于离体肠段平滑肌收缩的影响。
通过这种观察,学习离体肠段平滑肌的实验⽅法,分析酸和碱环境下以及不同中药试剂下消化管的收缩作⽤。
⼆、试剂配制1000ml 台⽒液:NaCl 8.0g 、 KCl 0.2g 、10% MgCl 2 0.1g NaH 2PO 2 0.05g 、NaHCO 3 1.0g 、 CaCL 2 0.2g 、葡萄糖 1.0g 。
蒸馏⽔加⾄1000ml 。
配制Ph 分别为6.0,7.0,8.0的试剂,以盐酸和氢氧化钠为原料。
并且分别准备好10ml 的王⽼吉,菊花茶,凉茶王,藿⾹正⽓⽔。
三、材料与器材家兔两只计算机BL-310⽣物机能系统、HU-I 型⼒换能器、麦⽒浴⽫、恒温⽔浴锅、温度计、⼿术器械、注射器、缝针、⼤⼩烧杯、滴管、丝线。
四、实验步骤1.如右图装好实验装置,麦⽒浴槽外的⽔浴温度为37℃,浴槽内调温⾄37±0.5℃.2.制备离体兔肠段兔⽿缘静脉注射乌拉坦,致其昏迷后⽴即剖开腹腔,找到胃幽门与⼗⼆指肠交界处。
在⼗⼆指肠起始端扎⼀线,剪取⼗⼆指肠、空肠,放⼊冷台⽒液内。
先⽤20m1注射器冲洗肠内容物,冲洗⼲净后剪成若⼲约1.5cm长的⼩肠段(每⼀实验⼩组⼀段)。
在其两端结扎,⼀端做⼀短线环固定在通⽓的L管下⽅或浴⽫内,另⼀端扎线与张⼒传感器相连。
将肠段完全浸浴在调好温度的麦⽒浴槽中,并调整好台⽒液充⽓量(⼩⽓泡接连不断)。
游离及取出肠段时,动作要快,取兔肠及兔肠穿线时,尽可能不⽤⾦属及⼿指触及。
为保持离体肠段的活性,可先预冷充氧的营养液,游离肠段及穿线在预冷的营养液中进⾏。
3.开启计算机采集系统,接通与张⼒传感器相连的通道。
固定L管并调节扎线与张⼒传感器,使肠段运动⾃如⼜能牵动传感器(注意:扎线不可贴壁或过紧过松)。
动物生理学实验设计
一、实验题目:白鼠对训练后对无声刺激条件反射信号的反应实验
三、实验背景知识:白鼠属于哺乳类动物,头部有两只小眼睛,具有明显的情绪表现,嗅觉、听觉、触觉和视觉等感官反应较为敏感,可表现出良好的条件反射能力。
五、实验仪器:无声环境室、PC机、鼠实验箱及训练键等。
六、实验原理:在安静环境下,鼠实验台会利用定时脉冲触发模块产生信号,要求鼠
在受到脉冲信号时作出一定的反应(例如按下键、点击屏幕或者去采集食物),从而实现
对鼠反射训练的目的。
七、实验步骤:
1.放置实验动物:把一只白鼠放入无声环境室中,并反复观察它的行为,如吃、坐、站等;
2.对实验动物进行虚拟训练:用PC机控制实验箱中的定时脉冲触发模块产生训练
信号,给实验动物展示相应的训练任务,让实验动物在常规时间间隔内完成灯光按键等训
练动作;
3.检测实验动物的反射反应:检测实验动物在无声环境中是否存在条件反射,让
它在不同的时间间隔下,面对不同类型的刺激信号,对训练时的任务作出反应;
4.进行反应数据收集:对实验动物的反射反应做出回应,定期记录反应时间,并
计算出反应时间与实验条件的关系;
5.分析和评价:根据实验结果,得出结论。
八、预防措施:
1.检查实验仪器和实验动物:检查实验仪器是否正确连接,实验动物是否放置正常;
2.严格观察训练过程:在训练过程中注意实验动物的反射反应,并及时给予调整
和修改;
3.定期更换实验动物:定期更换实验动物,以防止实验动物训练过程中出现过度
疲劳等问题。
九、实验结论:
经过上述实验,证明了白鼠在无声环境条件下,可以完成有关训练任务,可以对刺激
信号做出反应,具有良好的条件反射能力。
