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1 互 動 式 全 中 文 生 物 醫 學 教 學 系 統 中 文 實 驗 手 冊

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3 目 錄 內 容 人 體 實 驗 血 壓 1 心 電 圖 和 心 音 11 心 電 圖 與 週 圍 循 環 23 呼 吸 35 運 動 對 心 血 管 系 統 的 作 用 47 肌 電 圖 (EMG) 57 眼 動 圖 描 記 法 71 肌 肉 83 反 射 和 反 應 時 間 97 呼 吸 氣 流 與 肺 容 量 115 感 覺 生 理 學 127 潛 水 反 應 147 活 體 水 分 平 衡 157 動 物 實 驗 蚯 蚓 動 作 電 位 167 蚯 蚓 小 腸 平 滑 肌 183 蛙 心 197 蛙 神 經 實 驗 219 蛙 骨 骼 肌 實 231

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5 血 壓 介 紹 在 這 個 實 驗 中, 你 將 逐 漸 熟 悉 聽 診 ( 聽 各 種 身 體 發 出 的 聲 音 ) 以 及 血 壓 的 測 量 本 實 驗 包 括 使 用 聽 診 器 和 血 壓 綁 帶 以 及 血 壓 計 測 量 各 自 的 血 壓 另 外, 你 還 要 預 估 周 圍 血 管 和 綁 帶 固 定 位 置 不 同 所 造 成 的 血 壓 變 化 現 代 血 壓 測 量 的 新 紀 元 是 由 Scipione Riva-Rocci( ) 於 1896 年 通 過 水 銀 壓 力 計 開 創 的 基 於 1896 年 的 原 始 設 計 製 造 的 Riva-Rocci 型 血 壓 計 實 驗 目 的 在 今 天 的 實 驗 中, 你 將 學 會 : 使 用 血 壓 計 和 聽 診 器 測 量 人 的 動 脈 血 壓 使 用 血 壓 計 確 定 收 縮 壓 以 及 檢 測 周 圍 血 管 脈 搏 論 證 不 同 位 置 下 的 測 量 是 如 何 影 響 動 脈 血 壓 的 大 小 1

6 步 驟 : 為 了 接 下 來 的 實 驗 能 夠 正 確 地 進 行, 你 必 須 能 夠 熟 練 運 用 聽 診 器 和 血 壓 計 警 告 血 壓 計 一 般 是 由 一 個 綁 帶, 以 及 一 個 連 接 著 壓 力 換 能 器 的 球 組 成 的 1. 將 壓 力 換 能 器 插 入 PowerLab 的 Input 1 插 口 2. 將 心 臟 擴 音 器 插 入 Input 2 插 口 3. 將 血 壓 計 的 綁 帶 纏 繞 在 上 臂, 略 高 於 肘 部, 如 : 顯 示 4. 點 擊 開 始 按 鈕 5. 練 習 向 綁 帶 內 充 氣 直 至 大 約 180 毫 米 汞 柱, 然 後 緩 緩 釋 放 壓 力 ( 每 秒 約 1-2 毫 米 汞 柱 ), 直 到 你 認 為 完 全 能 夠 正 確 使 用 血 壓 計 為 止 6. 點 擊 停 止 按 鈕 2

7 實 驗 項 目 一 傳 統 聽 診 方 式 在 這 部 分 實 驗 中, 你 將 學 習 使 用 傳 統 方 式, 利 用 聽 診 器, 通 過 檢 測 Korotkoff 音 來 測 量 血 壓 步 驟 : 1. 向 綁 帶 內 充 氣, 直 至 壓 力 達 到 180 毫 米 汞 柱 左 右 2. 緩 緩 地 釋 放 綁 帶 內 的 壓 力 ( 大 約 每 秒 1-2 毫 米 汞 柱 ), 直 到 聽 到 聽 診 器 內 的 Korotkoff 音 為 止 3. 收 縮 壓 就 是 你 所 聽 到 的 第 一 下 尖 銳 的 拍 擊 聲 4. 繼 續 慢 慢 地 釋 放 綁 帶 內 的 壓 力 ( 每 秒 1-2 毫 米 汞 柱 ) 舒 張 壓 被 定 義 為 聲 音 消 失 時 綁 帶 的 壓 力 5. 當 舒 張 壓 測 量 完 畢 後, 注 意 將 綁 帶 內 的 氣 體 完 全 放 出 不 要 保 持 綁 帶 部 分 膨 脹 或 令 其 長 時 間 保 持 膨 脹 的 狀 態 6. 對 每 個 受 試 者, 記 錄 四 次 測 量 血 壓 的 結 果 每 次 測 量 完 畢 後, 休 息 1 至 2 分 鐘 7. 對 不 同 的 同 學 重 複 以 上 的 步 驟, 直 到 你 認 為 已 經 掌 握 了 測 量 血 壓 的 技 術 3

