1、不同刺激强度和频率对骨骼肌收缩影响药物的局麻作用及肌松作用姓名： 学号： 班级：、 实验目的1. 观察电刺激强度的变化对骨路肌收缩张力的影响，理解阈刺激、 阈上刺激和最大刺激的概念。2. 观察不同刺激频率对骨骼肌收缩的影响，了解 单收缩 、强直收缩的产生机制及其意义。3. 观察普鲁卡因的传导麻醉作用，分析 药物作用机制。4. 观察琥珀胆碱的肌松作用，掌握除极化型肌松药的特点及作用机制。、 实验材料1. 实验动物：蟾蜍2. 器材：蛙类手术器械 1 套，培养皿，铁支架，肌动器，张力换能器， 锌铜弓，滴管， 丝线，生物信号采集处理系统。3. 药品：任氏液，普鲁卡因溶液，琥珀胆碱溶液、 实验方法和步骤
2、1、 标本制备 制备离体坐骨神经-腓肠肌标本1) 破坏脑和脊髓：找到枕骨大孔处，将刺蛙 针刺入 12mm，分别捣损脑组织和脊髓。2) 剪除躯干上部及内脏：沿骶骨两侧剪开腹壁，剪除全部躯干及内 脏组织，在骶 髂关节水平前 11.5cm 处剪断脊柱。3) 剥皮，将标本放在盛有任氏液的培养皿中。4) 清洗：将手及用过的剪子， 镊子等全部手术器械洗净 。5) 分离双后肢：沿脊柱和骨盆的正中线将脊柱分为两半，从耻骨联合中央剪开两侧大腿，将分离的另一半后肢浸入盛有任氏液的培养皿中备用。6) 制备离体坐骨神经-腓肠 肌标本I. 分离坐骨神经：用玻璃 针沿脊柱侧游离坐骨神经腹腔部；沿坐骨神经沟，用玻璃针剥离坐
3、骨神经大腿部，分离至腘窝。II. 分离腓肠肌：结扎腓肠肌跟腱，剪短跟腱，减去周 围组织，保留腓 肠肌起始点与骨的联系。III. 游离坐骨神 经腓肠肌 标本2、 标本安放 将标本的股骨固定在肌动器上，坐骨神 经轻 放在肌动器电极上，用任氏液保持局部湿润；腓肠肌跟腱用线扎紧并与张力换能器相连3、 仪器实验1、 观察不同刺激强度对骨骼肌收缩的影响I. 选择“刺激强度与反应的关系”，系 统进入信号记录 状态，刺激模式可采用自动幅度调节。II. 给予神经一个最小的单刺激，逐渐增加刺激强度，找出刚能引起肌肉出现微小收缩的刺激强度（阈强度）。不断增加刺激强度，观察肌肉收 缩强度与刺激强度的关系，找出刚能引起
4、肌肉出现最大收缩的最小的刺激强度（最大刺激强度）。2、 观察不同刺激频率对骨骼肌收缩的影响I. 选择“刺激频率与反应的关系”，系 统进入信号记录 状态，刺激模式可采用自动幅度调节。II. 选用最大刺激强度的连续刺激，频率按 1Hz、2Hz、4Hz、8Hz、12Hz、16Hz 逐渐增加，分别记录不同频率时的肌肉收缩曲线， 观察不同频 率刺激时的肌肉收缩变化，从而引 导出单收缩、不完全强直收缩和完全强直收 缩。4、 药物观察1) 观察普鲁卡因的传导麻醉作用I. 用含有普鲁卡因棉条包裹坐骨神 经。II. 刺激参数：强度（1V）； 频率（1Hz）；串长（4）；刺激神经 1 次分。III. 观察麻醉起效
5、 时间，10 分钟后记录结果。2) 观察琥珀胆碱的肌松作用I. 用含有 0.5%琥珀胆碱棉条包裹坐骨神经。II. 刺激参数：强度（1V）； 频率（1Hz）；串长（4）；刺激神经 1 次分。III. 观察麻醉起效 时间，10 分钟后记录结果。、 实验结果1、刺激强度与反应的关系 单 刺激递增：阈强度：350mV 最大刺激强度：750mV2、刺激频率与反应的关系 不完全 强直和完全强直收缩：3、药物的局麻作用 普鲁卡因 传导阻滞：4、药物的肌松作用 I. 琥珀胆碱除极化：II. 解除琥珀胆碱作用：、 实验讨论1、 不同刺激强度和频率对骨骼肌收缩影响肌肉组织是可兴奋组织，受到刺激后会 产生动作电位，
