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温度对牛蛙腓肠肌收缩性的影响

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温度对牛蛙腓肠肌收缩性的影响温度对牛蛙腓肠肌收缩性的影响 福建畜牧兽医第30卷第6期2008年7 温度对牛蛙腓肠肌收缩性的影响 陈彤黄仁美 (1.福建龙岩学院生命科学学院龙岩364002;2.厦门市集美区农业局361021) 摘要采用LMS一2B型二道生理纪录仪,分别记录分析浸于不同温度(20oC,25oC,30?)任氏 液中的牛蛙腓肠肌接受连续电 刺激时的单收缩曲线.观察不同温度对接受连续刺激的腓肠肌收缩能力的影响.温度为 20?,25?,30.C时对牛蛙腓肠肌最大 收缩力的影响差异不显着(尸>O.05),而对疲劳时间Tn的影响差异...
温度对牛蛙腓肠肌收缩性的影响
温度对牛蛙腓肠肌收缩性的影响 福建畜牧兽医第30卷第6期2008年7 温度对牛蛙腓肠肌收缩性的影响 陈彤黄仁美 (1.福建龙岩学院生命科学学院龙岩364002;2.厦门市集美区农业局361021) 摘要采用LMS一2B型二道生理纪录仪,分别记录分析浸于不同温度(20oC,25oC,30?)任氏 液中的牛蛙腓肠肌接受连续电 刺激时的单收缩曲线.观察不同温度对接受连续刺激的腓肠肌收缩能力的影响.温度为 20?,25?,30.C时对牛蛙腓肠肌最大 收缩力的影响差异不显着(尸>O.05),而对疲劳时间Tn的影响差异显着(P<0.05).温度 在20—30~C之间变化时,对腓肠肌收缩性 能的影响主要是影响其疲劳时间Tn. 关键词温度;腓肠肌;最大收缩力;疲劳时间 文献标识码:A文章编号:1003—4331(2008)06—0007—03 EffectsofTemperatureonContractibilityofBullfrog?SGastrocnemius „ ChenTongHuangRenmei (1.CollegeofLifeSciences,LongyanUniversity,Longyan364000;2.AgriculturalBureauofJimeiDistr ict,Xiamen361021) AbstractToobservetheeffectsofdifferenttemperaturesoncontractibilityofbullfrog?Sgastrocnemiust hatiscontinuouslystimulat- ed.Thesin~econtractioncurvesofbullfrog?SgastrocnemiusstimulatedcontinuouslyinRingersolutionsofdifferenttemperatureshave beenrecordedandanalyzedrespectivelywithLMS-2BModeltwochannelphysiologyrecordapparatus .Whenthetemperatureis20?, 25oc,and30oC,theirsinfluencesOffm~imumcontractilityofBullfrog?Sgastrocnemiushavenoobvio usdifferences(P>O.05),while influencesonfatiguetimehaveobviousdifferences(P<0.05).whenthetemperaturechangesbetween 20~30~C,theinfluenceson gastroenemius?contractilityismainlyaffectitsfatiguetime. Keywordstemperaturegastroenemiusmaximumcontractilityfatiguetime 影响肌肉收缩能力的因素是多方面的,如温度, Ca,pH,ATP等都能影响骨骼肌收缩.赵敬国等 作者简介:陈彤(1970一),女,福建龙岩人,讲师,主要研究方 向:动物生理. 研究阐述了在不同温度下,蟾蜍腓肠肌收缩能力的 变化规律,提出蟾蜍腓肠肌最适温度是20~25?. 对于温度变化主要是影响腓肠肌的收缩力还是疲劳 时间Tn(疲劳时间:连续直接刺激腓肠肌,当腓肠肌 的收缩幅度下降至最大收缩幅度的50%时所需的 4讨论 1)叶下珠同种提取物在不同体系中的抗氧 化效果不完全相同,不同方法的提取物在同一体系 中的抗氧化效果也存在差异. 2)转氨酶活性是肝细胞损伤的敏感指标,肝细 胞损伤时,其细胞膜通透性发生改变,转氨酶从肝细 胞内泄漏到培养基中,其活性的高低与肝实质细胞 受损的程度一致.