华南师范大学实验报告
学生姓名
学号 专业生物科学
年级、班级
课程名称生理学实验
实验项目实验类型验证设计综合实验时间2013年4 月11日实验指导老师实验评分实验四、五 蛙的坐骨神经-腓肠肌标本的制备与肌肉收缩特性的分析
⒈实验目的
1.1学习蛙类动物双毁髓的方法。
1.2学习并掌握坐骨神经-腓肠肌标本及其制备方法。
1.3学习电刺激方法及肌肉收缩的记录方法。
1.4观察刺激强度与肌肉收缩反应的关系。
1.5观察骨骼肌单收缩、肌肉收缩的总和、不完全强直收缩和完全强直收缩的现象。
⒉实验原理
2.1腓肠肌由许多肌纤维组成，刺激腓肠肌时，不同的刺激强度会引起肌肉的不同反应
2.2阈下刺激：强度过小不引起肌肉收缩反应的刺激。
阈刺激：能引起肌肉发生收缩反应的最小刺激强度。
最大的收缩反应：全部肌纤维同时收缩。
最适刺激强度：引起肌肉发生最大收缩反应的最小刺激强度。
2.3单收缩：肌肉组织对于一个阈上强度的刺激，发生一次迅速的收缩反应。分为三个时期：潜伏期（从刺激开始到收缩开始这一段无明显外部表现的时间）、收缩期（由潜伏期末到肌肉开始收缩至收缩达到高峰的时间）和舒张期（从收缩高峰开始，曲线较缓慢地下降至基线的时间）。
2.4两个同等强度的阈上刺激，相继作用于神经-肌肉标本，如果刺激间隔大于单收缩的过程，肌肉出现两个分离的单收缩；如果刺激间隔小于单收缩的时程而大于不应期，则出现两个单收缩反应的重叠，即收缩的总和；但如果第二个刺激在第一个收缩反应的不应期内，则第二个刺激不产生收缩反应。
2.5强直收缩：当同等强度的连续阈上刺激作用于标本时，则出现多个收缩反应叠加的现象。 不完全强直收缩：当同等强度的连续阈上刺激作用于标本时，后一收缩发生在前一收缩的舒张期。
山东医药２０１０年第５０卷第 慢性房颤患者心房肌细胞ＫＡｃｈ通道 Ｋｉｒ３．４基因和蛋白表达变化及机制 戴芝银 ，刘金平ｈ，王玉 ，曾秋棠 ，刘坤 。孙宗全 ，董念国 （１华中科技大学附属协和医院，武汉４３００２２；２华中科技大学同济医学院） ・论著・
摘要：目的研究慢性房颤（ＡＦ）患者心房肌细胞乙酰胆碱敏感钾通道（ＫＡｃｈ）Ｋｉｒ３．４基因及蛋白表达变化，探 讨其在ＡＦ离子通道重构机制中的作用。方法选择２２例心脏瓣膜病手术患者，根据基础心律分为ＡＦ组９例和 窦性心律（ｓＲ）组１３例。术中ＡＦ组取左、右心房标本，ＳＲ组取右心房标本，用半定量ＲＴ—ＰＣＲ技术检测心房肌细胞 ＫＡｃｈ基因Ｋｉｒ３．４ ｍＲＮＡ表达，蛋白免疫印迹法检测Ｋｉｒ３．４表达的ＫＡｃｈ蛋白亚基ＧＩＲＫ４表达。结果与ＳＲ组比 较，ＡＦ组心房肌细胞Ｋｉｔ３．４ ｍＲＮＡ表达明显减少，ＧＩＲＫ４蛋白表达明显降低（Ｐ均＜０．０５）。ＡＦ组左、右心房肌细胞 Ｋｉｔ３．４ ｍＲＮＡ表达及ＧＩＲＫ４蛋白含量无统计学差异（Ｐ＞０．０５）。结论慢性ＡＦ患者心房肌细胞ＫＡｅｈ通道的Ｋｉｒ ３．４基因及蛋白表达均下调，此变化可能是ＫＡｃｈ通道电流密度减小的分子基础，是机体代偿保护机制反应。 关键词：心房颤动；钾通道；乙酰胆碱；基因；蛋白 中图分类号：Ｒ５４１．７ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００２－２６６Ｘ（２ｏｌｏ）０５ ００１－０３ Ｇｅｎｅ ａｎｄ ｐｒｏｔｅｉｎ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｌ Ｋｉ ．４ ｏｆ ＫＡｃｈ ｃｈａｎｎｅＩｉｎ ｃｈｒｏｎｉｃ ｈｕｍａｎ ａｔｒｉａＩ ｆｉｂｒｉｌｌａｔｉｏｎ ＤＡＩ Ｚｈｉ— 讥１．ＬＩＵ Ｊｉｎ－ｐｉｎｇ．