6、表 现为 肌肉收缩。腓肠肌的收缩是由支配它的坐骨神经兴奋引起的，坐骨神 经末梢和腓 肠肌靠近处形成神经-肌肉接头。当刺激坐骨神经-腓肠肌标本时， 动作电位传导到坐骨神经末梢，接头前膜去极化，电压门控 Ca2+通道开放，Ca 2+进入运动神经末梢，突触囊泡出胞乙酰胆碱（Ach ）释放。Ach 激活 N2 型 Ach 受体，终 板膜对 Na2+，K2+等通透性增高，终板膜去极化，局部 电流刺激并激活邻旁肌膜电压门控 Na2+通道，骨骼肌肌膜爆发动作电位。动作电位传递至 T 管膜，肌膜去极化，L 型 Ca2+通道构象改 变，“拔塞”作用，ryanodine 受体（RYR ）激活，连结肌浆网（JSR）
7、内 Ca2+顺浓度梯度释放入胞质，触发肌丝滑行，腓肠肌肌肉纤维收缩。单个骨骼肌纤维对刺激的反应具有“全或无”的性质，蟾蜍腓肠肌内含有数目众多的肌纤维，它们的兴奋性不同，因此不同的刺激强度可引发不同的肌 张肌收缩程度。当刺激恰能引起其中兴奋性较高的神经纤维产生兴奋时，部分肌纤维开始发生收缩，此 时的刺激强度为阈强度（约 350mV），图像出现第一次波峰；当刺激 强度增加到某一值时，腓肠肌中所有的纤维均兴奋，此 时肌肉产生最大的收缩，此 时 的刺激强度为最大刺激强度（约 750mV），此后的图像波峰 趋于极值。此后，若再继续增强刺激强度，肌肉收缩反应不再继续增大。当刺激强度保持在 1000mV 时
8、，腓 肠肌肌在受到一次刺激后，可以产生一次等张收缩，收缩过程可分为收缩期和舒 张期。随着刺激 频率的增高，各次刺激引起的收缩过程发生融合而叠加起来，体现为频 率总和，指提高骨骼肌收 缩频 率而产生的叠加效应。这时肌肉强直收缩产生的张力大于单收缩，这可能与连续刺激肌肉 时，从肌 质网重复释放的 Ca2+浓度，使横桥得以有较长的时间持续活动有关。在刺激处于 36s 时，诱发骨骼肌收缩的动作电位频率很低，每次 动作电位之后出现一次完整的收 缩和舒张过程， 这种收缩形式称为单收缩。在刺激 处于 1113s 时，后一次收 缩过 程叠加在前一次收缩过程的舒张期，所产生的收缩总和为 不完全强直收缩。在刺激
9、处于 1921s 时，后一次收缩过程叠加在前一次收缩过程的收缩期，所 产生的收缩总和为完全 强直收缩，此 时波形的最高张力处于水平，即等张收缩极限。2、 药物的局麻及肌松作用1) 普鲁卡因的局麻作用局部麻药普鲁卡因的作用是阻断神经细胞膜上的电压门控 Na2+通道，抑制动作电位去极化上升的速度，延长动 作电位的不应期，使神 经细 胞丧失兴奋性及传导性，使传导阻滞，产生局麻作用。当药物作用于坐骨神经时，电极产生的神经冲动几乎完全被阻滞，发生除极化的肌 纤维不断减少， 产生的总张力很低，因此每次脉冲发出时只能观察到微弱的张力变化。2) 琥珀胆碱的肌松作用琥珀胆碱为非竞争性肌松药，当作用于神 经-骨骼
10、肌接头时，与 N2 受体结合产生与 Ach 相似的去极化作用，使后膜持续去极化，在神经- 肌街头处产生一无兴奋性的区域。当药物作用于坐骨神 经时，大量神 经-肌街头处于非除极化状态，不能产生兴奋- 收缩耦联，产生的总张力不断降低，骨骼肌松弛。当药物被移除后，琥珀胆碱可被胆碱脂酶分解，因此肌松作用逐 渐消失，骨骼肌恢复张力。、 实验反思本次实验中，安放标本时，由于误把股骨剪的过短，只得将膝关节捆扎与螺母，最终并未影响最终结果。但起初腓肠 肌悬挂过于紧绷，使得肌肉前负荷过大，当使用仪器对坐骨神经施加电脉冲时，无论如何增加刺激 强度和频率，都未 见肌肉有收 缩迹象。后来经反思后，松开过紧的拉绳，使腓肠肌恢复合适的初 长度，重新 设置刺激 强度和频率后效果仍良好。在此期间，经常滴加任氏液，保持坐骨神经和腓肠肌活性。在药物麻醉实验过程中，当使用普 鲁卡因麻醉剂后，肌肉 处 于无收缩状态，当移除药物后，无论如何滴加任氏液冲洗，肌肉都没有恢复能收 缩的状 态。使实验中途失败，只得解剖另一份坐骨神经-腓肠肌标本。因此推测在使用局麻药物时，也应当注意不能使麻药过量避免肌肉失活。
