鈣離子濃度對蛙坐骨神經(jīng)腓腸肌收縮的影響

1、實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱： 動(dòng)物生理學(xué) 實(shí)驗(yàn)名稱： 鈣離子濃度對蛙坐骨神經(jīng)腓腸肌收縮的影響 同組學(xué)生姓名： 實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵髮﹄枘c肌收縮的因素有很多，本實(shí)驗(yàn)抽取其中的鈣離子,探究其濃度對腓腸肌收縮的影響以及鈣離子影響的持久性。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理Ca2+是人體必需的常量元素，也是構(gòu)成人體骨骼的最基本原料。體液含鈣量少，但起的作用卻很大。改的其中一個(gè)作用就是抑制神經(jīng)肌肉的過度興奮性。血鈣濃度降低到7mg/100mL血以下時(shí)，神經(jīng)骨骼肌興奮性增加，可以出現(xiàn)手足驚厥。Ca2+是興奮收縮的藕聯(lián)因子,其作用是正性的。但這是指在興奮發(fā)生之后;對于因快鈉通道開放引起的鈉離子內(nèi)流而產(chǎn)生去極化為主的快反應(yīng)細(xì)胞來說,鈣離子由于“

2、膜屏障作用”(即對鈉離子內(nèi)流產(chǎn)生競爭性抑制)的存在,細(xì)胞外高鈣使鈉離子內(nèi)流受到抑制,細(xì)胞興奮性有所下降。所以,認(rèn)為鈣離子是細(xì)胞興奮抑制離子。當(dāng)細(xì)胞外低鈣時(shí),鈣離子的“膜屏障作用”減弱,細(xì)胞興奮性增高。主要儀器設(shè)備實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 三只體型大小相似的蟾蜍實(shí)驗(yàn)器材 常用手術(shù)器械，MedLab生理信號采集處理系統(tǒng)，張力傳感器，硅板，培養(yǎng)皿，紗布，小燒杯，膠頭滴管，移液管，粗棉線，任氏液配方等。實(shí)驗(yàn)試劑 不同Ca2+濃度任氏液四、操作方法和實(shí)驗(yàn)步驟（1）把CaCl2加入到標(biāo)準(zhǔn)任氏液中配置成濃度為0 g/L、1.2 g/L、12 g/L 的Ca2+任氏液。（2）按常規(guī)方法用生長狀況良好的成體蟾蛛制備坐骨神經(jīng)排腸

3、肌標(biāo)本,并在肌肉端和神經(jīng)端分別結(jié)扎一根棉線備用；（3）在任氏液中穩(wěn)定5min。每組均用標(biāo)準(zhǔn)任氏液作為對照按照以下刺激設(shè)置測定閾強(qiáng)度和最適刺激強(qiáng)度；（4）后再分別用濃度為0 g/L、1.2 g/L、12 g/L任氏液溶液連續(xù)滴加5min，后進(jìn)行閾強(qiáng)度和最適刺激強(qiáng)度測定；（5）再用滴管在所測標(biāo)本上連續(xù)滴加標(biāo)準(zhǔn)任氏液5min，隨后再進(jìn)行閾強(qiáng)度和最適刺激強(qiáng)度的測定。（6）刺激參數(shù)的設(shè)置閾強(qiáng)度的測定：起始刺激：0.05V； 增量：0.02V； 刺激時(shí)間間隔：20mS;組間延時(shí)：4S;波寬：1mS最適刺激強(qiáng)度的測定：起始刺激：閾強(qiáng)度；增量0.02V； 刺激時(shí)間間隔：20mS;組間延時(shí)：4S;波寬：1mS五

4、、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與處理1、標(biāo)本1a、氯化鈣任氏液處理前（見圖1）：閾強(qiáng)度0.26V、最適刺激強(qiáng)度0.34V圖1b、鈣濃度為0g/L氯化鈣任氏液處理后（見圖2）：閾強(qiáng)度0.26V、最適刺激強(qiáng)度0.32V圖22、標(biāo)本2a、氯化鈣任氏液處理前（見圖3）：閾強(qiáng)度0.14V、最適刺激強(qiáng)度0.18V圖3b、鈣濃度為1.2g/L氯化鈣任氏液處理后（見圖4）：閾強(qiáng)度0.16V、最適刺激強(qiáng)度0.26V圖43、標(biāo)本3a、氯化鈣任氏液處理前（見圖5）：閾強(qiáng)度0.22V、最適刺激強(qiáng)度0.32V圖5b、鈣濃度為12g/L氯化鈣任氏液處理后（見圖6）：閾強(qiáng)度0.4V、最適刺激強(qiáng)度0.48V圖64、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)： 閾強(qiáng)度/V最適刺激

