实验一 神经干动作电位测定及兴奋传导速度和不应期测定一、实验目的： 1、掌握坐骨神经标本的制备方法并按要求制备出完整的蟾蜍坐骨神经标本 2、掌握神经干动作电位的引导、不应期及动作电位传导速度的测定方法 二、实验内容： 1、坐骨神经标本制备 2、坐骨神经干动作电位测定 3、坐骨神经干兴奋传导速度和不应期测定 三、实验仪器设备和材料清单1、 实验材料：蟾蜍或蛙、蛙类手术器械一套（包括探针、粗剪、手术剪、眼科剪、镊子、玻璃分针）、蛙板、滴管、培养皿、烧杯、棉线、棉球、滤纸片。2、 实验试剂：任氏液3、 实验仪器：生物信号采集处理系统、打印机、神经标本屏蔽盒四、实验要求1、学会用细胞外电刺激诱发神经干动作电位的方法；掌握生物电记录的一般原则和方法；熟悉生物信号采集处理系统的操作；2、要求学生了解科研过程，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力；3、要求学生能独立操作每一个实验步骤，了解和掌握相关的原理，培养学生熟练操作。五、实验原理：可兴奋组织如神经纤维在受刺激而兴奋时，细胞膜电位将发生一系列短暂的变化。由安静状态下的膜外正膜内负的静息电位变为兴奋状态下的膜外负膜内正的去极化状态。因此，在膜外兴奋区相对于未兴奋区来说电位为负。这种电位差所产生的局部电流又引起邻近未兴奋区的去极化，使兴奋沿细胞膜传向整个细胞，而原来的兴奋区的膜电位又恢复到膜外正膜内负的静息水平。这种可传播的、短暂的膜电位变化称之为动作电位。可兴奋组织在一次兴奋之后，其兴奋性要经历一个规律的时相变化，依次是绝对不应期、相对不应期、超常期和低常期，然后才恢复到正常的兴奋性水平。六、实验方法：一）、实验步骤和观察指标1、仪器装置 准备好生物信号采集处理系统及相关电极。2、制备蟾蜍坐骨神经标本（1）破坏脊髓：左手握住蟾蜍，用食指下压蛙头使头前俯(图1-1)，右手持探针从枕骨大孔垂直刺入，再向前刺入颅腔，左右搅动捣毁脑组织；然后将针退至皮下，再将针尖向后刺入椎管捣毁脊髓。若蟾蜍四肢肌肉松软，呼吸消失表示脊髓已破坏完全。否则，按上述方法再行破坏。图1-1 破坏蟾蜍脑脊髓的图示 图1-2 剪除躯干上部及内脏（2）剥皮 以两腋下为水平点，沿胸廓剪开一圈皮肤，然后左手捏住头部，右手捏住断端皮肤边缘，向下剥掉全部断端的皮肤(图1-2)。(3)剪除躯干上部及内脏 用左手在背部捏住脊柱尾端，让头与内脏自然下垂， 右手持粗剪刀在骶髂关节水平以上1cm处剪断脊柱，剪除全部下垂的头及内脏，保留后肢，腰背部脊柱。将标本放在盛有任氏液的烧杯中。将手及用过的剪刀、镊子等全部手术器械洗净(4)分离两腿 沿正中线用粗剪刀将脊柱分为两半（勿损伤坐骨神经），并从耻骨联合中央剪开两侧大腿。将分离后的两腿放在盛有任氏液的烧杯中。(5)游离坐骨神经 取一只腿腹侧向上固定于蛙板上，用玻璃分针沿脊柱侧将坐骨神经根游离，在脊柱近处用一线将神经结扎并剪断。将标本背侧向上固定。并于背侧沿坐骨神经沟(股二头肌和半膜肌之间的裂隙中)分离，剪断坐骨神经所有分支，一直游离至膝关节，再向下继续分离，在腓肠肌两侧肌沟内找到胫神经和腓神经，分离两支直至足趾，用线结扎，在结扎线的远端剪断，只保留坐骨神经，不要肌肉。将神经标本浸入任氏液中备用。3、神经干标本制备 将标本盒的电极用浸有任氏液的棉球擦净。用自来水浸润的滤纸片贴于标本盒的内面，以防神经干燥。用镊子夹住标本两端的结扎线，将神经置于标本盒电极上，中枢端置于刺激电极侧，外周端放在记录电极侧。轻轻拉直神经，不要扭曲。二）、观察与纪录（1）寻找阈刺激和最大刺激 先将刺激强度设为零，再逐渐增大，直至出现动作电位时（此时的刺激强度即为阈强度）；逐渐增大至动作电位幅度达到最大值为止，该强度的刺激为最大刺激（记下该强度值）。