《生理学实验》教学大纲一、实验课的性质与任务生理学实验是面向护理学专业开设的专业基础实验课程,是一门独立设课实验。
生理学实验是与生理学内容相配套的实验课程,是一门实践性很强的实验科学。
通过学习使学生掌握生理学实验的活体解剖技术和方法以及生理学常用仪器和生理信号计算机处理系统的使用方法。
通过改革和加强实验课教学,尤其是整合实验课的内容,增强学生自学和实际动手以及综合分析问题的能力,提高学生的科学思维素质,为学好临床课奠定基础,为将来进行创造性工作做好必要的准备,培养出适应新世纪医学发展要求的护理学的人才。
二、实验目的与要求生理学实验课的目的是通过实验使学生逐步掌握生理学实验的基本操作技术,了解生理学实验设计的基本原理和获得生理学知识的科学方法,验证某些讲授过的生理学基本理论,帮助学生理解、巩固和掌握部分理论内容。
更重要的是通过实验,使学生学会科学的思维方法,提高分析问题和解决问题的能力,培养学生对科学实验的严肃的态度、认真的精神、严谨的工作方法和实事求是的工作作风。
三、实验项目设置情况备注:根据专业性质及课程要求,结合实验室条件,灵活调整实验项目。
四、各实验项目教学内容实验项目一:神经干动作电位3学时(一)实验目的要求1.学习蟾蜍坐骨神经干标本的制备。
2.观察神经干动作电位的波形。
3.学习神经兴奋传导速度的测定方法。
4.观测神经干在一次兴奋后兴奋性的变化。
5.熟悉BL-420生物机能实验系统对生物信号的采集、处理和分析方法。
(二)实验材料和仪器设备蛙类动物手术器械一套、蛙板、废液缸、神经标本盒、玻璃分针、棉线、任氏液、BL-420生物机能实验系统等。
(三)实验内容1.实验室规则和实验课注意事项;生理学实验课的目的、要求及学习方法。
2.学习蟾蜍捉拿的方法;破坏脑脊髓,剪除躯干上部及内脏,剥皮及分离下肢,制备坐骨神经-腓神经标本。
3.学习BL-420生物机能实验系统的使用,连接电极,记录并测定动作电位的时程、幅值。
生理科学实验设计的基本程序生理科学实验设计的基本程序生理科学实验设计的基本程序 4.1 生理科学实验研究基本程序生理科学研究人体机能活动规律,即研究正常的、疾病下及用药后的机能活动变化及其规律。
实验生理科学是医学生必修的一门基础课程。
生理科学从概念的建立到基本规律的概括必须以大量的实验为基础并接受实验及临床的检验。
实验生理科学课程的目的是提高学生科学实验能力,发现问题、分析问题和解决问题的能力,自学、动手和表达的能力,培养学生三严作风(严格的要求、严肃的态度、严密的方法)、素质、智能和探索、求实、协作的精神。
实验研究有一定的程序,这里的“程序”指过程、顺序、步骤之意,而非计算机指令组成的程序。
实验研究的基本程序大致包括立题、实验设计、实验及观察、实验结果的处理分析、研究结论。
有人将研究设计(或实验设计)包括上述各程序,但本文中“实验设计”指其中一个步骤。
一. 立题立题即确定所要研究的课题,是研究设计的前提,决定科研方向和总体内容。
立题的过程是创造性的思维过程。
它包括选题和建立假说。
实际上,这是发现和提出问题、分析问题并提出假定的解释。
(一)选题的原则一个好的选题应该具有目的性、创新性、科学性和可行性。
1. 目的性选题应明确、具体地提出要解决的问题,它必须具有明确的理论或实践意义。
2. 创新性选题应有创新性,或提出新规律、新见解、新技术、新方法,或是对原有的规律、技术或方法的修改、补充。