ＷＡＮＧ Ｙｕ，ＺＥＮＧ Ｑｉｕ・ｔａｎｇ，ＬｌＵ Ｋｕｎ，ＳＵＮ ｚｏｎｇ—ｑｕａｎ，ＤＯＮＧ Ｎｉａｎ－ｇｕｏ （１ Ｕｎｉｏｎ Ｈｏｓｐｉｔａｌ，Ｈｕａｚｈｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＳｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ ４３００２２，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｏｂｊｅｅｔｉｖｅ Ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ｇｅｎｅ ａｎｄ ｐｒｏｔｅｉｎ ｏｆ Ｋｉｒ３．４ ｏｆ ａｃｅｔｙｌｃｈｏｌｉｎｅ ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｋ ｃｈａｎｎｅｌ （ＫＡｃｈ）ｉｎ ｈｕｍａｎ ａｔｒｉａｌ ｍｙｏｃｙｔｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐａｔｉｅｎｔｓ ｗｉｔｈ ｃｈｒｏｎｉｃ ａｔｒｉａｌ ｆｉｂｒｉｌｌａｔｉｏｎ（ＡＦ）ａｎｄ ｔｏ ｒｅｖｅａｌ ｔｈｅ ｒｏｌｅ ｏｆ ｔｈｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｕｎｄｅｒｌｙｉｎｇ ｃｈａｎｎｅｌ ｒｅｍｏｄｅｌｉｎｇ ｉｎ ｃｈｒｏｎｉｃ ＡＦ．Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｔｗｅｎｔｙ－ｔｗｏ ｐａｔｉｅｎｔｓ ｗｉｔ｝ｌ ｃａｒｄｉａｃ ｖａｌｖｅ ｄｉｓｅａｓｅ ｗｅｒｅ ｄｉｖｉｄｅｄ ｉｎｔｏ ＡＦ ｇｒｏｕｐ（ｎ＝９）ａｎｄ ｓｉｎｕｓ ｒｈｙｔｈｍ（ＳＲ）ｇｒｏｕｐ（ ＝１３）ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｂａｓｉｃ ｒｈｙｔｈｍ．ｎｉｇｈｔ ａｎｄ ｌｅｆｔ ａｔｒｉａｌ ａｐｐｅｎｄａｇｅｓ ｗｅｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｉｎ ＡＦ ｇｒｏｕｐ ｕｎｄｅｒｗｅｎｔ ｃａｒｄｉａｃ ｖａｌｖｅ ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｓｕｒｇｅｒｙ，ａｎｄ ｒｉｇｈｔ ａｔｒｉａｌ ａｐｐｅｎｄａｇｅｓ ｗｅｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ａｓ ｃｏｎｔｒｏｌｓ ｉｎ ＳＲ ｇｒｏｕｐ．Ｔｈｅ ｍＲＮＡ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ Ｋｉｒ３．４ ｏｆ ｔｈｅ ＫＡｃｈ ｉｎ ａｔｒｉａｌ ｍｙｏｅｙｔｅｓ ｗａｓ ｄｅｔｅｃｔｅｄ ｗｉｔｈ ｒｅｖｅｒｓｅ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｐｏｌｙｍｅｒ— ａｓ ｃｈａｉｎ ｒｅａｃｔｉｏｎ（ＲＴ—ＰＣＲ），ｔｈｅ ｐｒｏｔｅｉｎ ＧＩＲＫ４ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ Ｋｉｒ３．４ ｗａｓ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｗｉｔｈ Ｗｅｓｔｅｒｎ Ｂｌｏｔ．