试验结果显示:叶下珠对体外罗非 鱼肝细胞具有保护作用. 参考文献: 【1】曹红峰,黄文芳,宋靖芳.中草药防治鱼病研究进展[J】. 海洋科学,2006,3O(4):83—87. 【2】马新迂,裴俊俊.叶下珠药理研究综述【J】.齐鲁药事, 2006,25(2):104—105. 【3]习有兰.叶下殊植物引种栽培与生长状况调查[J】.试 验示范推广,2005,95(3):27—28. 【4】李兰岚,范适,饶力群,等.叶下珠提取物对体外四氯化 碳损伤肝细胞的保护作用[J].中国组织工程研究与临 床康复,2007,11(25):4909—4913. 陈晓红,胡友梅,廖雅琴.重庆产叶下珠对大鼠肝细胞 CCL4肝损伤的保护作用[J】.中药药理与I临床, 1994,10(4):17—18. 金鸣,蔡亚欣,李金荣,等.邻二氮菲一f?ez氧化法 H:O2/Fe产生的羟自由基[J】.生物化学与生物物理进 展,1996,23(6):553—555. LiFarong,YangXiong,ShengXiaoting,eta1.Antiox— idativeactivitiesofaucubininvitro[J].JournalofShanxi NormalUniversity(NaturalScienceEdition),2004,32(3): 98—101. 王慧琴,谢明勇,付志红.红花色素的抗氧化活性[J]. 无锡轻工大学学报,2003,22(5):98—101. 李素文,任风玉,张鸿卿,等.罗非鱼肝细胞作为环境污 染生物监测指标的初步研究[J].北京师范大学学报, 1995,3】(1):1l5-117. ,j1J1J,J,J 56789 r【【?【【r【 8福建畜牧兽医第3O卷第6期2008年 时间),目前尚未见报道.为探讨温度变化对骨骼肌 收缩性能(最大收缩力和疲劳时间)的影响,试验采 用牛蛙的离体腓肠肌为研究材料,观察不同温度 (20?,25?,30?)的任氏液对腓肠肌收缩性能的 影响状况. 1材料与方法 1.1试验材料和主要仪器 1.1.1试验材料牛蛙;任氏液(氯化钠6.50g, 氯化钾0.14g,氯化钙0.12g,碳酸氢钠0.20g,磷酸 二氢钠0.01g,葡萄糖2.00g). 1.1.3主要仪器LMS一2B二道生理记录仪(成都 仪器厂);BD—III一004双脉冲刺激器(北京大学仪器 厂);R.IE一2型张力换能器(张家港市生物医学仪器 厂);水浴锅(上海一叵科技有限公司). 1.2试验方法 1.2.1试验准备 1.2.1.1蛙坐骨神经一腓肠肌标本制备参考解景 田等主编的《生理学实验》方法,剥制蛙坐骨神 经一腓肠肌标本制备.标本应包括:坐骨神经,腓肠 肌,股骨头和一段脊柱骨阴部分. 1.2.】.2确定腓肠肌的刺激次数在试验中发现: 腓肠肌若刺激次数过多,其活性会大幅度降低,出现 收缩力下降(即波幅减小)和疲劳时间缩短现 象,直接影响试验数据的准确性.因此,必需确定腓 肠肌活性未出现明显变化的最多刺激次数,减小试 验误差,具体方法是:电流直接刺激腓肠肌,利用二 道生理记录仪和秒记录腓肠肌最大收缩波幅(即 最大收缩力)的高度及收缩波幅下降50%的疲劳时 问T,此即第一次刺激腓肠肌的收缩强度及T..将 其浸入任氏液15min后,严格按原来的连接装置固 定标本,再用同等的刺激强度进行刺激,记录第二次 刺激腓肠肌时的最大收缩波幅和波幅降至50%的 疲劳时间To.反复上述步骤,记录5次刺激腓肠肌 时的最大收缩波幅和波幅降至50%的时间Tn. 从图1中可看出,同一条腓肠肌在第5次刺激 ,, 4 点3 . 嘣 O — ._-重复l 12345 刺激次数 图13条腓肠肌在同等刺激条件下的最大波幅 之前其最大收缩波幅变化不明显,而在第5次刺 激时其最大收缩波幅明显降低,为了研究第l,第 4次的刺激对骨骼肌收缩力的影响程度,对第1, 第4次刺激的最大波幅进行方差分析,发现第1, 第4次的刺激对骨骼肌收缩力的影响差异不显着 (P>0.05). 从图2中可看到,第1次刺激时腓肠肌的疲劳时 间最长,明显比第2,第4次刺激的疲劳时间 长,而第2,第4次刺激的疲劳时间相近.对第 2,第4次刺激的T?进行方差分析,结果第2,第 4次刺激之问的疲劳时问差异不显着(P>0.05). 1234 刺激次数 图23条腓肠肌在相同刺激条件下的To(min) 在各种试验条件不变的前提下,第2,第4次 的刺激对腓肠肌收缩性(即最大收缩波幅和疲劳时 间To)的影响不显着(P>0.05).因此,在试验时,对 每条腓肠肌都要先刺激一次使其产生疲劳作为预处 理,然后再进行试验,记录这条腓肠肌接受第2,第 4次刺激时腓肠肌的最大收缩波幅和疲劳时间 1.2.2测定腓肠肌在不同温度下的最大收缩波幅和 疲劳时问R将制备好的腓肠肌标本经第1次刺 激发生疲劳后,浸入2O任氏液巾并保持15min 后进行第2次刺激,记录最大收缩波幅及波幅降至 50%的疲劳时间rro;以同样方法依次将腓肠肌浸入 25?,30?