没有新意的课题毫无价值。
3. 科学性选题应有充分的科学依据,与已证实的科学理论、科学规律相符合,而非毫无根据的胡思乱想。
4. 可行性选题应切合实验者的主、客观条件,盲目地求大、求全、求新最终只能纸上谈兵,无法实施。
因此,选题过程中要搜集大量的文献资料及实践资料并进行分析研究,了解前人及别人对有关课题已作的工作、取得的成果和尚未解决的问题。
只有在充分了解目前的进展和动向、进行综合分析的基础上,找出所要探索的研究课题的关键所在,进而建立假说、确定研究课题。
生理学实验设计与分析一、引言在生理学研究中,实验设计和数据分析是非常重要的环节。
通过合理的实验设计和科学的数据分析,可以得到准确可靠的结果,并推动生理学研究的进展。
本文将介绍生理学实验设计和数据分析的基本原则和常用方法。
二、实验设计1. 实验目的实验目的是指确定实验所要研究的问题或验证的假设。
在确定实验目的时,需要明确问题的关键点和实验的可行性。
2. 变量选择变量是实验中需要测量、操控或比较的观察对象。
根据实验目的,选择适当的自变量和因变量,并进行细致的操作定义。
3. 实验组设计实验组是进行处理或操作的对象,是实验中重要的对照组。
根据实验目的和变量选择,确定实验组的数量、分组和配对设计等。
4. 控制组设计控制组是对照实验组进行比较的组。
合理选择和设计控制组是保证实验可靠性和结果可比性的重要因素。
5. 样本选择样本选择是实验中非常重要的步骤,可通过随机抽样、代表性选择和足够样本量等方法来提高样本的代表性和可靠性。
三、数据收集和处理1. 数据记录在实验过程中,需要准确记录实验数据,包括观察数据、测量数据和实验操作等。
数据记录的准确性和一致性是数据分析的基础。
2. 数据处理数据处理的目的是对原始数据进行整理、归类和计算,提取有效信息。
常见的数据处理方法包括数据清洗、数据转换和数据计算等。
3. 统计分析统计分析可以帮助我们从实验结果中提取有意义的信息,并进行合理的推断和决策。
常用的统计分析方法包括描述统计、推断统计和回归分析等。
四、结果展示与解读1. 图表设计通过图表展示实验结果是清晰有效的方式之一。
根据实验设计和数据分析的需要,选择合适的图表类型,如柱状图、线图和散点图等。
2. 结果解读对实验结果进行解读,要基于实验目的和数据分析的结果。
可以根据图表和统计数据,对实验效果、差异和趋势进行分析和解释。
五、讨论与结论1. 讨论结果在讨论中,可以对实验结果进行更深层次的解释和探讨,评价实验设计的合理性和可靠性,并与已有研究进行对比和讨论。
生理学实验和动物试验的设计原则及其伦理问题生理学实验和动物试验是生命科学领域中非常重要的手段。
它们能够通过实验的方式,深入研究生命现象,解决一些问题,促进科学的发展。
然而,这些实验的进行也面临着一些伦理问题。
本文将探讨生理学实验和动物试验的设计原则及其伦理问题。
1. 生理学实验设计原则生理学实验的设计应该考虑到以下几个原则:1.1 实验的目的实验应该有一个明确的目的。
研究者应该清楚地了解自己的目的,并且在实验过程中遵守这个目的。
1.2 实验设计的严谨性实验设计应该是经过许多修订、严格的反复测试和控制的。
实验者应该知道如何正确地进行实验,以便从结果中得出可靠而正确的结论。
1.3 可重复性实验的结果应该是可以重复的。
实验应该能够在不同的环境条件下得出相同的结果。
1.4 避免不必要的痛苦实验应该尽可能地减少动物的痛苦和不适,而同时保持实验的有效性。