Ｒｅｓｕｌｔｓ Ｔｈｅ ｍＲＮＡ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｏｔｅｉｎ ＧＩＲＫ４ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｌｅｖｅｌ ｏｆ Ｋｉｒ３．４ ｏｆ ｔｈｅ ＫＡｃｈ ｗｅｒｅ ｂｏｔｈ ｓｉｇｎｉｔｉｃａｎｆｌｙ ｌｏｗｅｒ ｉｎ ＡＦ ｇｒｏｕｐ ｔｈａｎ ｉｎ ＳＲ ｇｒｏｕｐ（Ｐ＜０．０５），ｗｈｉｌｅ ｎｏ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｅｒｅｎｃｅ ｗａｓ ｆｏｕｎｄ ｉｎ ｔｈｅ ｍＲＮＡ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｏｔｅｉｎ ｏｆＧＩＲＫ４ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｌｅｆｔ ａｎｄ ｒｉｇｈｔ ａｔｒｉａｌ ｔｉｓｓｕｅ ｉｎ ｔｈｅ ＡＦ ｇｒｏｕｐ．Ｃｏｎｄｕｓｉｏｎ Ｔｈｅ ｇｅｎｅ ａｎｄ ｐｒｏｔｅｉｎ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ Ｋｉｒ３．４ ｏｆ ＫＡｃｈ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｉｎ ｃｈｒｏｎ－ ｉｃ ＡＦ，ｗｈｉｃｈ ｐｏｓｓｉｂｌｙ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｅ ｔｏ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｃｕｒｒｅｎｔ ｄｅｎｓｉｔｙ ｏｆ ＫＡｃｈ，ａｎｄ ｍａｙ ｉｎｄｉｃａｔｅ ａ ｅｏｍｐｅｎ－ ｓａｔｏｒｙ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｏｆ ｂｏｄｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ａｔｒｉａｌ ｆｉｂｒｉｌｌａｔｉｏｎ；ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｃｈａｎｎｅｌ；ａｅｅｔｙｌｃｈｏｌｉｎｅ；ｇｅｎｅ；ｐｒｏｔｅｉｎ 心房颤动（ＡＦ）是临床常见快速心律失常，研究 发现，ＡＦ的发生、发展及其维持机制与心房多种离 子通道结构和功能紊乱有关。乙酰胆碱敏感钾电流 （ＩＫＡｃｈ）是参与心房肌细胞动作电位复极末期主要 钾离子电流之一，研究发现，慢性ＡＦ患者心房肌 ＩＫＡｃｈ电流密度明显减小，而离子通道的电流大小 与单位面积细胞膜上离子通道分布多少等因素有 基金项目：国家自然科学基金资助项目（３０７００７４７）。 ・通讯作者 关¨ Ｊ。为探讨慢性ＡＦ患者心房肌ＩＫＡｃｈ电流密 度减小的原因及机制，本实验选择人心房肌标本，从 乙酰胆碱敏感钾通道（ＫＡｃｈ）Ｋｉｒ３．４基因的ｍＲＮＡ 和蛋白表达两方面进行研究。现报告如下。 １资料与方法 １．１ 临床资料选择２００９年１—６月在华中科技 大学附属协和医院行心脏瓣膜病手术患者２２例，男 １２例、女１Ｏ例，年龄（５１．１ ４－６．８）岁；心功能Ⅱ级ｌ２ 例，Ⅲ级１Ｏ例；左室射血分数（５６．３ ４－７．１）％，合并 高血压１Ｏ例，糖尿病４例；应用利尿剂１２例，Ｂ受 １
肌肉收缩
肌肉收缩是肌肉对刺激所产生的收缩反应现象
分类
肌肉对单个刺激发生的机械反应称为单收缩。根据肌肉收缩时肌长度和肌张力的变化，
