影响坐骨神经-腓肠肌标本收缩

细胞外Ca2+浓度对坐骨神经腓肠肌收缩的影响实验组员:贝金玲、朱思佳、马忠梅、张丽香 一、选题的意义 1、Ca2+是人体必需的常量元素，也是构成人体骨骼的最基本原料。体液含钙量少，但起的作用却很大。钙的其中一个作用就是抑制神经肌肉的过度兴奋性。 2、Ca2+离子是维持机体细胞正常功能的非常重要的离子,它对于维持细胞膜两侧的生物电位,维持正常的神经传导功能,维持正常的肌肉收缩与舒张功能以及神经-肌肉传导功能都具有重要的作用,还有一些激素的作用均通过钙离子表现出来。 3、因此,细胞内外钙离子浓度的变化必然会引起细胞生理活性发生改变。本实验就不同浓度的Ca2+溶液对蟾蜍离体腓肠肌收缩性的影响进行了研究,为进一步探讨Ca2+的作用及其原理提供实验依据。 二、特色与创新之处： 1、Ca2+是兴奋收缩的藕联因子,其作用是正性的。 2、但这是指在兴奋发生之后;对于因快钠通道开放引起的钠离子内流而产生去极化为主的快反应细胞来说,钙离子由于“膜屏障作用”的存在,细胞外高钙使钠离子内流受到抑制,细胞兴奋性有所下降。 肌肉收缩的原理滑行学说滑行过程： AP Ca2+内流，Ca2+iCa2+与肌钙蛋白结合原肌球蛋白构象改变，双螺旋结构扭转，现出肌动蛋白与横桥结合的位点肌动蛋白与横桥结合、扭动、解离，横桥循环细肌丝不断向暗带移动，ATP分解肌小节缩短，肌肉收缩 细胞外Ca对Na内流有竞争性抑制作用称为膜屏障效应。细胞外Ca对Na 去极产生阻碍，因此当血液中Ca不足时，由于Na容易去极，细胞易兴奋。值得一提的是，由于细胞内终池中的Ca一般比较丰富，因此对骨骼肌收缩不会产生影响，所以兴奋性增大了的细胞可引起频繁的收缩，这也是缺Ca但仍会出现抽搐的原因。膜屏障效应 所以,本组认为钙离子是细胞兴奋抑制离子。当细胞外低钙时,钙离子的“膜屏障作用”减弱,细胞兴奋性增高。 三、可行性分析实验材料及仪器实验动物： 蟾蜍实验器材： 常用手术器械、蛙板、培养皿、滴管、纱布、粗棉线、任氏液 、肌槽、毁髓针、玻璃解剖针、神经屏蔽盒、大头针、烧杯、RM6240B生理信号记录仪、张力传感器，、胶头滴管、移液管、任氏液配方各试剂、不同Ca2+浓度任氏液等。实验仪器和设备以及试剂都是实验室所具备的 四、拟采用的研究方法 1、Ca2+溶液的配制方法（1）高浓度Ca2+溶液:氯化钙的量是正常任氏液中氯化钙含量的10倍,其它成分同任氏液;（2）低浓度钙离子溶液:氯化钙的量是正常任氏液中氯化钙含量的十分之一,其它成分同任氏液。 任氏液成分: NaCl 32. 5g; KCl 1 .4g; CaCl2, 1. 2g； NaH2PO4, 1. 0g; NaHCO3, 4. 0g; 葡萄糖, 2. 0g;以上物质溶解在1000ml蒸馏水中配成任氏液。备注：实际实验各实际用量根据预实验及实验室现有情况来进行计算。 试剂标准任氏液高浓度钙离子低浓度钙离子NaCl 32. 5gKCl 1 .4gCaCl2 1.2g 12g 0.12gNaH2PO4 1. 0gNaHCO 3 4. 0g葡萄糖 2. 0g; 2.制备蟾蜍坐骨神经腓肠肌标本按常规方法用生长状况良好的成体蟾蛛制备坐骨神经排肠肌标本, 并在肌肉端和神经端分别结扎一根棉线备用, 在任氏液中稳定5min。每组均用标准任氏液作为对照后再分别浸泡到Ca2+浓度为0.12 g/L（低浓度）、1.2 g/L（ 标准）、12 g/L(高浓度)任氏液溶液浸润5min。 3.仪器连接如下图所示，连接仪器装置。注意保持标本的湿润。 4.刺激参数的设置（1）阈强度的测定：起始刺激：0.05V； 增量：0.02V； 刺激时间间隔：20mS; 组间延时：4S; 波宽：1mS（2） 最适刺激强度的测定：起始刺激：阈强度；增量：0.02V； 刺激时间间隔：20mS; 组间延时：4S; 波宽：1mS备注：实际实验各参数值根据预实验来进行设定。 （3）记录阈强度和最适刺激强度 由RM6240生理信号记录仪自动输出刺激, 记录阈强度和最适刺激强度。 （4）记录单收缩各参数收缩的幅度收缩和舒张的时程 5、实验结果记录实验参数 阈强度 最适刺激强度 收缩幅度实验组数1 2 3 1 2 3 1 2 3标准任氏液高浓度钙离子 低浓度钙离子 五、预期实验结果低于标准浓度的Ca2+可以使标本兴奋性升高，阈值降低，最适刺激强度降低,最适刺激强度下的收缩幅度升高。高于标准浓度的Ca2+可以使标本兴奋性降低，阈值升高，最适刺激强度升高,最适刺激强度下的收缩幅度降低。 本实验探讨了不同浓度Ca2+对坐骨神经-腓肠肌收缩的影响，但由于实验条件和时间有限所用Ca2+浓度梯度较大，组数较少，可能会使所得结论局限在一定范围内。要想得到进一步的结论，需做进一步探究。六、试验中遇到的困难 七、参考文献目录1陈跃先.钙的生理作用J.福建医药杂志, 2000, 22(2).2王玢,左明雪.人体及动物生理学(第二版)M.北京:高等教育出版社, 2002.3解景田,赵静.生理学实验(第二版) M.北京:高等教育出版社, 2002.4孙洪兆.水合氯醛对离体骨骼肌收缩性的影响J.山东教育学院学报, 2007, 22(2).5彭晓东,沈泳,李锋等.枸杞多糖对电刺激离体腓肠肌疲劳的影响J.中草药, 2000, 3l(5).6孙洪兆等:Ca2+对离体骨骼肌收缩性的影响J.山东教育学院学报,2010,1.