1.5 避免资源的浪费实验设计应该考虑资源的使用情况,尽可能减少资源的浪费。
2. 动物试验的设计原则动物试验是指在实验室用动物进行的实验,以研究生命现象。
为确保该实验的质量,并且保护实验动物的利益,设计动物试验应遵循以下原则:2.1 选择动物根据实验的目的,应该选择合适的动物进行试验。
试验应该遵循“3R”原则,即减少(Reduce)、替代(Replace)和改善(Refine)。
2.2 实验环境及条件动物试验应该在恰当的环境和条件下进行,以保证试验结果的准确性。
此外,动物应该有足够的休息和食物。
2.3 避免痛苦和苦难动物试验应尽可能减少动物的痛苦和苦难,而同时保持实验的有效性。
在必须进行痛苦实验时应该采取麻醉和处理疼痛的方法。
2.4 实验的持续时间动物试验持续时间应该控制在最小范围内,而且应该在试验周期结束后及时停止。
3. 伦理问题生理学实验和动物试验的实施会涉及一些伦理问题。
这些伦理问题包括实验者与被试者之间的责任以及动物的保护等等。
以下是两个重要的伦理问题:3.1 人体试验的伦理问题人体试验是生理学实验的一种形式。
病理生理学实验设计报告一、实验题目探究某种药物对小鼠心肌梗死模型的治疗效果二、实验目的本实验旨在研究某种药物对心肌梗死小鼠模型的治疗作用,通过检测相关生理指标和病理变化,评估该药物在心肌梗死治疗中的潜在价值。
三、实验原理心肌梗死是由于冠状动脉供血急剧减少或中断,导致相应心肌持久而严重的缺血缺氧,引起心肌坏死。
在小鼠心肌梗死模型中,通过结扎冠状动脉左前降支可模拟心肌梗死的发生。
给予实验药物后,观察其对心肌梗死面积、心肌细胞凋亡、炎症反应、心功能等方面的影响,以探讨其治疗机制。
四、实验材料与方法(一)实验动物选用 6-8 周龄的雄性 C57BL/6 小鼠,体重约 20-25g,购自_____动物实验中心。
实验动物在标准环境中饲养,自由饮食和饮水,适应环境 1 周后进行实验。
(二)主要试剂与仪器1、实验药物:_____(纯度>98%),用生理盐水配制。
2、戊巴比妥钠:用于麻醉小鼠。
3、心电图机:记录小鼠心电图。
4、超声心动图仪:检测小鼠心功能。
5、组织切片染色试剂:如苏木精伊红(HE)染色剂、TUNEL 凋亡检测试剂盒等。
(三)实验分组将小鼠随机分为 3 组,每组 10 只:1、假手术组(Sham 组):只开胸但不结扎冠状动脉左前降支,给予等量生理盐水。
2、心肌梗死模型组(MI 组):结扎冠状动脉左前降支,建立心肌梗死模型,给予等量生理盐水。
3、药物治疗组(Drug 组):结扎冠状动脉左前降支后,给予实验药物治疗。
(四)实验步骤1、小鼠麻醉:腹腔注射戊巴比妥钠(50mg/kg)麻醉小鼠。
2、手术操作:在小鼠左侧胸部做切口,暴露心脏,用丝线结扎冠状动脉左前降支,造成心肌梗死。
假手术组只穿线不结扎。
3、术后处理:缝合切口,给予抗生素预防感染。
术后 24 小时开始,药物治疗组每天腹腔注射实验药物,假手术组和心肌梗死模型组给予等量生理盐水,连续给药 2 周。
4、指标检测心电图检测:在术前、术后 24 小时和 2 周分别记录小鼠心电图,观察 ST 段变化。
实验设计影响骨骼肌收缩的因素[实验原理]蛙类的一些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较简单,易于建立和控制。
