神经干、肌膜动作电位和骨骼肌收缩同步观察
摘要 目的：通过同步记录神经干、肌肉膜动作电位和骨骼肌收缩，学习多信号记录技术。观察神经-肌接头兴奋传递和骨骼肌兴奋的电变化与收缩之间的时间关系以及各自的特点。 方法：通过微机生物信号采集处理系统，刺激离体蟾蜍坐骨神经腓肠肌标本，观察神经干、肌膜动作电位和骨骼肌收缩以及神经-肌接头兴奋传递和骨骼肌兴奋的电变化与收缩之间的时间关系，并观察标本在酸中毒和碱中毒情况下的结果。 结果：加入乳酸溶液时，阈刺激强度变大，加入NaHCO3溶液时，阈刺激强度变小。 结论：肌肉酸中毒，阈刺激强度变大，肌肉碱中毒，阈刺激强度变小。
关键词 动作电位、阈刺激、不应期、酸中毒、碱中毒
Abstract Purpose:Through the simultaneous recording of nerve, muscle membrane action potential and contraction of skeletal muscle, learning multiple signal recording technology. Observation of neuromuscular junction excitation transfer and skeletal muscle excitability and contraction of electrophysiological changes of the relationship between time and their characteristics. Method：Biological signal collecting and processing system by microcomputer, stimulation of isolated toad sciatic Nerve-gastrocnemius specimen, observation of neural stem, muscle membrane action potential and contraction of skeletal muscles and neuromuscular junction excitation transfer and skeletal muscle excitability and contraction of electrophysiological changes of the relationship between time, and the specimens were observed in acidosis and alkalosis results under the conditions of. Result: Adding lactic acid solution, the threshold stimulus intensity becomes large, joined the NaHCO3solution, the threshold stimulus intensity change small. Conclusion: Muscle acidosis, threshold stimulus intensity becomes large, muscular alkalosis, threshold stimulus intensity change small.
Key word Action potential, threshold stimulus, Refractory period, acidosis, alkali poisoning
引言 兴奋的运动神经通过局部电流将神经冲动传导至神经-肌接头，使接头前膜释放神经递质乙酰胆碱（Ach），Ach与接头后膜Ｍ受体结合使后膜去极化，后膜去极化至阈电位水平便爆发动作电位，进而引起肌肉的收缩。上述过程中，骨骼肌兴奋的电变化（ＡＰ）与收缩（长度与张力变化）是两种不同性质的生理过程，但又密切相关。当肌膜产生动作电位后，根据局部电流原理，ＡＰ可沿肌膜迅速传播，并经由横管膜进入肌细胞内到达三联体部位。ＡＰ形成的刺激使终池膜上的钙通道开放，贮存在终池内的Ca2+顺浓度差以易化扩散的方式经钙通道进入肌浆到达肌丝区域，使Ca2+与细肌丝的肌钙蛋白结合，引发肌丝滑行过程，结果是肌细胞的收缩。