5、強(qiáng)度/V氯化鈣任氏液濃度（g/L）標(biāo)本對照實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)2對照實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)2010.260.260.260.340.320.321.220.140.160.180.180.260.241230.220.40.420.320.480.46注：對照組為標(biāo)準(zhǔn)任氏液下測定的標(biāo)本的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)1為不同鈣離子濃度下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)2為檢測鈣離子持久性作用測定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)5、實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期基本一致。從實(shí)驗(yàn)1與對照組對照發(fā)現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)任氏液Ca2+濃度條件下（0g/L），標(biāo)本的刺激閾值不變，最適刺激強(qiáng)度不變；在Ca2+濃度為標(biāo)準(zhǔn)任氏液10倍條件下，刺激閾值升高，最適刺激強(qiáng)度升高,但升高的幅度不大; 在Ca2+濃度為

6、標(biāo)準(zhǔn)任氏液100倍條件下, 刺激閾值和最適刺激強(qiáng)度均大大升高。從實(shí)驗(yàn)2的數(shù)據(jù)可分析得，在5分鐘范圍內(nèi)，閾強(qiáng)度和最適刺激強(qiáng)度的數(shù)值基本維持在實(shí)驗(yàn)1的水平，說明在5分鐘的范圍內(nèi)，鈣離子的作用具有持久性。綜上所述，高于標(biāo)準(zhǔn)濃度的Ca2+可以使標(biāo)本興奮性降低，閾值升高，最適刺激強(qiáng)度升高，且在一定范圍內(nèi)隨著Ca2+濃度的升高, 刺激閾值和最適刺激強(qiáng)度均升高。且在5分鐘的允許范圍內(nèi)，高于標(biāo)準(zhǔn)濃度的鈣離子可以持續(xù)作用標(biāo)本，是標(biāo)本興奮性保持在較低水平。六、實(shí)驗(yàn)分析與討論鈣離子是細(xì)胞興奮抑制離子。低鈣時(shí),一方面鈣離子的“膜屏障作用”減弱,細(xì)胞興奮性增高,骨骼肌細(xì)胞容易興奮。但另一方面,肌漿內(nèi)的鈣離子,并沒有因?yàn)?/p>

7、細(xì)胞外低鈣而減少。因?yàn)楣趋兰〖?xì)胞有豐富的肌漿網(wǎng),肌漿網(wǎng)內(nèi)貯存有足夠的鈣離子,骨骼肌細(xì)胞興奮使其肌漿網(wǎng)鈣離子釋放,可以迅速提高肌細(xì)胞漿內(nèi)鈣離子濃度,當(dāng)肌細(xì)胞漿內(nèi)鈣離子濃度達(dá)到10-5mol/L(為靜息狀態(tài)時(shí)的100倍),引發(fā)興奮-收縮藕聯(lián),故此環(huán)節(jié)未受影響。所以,低鈣時(shí),一方面因膜屏障作用減弱而使細(xì)胞興奮性增高,而另一方面,興奮-收縮藕聯(lián)未受影響,所以表現(xiàn)為肌肉抽搐。高鈣時(shí)，由于鈣離子的“膜屏障作用”增強(qiáng)使細(xì)胞興奮性降低，導(dǎo)致標(biāo)本的刺激閾值和最適刺激強(qiáng)度上升。骨骼肌有豐富的肌漿網(wǎng),肌漿網(wǎng)內(nèi)貯存有足夠的鈣離子,興奮收縮藕聯(lián)過程一般不受細(xì)胞外鈣濃度的影響,這是骨骼肌和心肌顯著不同的地方。心肌耗氧量大,線粒體發(fā)達(dá),肌漿網(wǎng)不發(fā)達(dá),肌漿網(wǎng)內(nèi)貯存的鈣離子比較少,因而對細(xì)胞外的鈣離子有明顯的依賴性。本實(shí)驗(yàn)探討了不同濃度Ca2+對坐骨神經(jīng)-腓腸肌收縮的影響，所用Ca2+濃度梯度較大，組數(shù)較少，切作持久性實(shí)驗(yàn)時(shí)設(shè)置的時(shí)間僅為5分鐘，組數(shù)太少，故所得的結(jié)果存在一定的誤差。 通過這樣一次自主實(shí)驗(yàn)，從構(gòu)想到查閱資料再到修改完善，以