骨骼肌收缩实验材料及方法的改进
2017-03-09沙爱龙赵春玲冉兵盘强文
沙爱龙,赵春玲,冉兵,盘强文
(西南医科大学基础医学院,四川泸州646000)
骨骼肌收缩实验材料及方法的改进
沙爱龙,赵春玲,冉兵,盘强文
(西南医科大学基础医学院,四川泸州646000)
对生理学实验中的骨骼肌收缩实验材料及方法进行改进,不仅达到预期效果、提高实验成功率,而且取材不受季节限制,节约成本,操作简单、省时,不易损伤坐骨神经、腓肠肌,更符合机体实际情况,有助于提高学生学习和探索生理学的兴趣。
骨骼肌收缩;实验材料;实验方法
骨骼肌收缩实验是经典的生理学实验之一,用以揭示骨骼肌收缩机制、观察刺激强度和刺激频率对骨骼肌收缩幅度及形式的影响等。由于蛙类动物的某些基本生命活动,如神经的生物电活动、肌肉收缩等与哺乳动物相似,且离体组织器官所需条件比较简单,易于控制和掌握,可以在室温条件下一段时间内保持生理活性[1,2],因此常用青蛙或蟾蜍作为实验材料。开展骨骼肌收缩实验首先应制备青蛙或蟾蜍坐骨神经—腓肠肌标本。笔者查阅大量资料发现,依据目前国内大多数实验教材制备该标本步骤繁琐、耗时较长。鉴于此,我们对骨骼肌收缩实验材料及方法加以改进,取得了良好的实验效果。
1 实验材料的改进
骨骼肌收缩实验常用实验材料为青蛙或蟾蜍[3,4],这两种实验动物的供应具有季节性,且随着近些年化学污染的加剧、人类过度捕杀和过度活动,使得青蛙、蟾蜍的生态位、生境均遭到不同程度的破坏,青蛙、蟾蜍数量锐减。鉴于此,我们采用牛蛙代替青蛙、蟾蜍作为该实验的材料。牛蛙是我国水产养殖产业最重要的大型食用蛙,价廉易得,其体型较青蛙、蟾蜍大,用其作为实验材料制备坐骨神经—腓肠肌标本方便可行,骨骼肌肌张力测量也更容易。
2 实验方法的改进
2.1 坐骨神经—腓肠肌标本制备方法的改进
开展骨骼肌收缩实验前应先制备坐骨神经—腓肠肌标本,目前国内大部分实验教材多介绍以青蛙或蟾蜍制备离体坐骨神经—腓肠肌标本,离体骨骼肌收缩实验忽略了关节角度的影响,与在体骨骼肌收缩存在较大差异,加之该离体标本制备时间较长、步骤繁琐,实验操作对大多数学生来说有一定难度。而学生不熟练的操作也会对坐骨神经、腓肠肌造成损伤,从而影响坐骨神经—腓肠肌标本的兴奋性、收缩性,严重时可能观察不到结果,导致实验失败,最终降低学生探索生理学知识的兴趣。我们尝试对该标本制备方法加以改进,取得了良好效果,具体如下:
取牛蛙一只,彻底破坏其脑和脊髓。腹位固定于蛙板,用手术剪从正中纵向环形切开一侧后肢大腿皮肤,在股二头肌和半膜肌之间的肌间沟内用玻璃分针游离坐骨神经1 cm,顺势将坐骨神经轻轻挑至保护电极上,保证坐骨神经与保护电极阴阳两极接触良好。用手术镊在腓肠肌跟腱下穿线并结扎,于结扎线下方剪断跟腱,提起结扎线另一端连接张力换能器,横放张力换能器,使之与腓肠肌方向垂直,轻轻调紧结扎线,启动生物信号采集处理系统,记录肌张力。至此,在体牛蛙坐骨神经—腓肠肌标本制备完毕。
改进后的在体牛蛙坐骨神经—腓肠肌标本制备方法的优点:(1)牛蛙价廉易得,体型较青蛙、蟾蜍大,用其作为实验材料制备坐骨神经—腓肠肌标本更方便可行。(2)手术操作简单、省时,不易损伤坐骨神经、腓肠肌,且是在体标本,坐骨神经—腓肠肌因不用暴露在空气中,故不易干燥,整个实验过程标本能保持良好的兴奋性、收缩性。(3)节约课时,提高了实验成功率以及学生学习和探索生理学知识的兴趣。(4)由于是在体标本,故学生可在正常关节角度下观察骨骼肌收缩,更符合机体实际情况。
2.2 坐骨神经—腓肠肌标本检验方法的改进
利用青蛙或蟾蜍制备的离体坐骨神经—腓肠肌标本,通常要用沾有任氏液的锌铜弓接触坐骨神经或用手术镊夹持坐骨神经中枢端或利用金属器械与标本之间的电势差,去检验腓肠肌收缩状况[2,5]。改进后的在体牛蛙坐骨神经—腓肠肌标本,直接用生物信号采集处理系统内置刺激器去刺激坐骨神经,进而检验腓肠肌收缩状况,更方便可行。
3 结论
总之,改进实验材料及方法后的骨骼肌收缩实验,不仅达到预期效果、提高实验成功率,而且取材不受季节限制,节约成本,操作简单、省时,不易损伤坐骨神经、腓肠肌,更符合机体实际情况,提高了学生学习和探索生理学知识的兴趣,值得推广。
[1]艾洪滨.人体解剖生理学实验教程[M].3版.北京:科学出版社,2014.
[2]杨秀平.动物生理学实验[M].北京:高等教育出版社,2004.
[3]冯志强,秦大莲,邹平,等.医学机能学实验分册[M].2版.北京:人民卫生出版社,2013.
[4]谢景田,刘燕强,崔庚寅.生理学实验[M].北京:高等教育出版社,2009.
[5]钟以举,卢成英.一种检验坐骨神经—腓肠肌标本功能的新方法[J].生物学通报,2002,37(5):55
G424.31
B
1671-1246(2017)11-0076-02
注:本文系西南医科大学人才引进科研启动金项目(2014YJRC04)