8 實 驗 項 目 二 數 位 心 臟 擴 音 器 在 這 部 分 實 驗 中, 你 將 學 習 使 用 心 臟 擴 音 器 來 記 錄 測 量 血 壓 時 的 動 脈 音 步 驟 : 1. 將 血 壓 計 的 綁 帶 置 於 受 試 同 學 手 臂 ( 任 何 一 隻 手 臂 都 可 ) 上 的 適 當 位 置, 位 於 肘 部 和 肩 膀 的 中 間 2. 將 心 臟 擴 音 器 置 於 肱 動 脈 與 血 壓 計 綁 帶 之 間 這 樣 它 就 被 綁 帶 固 定 住 了 3. 點 擊 開 始 按 鈕 4. 向 綁 帶 內 充 氣, 直 至 壓 力 達 到 180 毫 米 汞 柱 左 右 5. 緩 緩 地 釋 放 綁 帶 內 的 壓 力 ( 大 約 每 秒 1-2 毫 米 汞 柱 ) 當 壓 脈 帶 壓 力 降 至 50 毫 米 汞 柱 時, 將 壓 力 完 全 洩 漏 掉 6. 點 擊 停 止 按 鈕 7. 對 不 同 的 同 學, 重 複 以 上 的 步 驟 對 其 血 壓 進 行 測 量 對 不 同 受 試 者 資 料 添 加 注 釋, 記 錄 其 姓 名, 方 便 實 驗 後 進 行 分 析 鑒 定 在 兩 次 測 量 之 間 休 息 1 到 2 分 鐘 4

9 分 析 心 臟 擴 音 器 1. 檢 驗 你 的 記 錄 結 果 PowerLab 系 統 中, 心 臟 擴 音 器 的 頻 道 上 顯 示 的 是 一 個 個 的 棘 波 訊 號, 其 中 每 一 個 波 峰 代 表 一 個 Korotkoff 音 這 些 棘 波 訊 號 可 以 被 用 來 定 義 收 縮 壓 和 舒 張 壓 2. 移 動 波 形 游 標, 將 其 放 置 於 壓 力 開 始 降 低 後 出 現 的 第 一 個 尖 峰 訊 號 之 上 這 個 尖 峰 對 應 的 壓 力 就 代 表 了 收 縮 壓 3. 用 滑 鼠 點 擊 這 個 點, 將 該 點 的 壓 力 值 記 錄 在 數 值 面 板 上, 並 且 在 資 料 上 添 加 注 釋 : 收 縮 壓 4. 將 數 值 面 板 內 的 資 料 填 寫 到 表 格 中 的 適 當 的 列 中 去 5. 然 後, 將 波 形 游 標 移 動 並 定 位 至 這 一 系 列 訊 號 中 的 最 後 一 個 尖 峰 訊 號 上 去 這 個 尖 峰 訊 號 就 代 表 了 舒 張 壓 的 出 現 6. 用 滑 鼠 點 擊 這 個 點, 然 後 在 數 值 面 板 內 輸 入 這 個 值 的 大 小 並 且 如 前 面 一 樣, 在 資 料 中 添 加 注 釋 : 舒 張 壓 對 於 某 些 受 試 者 來 說, 使 用 上 面 講 述 的 方 法 可 能 不 能 準 確 定 義 舒 張 壓 7. 對 你 們 組 裡 的 其 他 受 試 者, 重 複 以 上 的 步 驟 5

10 實 驗 項 目 三 血 壓 和 脈 搏 當 使 用 血 壓 計 測 量 血 壓 的 時 候, 你 可 以 很 容 易 地 觀 察 到 手 指 脈 搏 的 變 化 下 面 我 們 就 要 看 一 下 這 種 脈 搏 變 化 的 測 量 是 否 可 以 代 替 聽 診 器 來 測 血 壓 步 驟 : 1. 拆 除 插 在 PowerLab 系 統 的 Input 2 輸 入 口 的 心 臟 擴 音 器 2. 將 手 指 脈 搏 壓 差 換 能 器 接 入 到 Input 2 插 口 3. 將 手 指 脈 搏 壓 差 換 能 器 綁 在 手 上 ( 保 持 和 血 壓 計 綁 帶 在 同 一 手 臂 ), 並 將 換 能 器 的 壓 力 檢 測 器 對 準 中 指 末 梢 ( 指 尖 部 位 ) 並 使 魔 鬼 氈 將 其 固 定 牢 固 既 不 要 太 鬆 也 不 要 太 緊 4. 靜 坐 並 保 持 全 身 放 鬆, 將 手 放 置 於 大 腿 前 方, 以 減 少 任 何 人 為 的 移 動 5. 點 擊 開 始 按 鈕, 記 錄 得 到 的 脈 衝 看 起 來 應 該 和 此 圖 相 似 6. 添 加 注 釋, 以 記 錄 受 試 者 的 姓 名 7. 向 綁 帶 內 充 氣, 直 到 其 壓 力 剛 好 超 過 180 毫 米 汞 柱 注 意 到 此 時 脈 搏 的 訊 號 應 該 消 失 了 8. 緩 緩 地 釋 放 綁 帶 內 的 氣 體, 使 得 其 壓 力 以 每 秒 1-2 毫 米 汞 柱 的 速 度 下 降 9. 一 旦 壓 力 緩 慢 下 降 達 到 50 毫 米 汞 柱 的 大 小, 馬 上 完 全 釋 放 血 壓 計 綁 帶 內 的 氣 體, 使 其 壓 力 歸 零 10. 點 擊 停 止 按 鈕 6