坐骨神经和腓肠肌是可兴奋组织,将其置于人工配置的任氏液中,兴奋性在几小时内可保持不变。
因此在实验中常用蛙类的坐骨神经-腓肠肌标本来观察和研究兴奋、兴奋性、刺激与肌肉收缩等基本的生理现象和过程。
神经受到一次阈刺激或阈上刺激,先产生一次动作电位,通过神经-肌肉接头处兴奋的传递,引起受支配的骨骼肌产生动作电位,然后通过兴奋-收缩耦联机制引起骨骼肌收缩。
在一定范围内,随着刺激强度的增加,骨骼肌的收缩强度也随着增加。
整块骨骼肌或单个肌细胞受到一次短暂而有效的刺激时,可产生一次机械收缩,称为单收缩。
若给肌肉相继两个有效刺激,且使两个刺激的间隔时间小于该肌肉单收缩的总时程。
则引起肌肉的收缩可以总和起来,出现一连续的收缩,称为复合收缩。
当骨骼肌受一串有效刺激时,若刺激频率较低,则肌肉的反应表现为一连串单收缩,若刺激频率逐渐增加,肌肉收缩反应可表现为不完全强直收缩和完全强直收缩[实验对象]蟾蜍或蛙。
[实验药品与器材]青蛙或蟾蜍、常用手术器械(包括粗剪刀、手术剪、手术镊、眼科剪、眼科镊、金属探针、玻璃分针)、固定针、锌铜弓、蜡盘、培养皿、污物缸、棉线、纱布、滴管、任氏液RM6240计算机采集系统、JZ100型张力换能器(50 g)、支架、一维位移微调器、肌槽、双针型露丝电极[实验方法与步骤]1. 制备蛙的坐骨神经—腓肠肌标本1) 毁脑和脊髓取青蛙一只,用纱布包裹青蛙的四肢和躯干,露出头部。
用左手握住青蛙,并用食指压其头部前端使其尽量前俯,拇指按压背部,使头部前俯;右手持金属探针由头前端沿中线向尾方划触,触及凹陷处即枕骨大孔处转向头方,向前探入颅腔内,然后向各个方向搅动探针,以捣毁脑组织。
如探针确实在颅腔内,可感觉出针在四面皆壁的腔内。
脑组织捣毁后,将探针退出,再由枕骨大孔刺入,并转向尾方,与脊髓平行刺入椎管,以确坏脊髓,要确定脑和脊髓是否完全破坏,可检查动物四肢肌肉的紧张性是否完全消失。
2) 剥制后肢标本自青蛙的两侧腋部以下完全剥离皮肤(注意:可事先剪去尾椎末端及汇殖腔附近的皮肤,使剥离更容易)。
而后倒提蛙腿,使其头部向下,用手术剪横向剪开腹部肌肉,看清脊神经后,用粗剪刀剪断脊柱(注意铁损伤坐骨神经)。
把标本浸泡于盛有任氏液的培养皿中,将手及用过的剪刀、镊子等全部手术器械洗净,再继续下面的步骤。
3) 制备坐骨神经腓肠肌标本游离坐骨神经。
取其中的一支蛙腿,将标本仰卧位置于蜡盘上,使其充分伸展呈人字形,用三根大头针将标本钉在蜡盘上。
然后再用玻璃分针循股二头肌和半膜肌之间的坐骨神经沟,纵向分离暴露坐骨神经大腿部分,直至分离至腘窝胫腓神经分叉处,然后剪断二头肌,半腱肌和半膜肌肌腱,并绕至前方剪断股四头肌腱。
自上而下剪断所有坐骨神经分支,将连着3~4节椎骨的坐骨神经分离出来。
4) 分离腓肠肌用玻璃分针或镊子分离腓肠肌和跟腱,并穿针结扎。
在结扎远端用粗剪刀剪断跟腱,左手执线提起腓肠肌,用手术剪减去其周围联系的组织,但保留腓肠肌起始点与骨的联系,注意切勿损伤支配该肌的神经分支。
5) 完成坐骨神经腓肠肌标本将已经游离的坐骨神经搭在腓肠肌上。
用粗剪刀自膝关节周围向上剪除并刮干净所有大腿肌肉,在距膝关节约1 cm处剪断股骨。
弃去上段股骨,保留部分即坐骨神经—腓肠肌标本。
将标本放在盛有新鲜任氏液的培养皿中待用。
6) 标本活性检验用手术镊轻轻提起标本的脊柱骨片,再用经任氏液润湿的锌铜弓刺激神经。
若腓肠肌迅速发生收缩反应,说明标本机能良好,制备成功。
应及时移至盛有任氏液的培养皿中,供实验所用。