任氏液15min后进行第3次和第4次 刺激,分别记录最大收缩波幅及波幅降至50%的疲 劳时间.rn(每次刺激时,标本固定的及各种试 验参数,刺激条件都必须一致).重复以上步骤,分别 得出5条腓肠肌在2O?,25?,3Oc(=时的收缩波幅 及波幅下降50%的疲劳时间T0. 2结果 2.1不同温度下腓肠肌发生疲劳的时间图3的 结果表明,疲劳后的腓肠肌分别浸泡在20oC,25?, 30?的任氏液中15rain后,再次接受连续刺激时, 骨骼肌的疲劳时间有明显的不同(P<0.05),其中,腓 肠肌浸泡在25?的任氏液中15min后,再接受连 续刺激时,疲劳时间最长,即腓肠肌在25cIC最不容 福建畜牧兽医第3O卷第6期2008年9 易发生疲劳.从图3中也可看出,腓肠肌在20c【=时 的疲劳时间比在30?时的长. 1O 量8 S6 萎4 2 O — ?--2O? “-? 11--”25? 234 腓肠肌刺激次数 图35条腓肠肌在3种不同温度中的疲劳时间 2.2不同温度下腓肠肌的最大收缩波幅图4结 果表明,疲劳后的腓肠肌分别浸泡在20?,25?, 30cI=的任氏液中15min后,再次接受连续刺激时, 腓肠肌的收缩强度(即最大收缩波幅)没有发生显着 的变化(P>0.05),但在30?的任氏液中,腓肠肌的 收缩强度有所下降. 3讨论 3.1温度变化对肌肉收缩力的影响肌肉收缩的 机制目前仍以肌丝滑行理论来解释[3]:肌肉外在收 缩的产生,是由钙离子触发的横桥循环放能摆动引 起的.横桥放能摆动是指横桥中的肌球蛋白ATP酶 被激活,分解横桥中的ATP,放出能量,引起横桥向 粗丝的中心方向摆动,牵引细丝向肌节中央滑行. 当横桥中的ATP被分解,马上有新的ATP与横桥结 合,并通过内源性放能使横桥从倾斜位回到正常位, 又引起下一次新的摆动.因此,为保证横桥持续摆 动,必须保证ATP的不断再合成.ATP合成是一系 列酶促反应的结果,温度变化主要是通过影响各种 酶的活性,继而影响肌丝滑行时ATP的供应,同时 温度的变化也改变了肌球蛋白ATP酶的活性.因 此,温度变化会改变肌肉的收缩力.从试验结果图4 中可看出,温度在20~25oC时,肌肉的收缩力没有 太大变化(曲线有交叉),在30cC时,肌肉的收缩力 蚤 3. 落 234 腓肠肌刺激次数 图45条腓肠肌在3种不同温度中的最大收缩波幅 有所下降,但下降不显着(P>0.05). 3.2温度变化对疲劳时间的影响赵敬同等的试 验结果显示[I]:肌肉随收缩时间的延长,舒张速率/ 收缩速率逐渐降低,说明肌肉疲劳时收缩能力下降 的主要特征是肌肉舒张能力的降低.肌肉舒张是由 于肌浆网膜上的钙泵将Ca主动泵回肌浆网,使肌 浆中的Ca浓度下降,重新形成肌肉收缩的抑制因 素,使横桥与肌动蛋白分离,粗,细肌丝回到它们原 来的状态,引起肌肉舒张.钙泵是一种Ca一Mg依 赖式ATP酶,它能分解ATP并释放能量,借以进行 Ca的逆浓度梯度转运.温度过低或过高都会降低 ATP的供应,还降低了钙泵的活性,导致钙离子代谢 异常,影响肌肉的舒张,因此,疲劳时间缩短.试验结 果图3显示:腓肠肌在25cI=时的疲劳时间最长,说 明牛蛙离体腓肠肌在25c【=时连续收缩最不易发生 疲劳,其次是在20?时,最短的是在30?时,且差 异显着(P<0.05). 3.3肌肉运动的最适温度若要使肌肉的收缩能 力处于最佳水平,应使肌肉处于最理想的温度范围 内,温度过低或过高都会降低酶的活性,很快造成肌 肉的疲劳,影响肌肉的收缩能力.赵敬国…等在温 度对蟾蜍腓肠肌收缩能力的影响研究显示:蟾蜍腓 肠肌的收缩能力在20~25?时达到最高峰,以后随 温度继续升高,收缩能力迅速下降.试验结果显示, 牛蛙腓肠肌收缩性能最佳的温度是25?,与赵敬国 等的研究相符.也已有文献显示[4]人体运动时肌肉 的最适温度为38?.运动时肌肉温度会逐渐升高. 随着运动强度的增强和运动时间的延长,肌肉温度 过高,而温度过高是导致肌肉疲劳的重要原因. 4结论 温度在20~30?变化时,对牛蛙离体腓肠肌的 影响主要是通过影响腓肠肌舒张期,使其疲劳时间 发生明显变化,在25?时的疲劳时间最长,即离体 腓肠肌在25?时最不易发生疲劳.对腓肠肌最大收 缩力的影响不显着.因此,在生理学实验中,可通过 把任氏液的温度控制在25?来提高实验质量. 参考文献: [1]赵敬国,李建文.温度对蟾蜍腓肠肌收缩能力的影响[J】. 山东体育科技,2002,9(3):36—37. 【2】解景田,赵静.生理学实验【M】.2版.北京:高等教育出 版社,2002. 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