（2）测定传导速度 测量两记录电极之间的距离s（mm）和传导所用时间t（ms），然后，根据公式v=s/t，计算出传导速度。（3）观察不应期 给神经干最大刺激强度使之出现两个大小相等的动作电位，如果出现则用改变刺激间隔的时间，逐渐缩短两刺激间隔时间至第2个动作电位刚好变小，此时的刺激间隔时间即为动作电位的恢复周期。如再逐渐缩短刺激间隔时间，第2个动作电位刚好消失，则该不应期为绝对不应期。记下绝对不应期，动作电位恢复周期减去绝对不应期就等于相对不应期。（4）观察双相动作电位及单相动作电位 以上观察到的都是双相动作电位，用小镊子将两根引导电极（r1至r2）间的神经干夹伤，可见动作电位的第二相消失，变为单相动作电位。七、实验报告要求：1、每人一份实验报告；2、严格按照实验步骤记录实验现象和数据，分析实验结果；3、实验过程是否存在问题，应如何改进？八、注意事项：1、神经干标本应尽量分离得较长越一些，且要剥离干净，但又不能损伤神经主干。分离时应用玻璃分针，并用眼科剪小心剪去神经分支及周围结缔组织，切忌撕拉。2、神经干标本应与记录电极紧密接触，特别要注意与接地电极的接触。神经干不能打折，并经常保持湿润，又要注意防止电极间短路。3、刺激强度应要从最小的强度开始，逐步增加刺激强度，且持续刺激时间不宜过长，防止损伤神经干。九、思考题：1、简述双相动作电位和单相动作电位的产生原理。两者在时程和幅度上有何不同？2、为什么在一定范围内，神经干动作电位的幅度随着刺激强度增大而增大？这与动作电位产生的“全或无”现象有无矛盾？十、探索性问题：1、为什么记录到的双相动作电位的第一相和第二相的波形、幅值不对称？ 实验二 期前收缩与代偿间歇一、目的要求：1、学习在体蛙心脏活动的描记方法，理解期前收缩与代偿间歇的发生机理。2、观察在心脏活动的不同时期给予刺激，以验证心肌兴奋性阶段性变化的特征。3、准确辨认收缩相、舒张相、期前收缩、代偿间隙及了解心脏搏动的基本曲线图。二、实验内容：用额外刺激引发并观察期前收缩与代偿间歇，加深理解心肌兴奋后兴奋性的周期性变化及其特点。三、实验仪器设备和材料清单：1、 实验材料蛙或蟾蜍、张力换能器、刺激电极、蛙板、蛙类手术器械一套（包括探针、粗剪、手术剪、眼科剪、镊子、玻璃分针）、蛙心夹、铁支柱、双凹活动夹、棉线、小烧杯、滴管2、 实验试剂任氏液3、 实验仪器生物信号采集处理系统四、实验要求：1、本实验目的通过学习在体蛙心脏活动的描记方法，理解期前收缩与代偿间歇的发生机理。2、通过观察在心脏活动的不同时期给予刺激，以验证心肌兴奋性阶段性变化的特征。准确辨认收缩相、舒张相、期前收缩、代偿间隙及了解心脏搏动的基本曲线图。3、要求学生能独立操作每一个实验步骤，了解和掌握相关的原理，培养学生熟练操作。五、实验原理： 在每次心动周期中，心肌每发生一次兴奋-收缩后，其兴奋性将发生一系列周期性变化。心肌兴奋后其兴奋性变化的特点是有效不应期特别长，相当于整个收缩期以及舒张期的早期，在此期间给予任何强大刺激均不能引起心肌兴奋收缩。随后为相对不应期，在此期给予心肌强的刺激可引起心肌兴奋收缩，最后为超常期。后两期均处于心肌舒张期内，因此，在舒张期如果在窦房结（两栖类为静脉窦）按正常节律性兴奋下达以前，给予心室肌一次适当的阈上刺激可引起一个提前出现的扩布性兴奋和收缩，称为期前收缩或额外收缩，也称早搏。期前收缩也有自已的有效不应期，而随后窦房结传来的正常的节律性兴奋，常常落在这个期前收缩的有效不应期中，因而不能引起心室的兴奋和收缩，这样心室较长时间地停留在舒张状态，直至下一次窦房结正常的节律性兴奋到达时，才恢复原来的正常的节律性兴奋和收缩。因此，期前收缩后就会出现一个较长时间的舒张间歇期，称为代偿间歇。