1. 固定标本并连接装置1) 将坐骨神经腓肠肌标本所带的股骨断端固定于肌槽的骨头固定孔内。
2) 腓肠肌肌腱上的扎线和张力换能器金属弹性梁臂上相连。
3) 然后将标本的坐骨神经干搭在肌槽的电极上,电极接头与一根与刺激输出线相接,传导刺激信号,另一根与输入线相接,通入输入信号采集装置,记录神经电位。
4) 利用一维位移微调器调节扎线的张力,不可过松或过紧,使肌肉自然拉平为宜。
(保证肌肉一旦收缩,即可牵动张力换能器的金属弹性梁)。
5) 将双针形露丝电极置于腓肠肌表面,通过信号输入线接通入肌电信号通道。
6) 完成装置,整体效果如图1所示。
在记录肌肉收缩与神经电位、肌电的时相性关系时,肌电电极和神经电极都需输入信号采集器,记录刺激强度和频率对肌肉收缩的影响时,上述两电极不必接入信号采集器。
2. 实验观察记录与探究1) 骨骼肌电兴奋与收缩的时相关系探究a)固定蛙的腓肠肌标本后,连接好仪器,打开计算机信号采集系统,开始实验。
b) 选择单刺激,调节刺激强度为阈上强度,扫描速度一致启动刺激图标,用比较显示方式扫描,开始刺激并保存文件。
观察神经电兴奋、肌电信号与肌肉收缩曲线的关系。
c) 分别测量刺激标记至神经电信号、肌电信号和肌肉收缩终点的时间。
2) 刺激强度对骨骼肌收缩影响的探究a)固定蛙的腓肠肌标本后,连接好仪器,打开计算机信号采集系统,开始实验。
b) 选择项目“刺激强度与反应的关系”。
调节刺激延时至最小,波宽1 ms,选择强度递增刺激方式刺激,尝试调节刺激参数至最佳,放大倍数设为10~20倍或灵敏度30 g/div,滤波频率为100 HZ,扫描速度1.0 s/div(放大倍数,滤波频率及扫描速度可根据实验标本不同具体设置,延时设为最小),开始刺激并记录。
c) 当刺激强度达到某一数值后,肌肉收缩幅度不再随刺激强度的增加而升高,记录3~4次同等的收缩强度后停止刺激,保存并分析实验记录。
3) 刺激频率对骨骼肌收缩影响的探究a)固定蛙的腓肠肌标本后,连接好仪器,打开计算机信号采集系统,开始实验。
b) 选择实验项目“刺激频率与反应的关系”。
调节刺激的延时,波宽至最小,放大倍数一般为10~20倍,滤波频率为100 HZ。
c) 用“频率递增”刺激模式,调节至合适的刺激参数,选择合适的扫描速度(500ms/div)和信号增益,使单收缩的幅度减少至3~5 mm。
d) 开始刺激并记录文件,直至出现完全强直收缩,停止刺激,保存文件并分析。
[实验观察项目]从破坏脑脊髓至游离坐骨神经等步骤均与坐骨神经-腓神经标本的制备相同。
将游离干净的坐骨神经搭在腓肠肌上,在膝关节周围剪掉全部大腿肌肉,并用粗剪刀将股骨刮干净,然后在股骨中部剪去上段股骨,剩余的部分就是坐骨神经小腿标本。
用镊子将腓肠肌跟腱分离并穿线结扎,于结扎线远端剪断跟腱。
游离腓肠肌至膝关节处,然后从膝关节囊处剪掉小腿其余部分,这样即可获得一个具有附着在股骨上的腓肠肌并带有支配腓肠肌的坐骨神经的标本。
用浸有任氏液的锌铜弓轻触坐骨神经,如果腓肠肌发生迅速收缩表明标本兴奋性良好,说明实验操作成功。
并将制备好的标本放在盛有任氏液的培养皿中,5~1 0分钟后开始实验。
二、仪器连接和标本放置在刺激输出端口上连接一对刺激保护电极,坐骨神经置于刺激电极上,保持神经与刺激电极接触良好,棉花引导电极放置在腓肠肌上,引导骨骼肌动作电位,另一端输入计算机的1通道。