一、材料与方法 （一）材料
１．实验动物 蟾蜍
２．实验药品 任氏液、2.5%NaHCO3，1%乳酸
３．实验器材 ＢＢ－３Ｇ屏蔽盒、针形引导电极、张力换能器、生物信号采集处理系统 （二）方法
１. 系统连接和仪器参数设置 张力换能器输入RM 6240 系统第一通道，肌膜AP引导电极信号输入第二通道，神经干AP引导电极信号输入第三通道。 启动生物信号采集处理系统，仪器参数见下表 通信道 号名称 时滤波频率 灵敏间度 常数 采样频率 扫描速度 刺激模式 双刺激、定是刺激 刺刺激激波宽 幅度 最0.1m大s 刺激 波间隔 刺激时间 重复 1 肌直30~100Hz 30g 20kHz 40m肉流 s/d收iv 缩张力 2 肌0.0膜2s 动作电位 3 神0.0经2s 干动作电位 1kHz 5mV 0.1ms 0.1~0.3s 1 1kHz 5mV
２.离体蟾蜍坐骨神经腓肠肌标本制备
３.实验装置连接 讲离体坐骨神经腓肠肌标本固定在屏蔽盒中，腓肠肌的跟腱结扎线固定在张力换能器的悬梁臂上。坐骨神经放在刺激电极和引导电极上，保持神经与电极接触良好。针形引导电极插入腓肠肌并固定。 ４.实验观察
（1） 启动刺激， 观察记录不同刺激间隔情况下神经干动作电位、肌膜动作电位波形和腓
肠肌的收缩曲线和刺激标记之间的时间按关系。
（2） 测量腓肠肌不完全强制收缩和完全强直收缩是的刺激波间隔；测量刺激间隔等于
500ms时神经干动作电位起点，肌膜动作电位起点到肌肉收缩起点的时差。
（3） 测量第二个动作电位消失时的波间隔
（4） 观察兴奋收缩去耦连现象 用浸泡任氏液的棉花包裹在腓肠肌上，每隔30s用单刺激
刺激标本一次。记录用单刺激刺激标本一次。记录有动作电位无腓肠肌收缩的时间。
５.分别加入溶液NaHCO3、1%乳酸，依次重复实验操作。NaHCO3和乳酸只考虑对肌肉阈刺激强度的影响，不必记录收缩幅度的变化。
6. 观察指标 肌肉收缩的阈刺激强度和肌肉在相同刺激强度下收缩幅度的改变。
二、实验结果
生物信号波形
实验名称：神经干动作电位、肌电、肌肉收缩 实验日期：2011-04-06 实验评注：正常
实验评注：乳酸
实验评注：NaHCO3
三、实验讨论
在生物对某一刺激发生反应后，在一定时间内，即使再给予刺激，也不发生反应，此期间称为不应期。在一次兴奋后出现兴奋性消失或降低的有序变化，分绝对不应期与相对不应期。给神经肌肉等应激性器官或部位以刺激，刚产生兴奋之后，再给予第二次刺激则无效。该时期被认为是该器官或部位是处于兴奋状态的恢复时期。不应期分为绝对不应期和相对不应期。不论第二次刺激强度多大均无反应的是绝对不应期；以后给予强刺激则可能发生反应的是相对不应期。上述几种不应期与神经动作电位的位相相对应，绝对不应期相当于峰电位的持续期（例如在哺乳类运动神经A纤维中为0.5毫秒左右）。相对不应期是继绝对不应期之后短时间结束。以后是兴奋性比正常增强的超常期，相当于动作电位的负后电位（从开始起约10-15毫秒）。继超常期的是兴奋性减低的低常期，长达70毫秒。从兴奋的离子学说来看，不应期是因为膜的Na+ 的转运机制全部或部分钝化，膜对K+的透性亢进的结果。即使同一细胞，其不应期也随各种内外条件而变化，例如低温或疲劳可使其延长，药物或无机离子也有影响。
碱中毒时，肌肉的兴奋性降低，酸中毒时，肌肉的兴奋性增大。在任氏液中加入2.5%NaHCO3溶液后,腓肠肌碱中毒，肌肉阈刺激强度减小。在任氏液中混入1%乳酸后，腓肠肌酸中毒，肌肉阈刺激强度增大。
四、实验结论
肌肉酸中毒，阈刺激强度变大，肌肉碱中毒，阈刺激强度变小。
五、参考文献
１.陆源 林国华 杨午鸣 机能学实验教程 第二版 北京：科学出版社 ２. V．B蒙卡斯尔. 医学生理学. 1版. 北京：科学出版社，1988年
３. 李子输，于志铭等. 医用生理学. 1版. 南昌：江西科技出版社，1988年
４. 王娜等.细胞外液离子浓度的改变对肌肉收缩活动的影响.中山医科大学学报.1999