六、实验方法：一）、实验步骤和观察指标1、仪器装置 准备好生物信号采集处理系统、张力换能器和刺激器。2、蛙心标本的制备 取蟾蜍，毁脑和脊髓，仰卧固定于蛙板上。于剑突下将胸部皮肤向上剪开，剪掉胸骨，打开心包，暴露心脏（图2-1）。将与张力换能器相连的蛙心夹在心室舒张期夹住心尖，蛙心夹与张力换能器间的连线应有一定的紧张度。固定刺激电极，使其两极与心室接触（图2-2）。图2-1 蟾蜍心脏腹面观（A）和背面观（B）图2-2 在体蛙心期前收缩实验仪器连接示意图3、观察与纪录描记正常蛙心的搏动曲线，观察曲线的收缩相和舒张相。用中等强度的单个阈上刺激分别在心室收缩早、中、晚期和舒张早、中、晚期刺激心室（刺激前后要有三四个正常心搏作对照，不可连续输出两个刺激），观察能否引起期前收缩。若能引起期前收缩，观察其后是否出现代偿间歇。七、实验报告要求：1、每人一份实验报告；2、严格按照实验步骤记录实验现象和数据，分析实验结果；3、实验过程是否存在问题，应如何改进？八、注意事项：1、记录曲线时应时加以说明注释。2、实验过程中，应经常用任氏液湿润心脏。3、装在心室上的刺激电极应避免短路。4、心跳曲线的上升支应代表心室收缩，下降支代表心室舒张，如相反则应将换能器倒向。5、选择适当的阈上刺激强度时，可先用刺激电极刺激蟾蜍的腹壁肌肉，以检测强度是否适宜。九、思考题：1、讨论期前收缩和代偿间歇产生的原因。2、心肌有效不应期长有何生理意义？十、探索性问题：1、在什么情况下期前收缩之后，可以不出现代偿间歇？2、试设计实验，观察刺激强度、刺激时间对期前收缩幅度的影响。实验三 消化道平滑肌的生理特性一、实验目的： 1、熟悉消化道平滑肌离体标本的制备方法 2、掌握实验药物与温度对离体小肠平滑肌活动的影响的机制 3、学习哺乳动物离体器官灌流的方法。二、实验内容： 1、离体消化道平滑肌标本制备 2、不同影响因素对离体小肠平滑肌生理特性的影响 三、实验仪器设备和材料清单：1、 实验材料家兔、手术台、常用手术器械、张力换能器(量程为25g以下)、供氧袋、压力调节阀、氧气钢瓶、注射器、培养皿、烧杯、铁支架、双凹活动夹、棉线、手术缝针、滴管、三维调节器2、实验试剂台氏液(4和室温两种)、无钙台氏液、0.01%去甲肾上腺素、0.01%乙酰胆碱、 1：10000阿托品、新斯的明注射液、1mol/L NaOH溶液、lmol/L HCl溶液3、实验仪器恒温平滑肌浴槽、生物信号采集处理系统四、实验要求1、结合药理学相关知识，自行设计抗乙酰胆碱药物阿托品以及拟乙酰胆碱药物新斯的明对小肠平滑肌自律性活动和紧张性的影响以观察其对乙酰胆碱的拮抗作用以及拟似作用，进而加深对乙酰胆碱作用的理解，同时学习应用药理学实验方法来研究神经递质对生理功能的影响。2、要求学生了解科研过程，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力；3、要求学生能独立操作每一个实验步骤，了解和掌握相关的原理，培养学生熟练操作。五、实验原理：消化道平滑肌除具有兴奋性、传导性和收缩性外，还具有自动节律性、紧张性和伸展性以及对化学刺激、温度刺激敏感等特点。消化道平滑肌在离体之后，置于适宜的环境中仍能进行节律性收缩，环境中各种理化因素，如环境的温度、酸碱度、渗透压、一些特殊的无机盐离子、某些生物活性物质以及供氧和牵拉等刺激，都可以改变消化道平滑肌的收缩活动，而表现为收缩的节律、收缩的强度、缩短的速度以及紧张性收缩等方面的改变。本实验观察离体小肠在模拟内环境（离子成分、晶体渗透压、酸碱度、温度、氧分压等方面类似于内环境）中其紧张性和自律性活动，以及在体液环境改变的情况下上述活动的变化，从而了解其多种生理特性。六、实验方法：一）、方法和步骤（