将股骨断端固定在肌动器上,然后将腓肠肌跟腱上的结扎系线缚于机械-电换能器悬臂的着力点上,并使肌肉处于自然拉长的长度(此线不宜太紧或太松,并应与桌面垂直),换能器输出连于计算机的II通道。
打开计算机,启动BL-420E生物机能实验系统。
1.掌握蛙类坐骨神经腓肠肌标本的制备方法;2.观察刺激频率与刺激强度对骨骼肌收缩的影响;3.观察应用高渗甘油选择性阻断骨骼肌的横管后对肌肉收缩的影响,加深对骨骼肌兴奋-收缩耦联过程的理解[预期结果]影响骨骼肌收缩的因素主要有前负荷、后负荷和肌肉收缩能力等。
前负荷是指在肌肉收缩前就加到肌肉上的负荷。
它使肌肉的收缩在一定的初长度情况下进行。
后负荷是指肌肉开始收缩时才遇到的负荷。
它不能改变肌肉的初长度,但能影响肌肉缩短的长度和速度。
(一)前负荷对骨骼肌收缩的影响实验观察到,如果逐渐增加肌肉收所缩的前负荷,肌肉的初长度即逐渐增加,肌肉收缩产生的张力也逐渐增大。
当前负荷达到某一程度时,肌肉收缩张力达到最大;如再继续增加前负荷,肌肉收缩张力则随前负荷的增加而逐渐减小。
能使肌肉产生最大张力的前负荷,称为最适前负荷。
最适前负荷时的肌肉初长度,称为最适初长度。
研究表明,当肌肉处于最适初长度时,肌小节的长度是2.0~2.2ttm。
这样的长度正好使粗肌丝和细肌丝处于最理想的重叠状态,使收缩时能发挥作用的横桥数目最多,从而产生最有效的收缩。
肌小节的长度大于或小于2.0—2.2btm时,都将使能够发挥作用的横桥数目减少,收缩张力减小。
骨骼肌在体内的自然长度,相当于它们的最适初长度。
(二)后负荷对骨骼肌收缩的影响实验表明,如果当肌肉作等长收缩时逐渐增加其后负荷,肌肉收缩时产生的张力将随之增大,而肌肉开始缩短的时间却逐渐推迟,缩肌小节长度(P”)图2—16 不同初长度时粗、细肌丝重合程度和产生张力的关系示意图用肌小节在不同前负荷时粗、细肌丝相对位置的改变,来说明不同前负荷时所产生的主动张力的不同;在初长度时,每个肌小节中两侧细肌丝伸人暗带过多,互相重叠或发生卷屈,不利于与横桥间的相互作用;在后一段时间情况下,肌小节中全部横桥都可与细肌丝相互作用,产生出最大主动张力;之后,细肌丝全部由暗带被拉出,失去产生张力的条件短的速度和长度也逐渐减小。
当后负荷增加到某一数值时,肌肉缩短的长度和速度都等于零,但产生的张力则达到最大值。
反之,如果后负荷逐渐减小,则肌肉收缩时所产生的张力逐渐减小,但肌肉开始缩短的时间愈来愈提前,缩短的速度和长度也愈来愈大。
从理论上讲,假如后负荷减小到零,肌肉的缩短速度将达到最大。
由此可见,在一定范围内改变后负荷,肌肉收缩所产生的张力与后负荷呈正变;而肌肉缩短的速度和长度则与后负荷呈反变。
如果将肌肉收缩产生的张力和肌肉缩短速度两者的关系绘制成曲线,称为张力—速度关系曲线。
张力的最大值以户。
表示,理论上肌肉缩短速度的最大值以y一表示。
在这两个极端之间,呈双曲线形式,表示肌肉收缩产生的张力和缩短的速度之间成反变关系。
·(三)肌肉收缩能力对骨骼肌收缩的影响肌肉收缩能力是指与前、后负荷都无关的肌肉本身的功能状态和内在能力。
体内有许多因素能影响肌肉收缩能力。
如缺氧、酸中毒、低h2’、能源物质缺乏等,可削弱肌肉收缩能力;而Q2’和肾上腺素等体液因素,则能增强肌肉收缩能力。
肌肉收缩能力也受神经系统功能的影响;体育锻炼能增强肌肉收缩能力。
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