可将肌肉收缩分为三种形式。
缩短收缩
又叫向心收缩，特点：张力大于外加阻力，肌长度缩短。
作用：是肌肉运动的主要形式，是实现动力性运动的基础（如挥臂、高抬腿等）。
（1）等张收缩
外加阻力恒定，当张力发展到足以克服外加阻力后，张力不再发生变化。但在不同的关节角度时，肌肉收缩产生的张力则有所不同。在关节运动的整个范围内，肌肉用力最大的一点称为“顶点”。在此关节角度下，骨杠杆效率最差。
如：推举杠铃， 关节角度在120°时肱二头肌收缩张力最大，关节角度在30°时肱二头肌收缩张力最小。
最大等长收缩时，只有在“顶点”即骨杠杆效率最差的关节角度下，肌肉才有可能达到最大收缩。而在其他关节角度下，肌肉收缩均小于自身最大力量。 在整个关节活动的范围内，肌肉做等张收缩时所产生的张力往往不是肌肉的最大张力。
（2）等动收缩
在整个关节活动范围内，肌肉以恒定速度进行的最大用力收缩。但器械阻力不恒定。
等动练习器：
在离心制动器上连一条尼龙绳，由于离心制动作用，扯动绳子越快，器械产生的阻力就越大。
特点：器械产生的阻力与肌肉用力的大小相适应。
等动收缩的优点：
外加阻力能随关节活动的变化而精确地进行调整，使肌肉在整个关节活动范围内都能产生最大的肌张力。
拉长收缩
离心收缩，又叫特点：张力小于外加阻力，肌长度拉长。 作用：缓冲、制动、减速、克服重力。
如：蹲起运动、下坡跑、下楼梯、从高处跳落等动作，相关肌群做离心收缩可避免运动损伤。
等长收缩
特点：张力等于外加阻力，肌长度不变。
作用：支持、固定、维持某种身体姿势。其固定功能还可为其他关节的运动创造适宜条件。
如：站立、悬垂、支撑等动作。
Vol. 27 No. 1Jan.2020第27卷第1期2020年1月电光与控制Electronics Optics & Control
引用格式:张果，卢天秀,曹立佳，等.四旋翼飞行器自适应收缩反步控制[J].电光与控制,2020,27(1) ：26-31,41. ZHANG G, LU T X, CAO L J, et al. Adaptive contraction backstepping control applied to quad-rotor aircraft[ J]. Electronics Optics & Control, 2020, 27(1) ：26-31, 41.
四旋翼飞行器自适应收缩反步控制
张 果5°,卢天秀加，曹立佳5,3,林 达4
(1.人工智能四川省重点实验室，四川宜宾644000 ； 2.四川轻化工大学，a.自动化与信息工程学院，四川宜宾644000； b.数学与统计学院，四川自贡643000；3.四川省智慧旅游研究基地，四川自贡643000 ； 4.徐州工程学院信电工程学院，江苏徐州221111)
摘要：针对四旋翼飞行器轨迹跟踪控制问题,考虑模型参数不确定的情况，提出了一种基于收缩理论与反步法的四 旋翼飞行器自适应控制算法。首先，介绍了基于微分几何的收缩理论并给出了四旋翼飞行器的动力学模型；然后，提 出了一种自适应收缩反步控制方法应用于飞行器跟踪期望轨迹;最后，分析了系统的增量稳定性，证明了系统是误差 状态收敛的。积分反步(IB)与自适应收缩反步(ACB)的对比实验表明，应用#匕控制算法的飞行器系统鲁棒性更强， 能够精确地完成轨迹跟踪任务。关键词：四旋翼飞行器；反步法；自适应控制；收缩理论中图分类号：V271.4； TP13 文献标志码：A doi: 10. 3969/j. issn. 1671 -637X. 2020.01.006
Adaptive Contraction Backstepping Control