11 測 量 1. 檢 驗 你 的 記 錄 結 果 將 波 形 游 標 移 動 到 血 壓 計 綁 帶 壓 力 下 降 後 的 第 一 個 可 見 的 手 指 脈 搏 訊 號 上 面 這 個 脈 搏 訊 號 表 示 動 脈 血 流 部 分 恢 復, 血 液 到 達 了 前 臂 2. 用 滑 鼠 點 擊 該 點, 在 數 值 面 板 內 輸 入 該 點 所 對 應 的 壓 力 值, 並 且 在 該 點 的 資 料 上 添 加 注 釋 : 收 縮 壓 3. 將 數 值 面 板 內 的 資 料 登 錄 到 表 格 內 合 適 的 列 中 7

12 實 驗 項 目 四 流 體 力 學 效 應 這 部 分 實 驗 是 實 驗 三 的 擴 充, 測 試 在 手 臂 不 同 位 置 進 行 測 量 和 手 臂 處 於 不 同 狀 態 下 測 量 得 到 的 血 壓 大 小 變 化 步 驟 : 1. 將 血 壓 計 綁 帶 綁 在 前 臂 略 高 於 手 腕 的 位 置, 然 後 將 手 指 脈 搏 換 能 器 固 定 在 同 一 側 手 臂 的 中 指 上 2. 確 認 受 試 者 的 肘 部 彎 曲 成 了 90 度, 並 將 其 手 腕 放 置 在 桌 子 或 者 座 椅 臂 靠 板 上, 以 保 持 其 穩 定 3. 在 注 釋 面 板 內 輸 入 : 手 臂 靜 止,90 4. 點 擊 開 始 按 鈕 5. 向 綁 帶 內 充 氣, 使 之 達 到 180 毫 米 汞 柱 的 壓 力 6. 點 擊 添 加 按 鈕, 向 實 驗 添 加 上 面 的 注 釋 7. 緩 緩 地 釋 放 綁 帶 內 的 氣 體, 使 得 其 壓 力 以 每 秒 1-2 毫 米 汞 柱 的 速 度 下 降 8. 一 旦 壓 力 緩 慢 下 降 達 到 50 毫 米 汞 柱 的 大 小, 馬 上 完 全 釋 放 血 壓 計 綁 帶 內 的 氣 體, 使 其 壓 力 歸 零 9. 點 擊 停 止 按 鈕 10. 將 手 臂 至 於 下 列 不 同 的 位 置 上, 重 複 以 上 的 步 驟 3-9, 並 且 在 每 次 實 驗 中 添 加 注 釋, 對 實 驗 參 數 做 適 當 的 描 述 將 手 臂 鬆 弛 地 垂 在 身 體 一 側 將 手 臂 豎 直 抬 起 在 頭 頂 上 方 8

13 分 析 流 體 力 學 效 應 通 過 血 壓 計 綁 帶 和 手 指 脈 搏 資 料 來 確 定 收 縮 壓 的 大 小 1. 檢 測 手 指 脈 搏 實 驗 資 料 將 波 形 游 標 移 動 並 置 於 血 壓 計 綁 帶 壓 力 降 低 後 出 現 的 第 一 個 脈 搏 脈 衝 訊 號 上 這 個 尖 峰 對 應 的 壓 力 就 代 表 了 收 縮 壓 2. 用 滑 鼠 點 擊 該 點, 在 數 值 面 板 內 輸 入 該 點 所 對 應 的 壓 力 值, 並 且 在 該 點 的 資 料 上 添 加 注 釋 : 收 縮 壓 3. 將 數 值 面 板 內 的 資 料 登 錄 到 表 格 內 合 適 的 列 中 4. 對 每 一 次 實 驗 的 實 驗 方 案 重 複 以 上 的 步 驟 1-3 9

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15 心 電 圖 和 心 音 介 紹 心 臟 的 搏 動 伴 隨 著 電 活 動 和 心 音 的 產 生 從 身 體 表 面 記 錄 得 到 的 心 臟 電 位 活 動 被 稱 之 為 心 電 圖 (ECG) 本 實 驗 的 目 的 就 是 讓 同 學 學 會 記 錄 和 分 析 受 試 者 的 心 電 圖, 並 瞭 解 心 電 圖 和 心 音 之 間 的 關 係 實 驗 目 的 通 過 今 天 的 實 驗, 我 們 將 要 學 習 : 瞭 解 心 電 圖 的 標 準 電 導 連 接 (I,II,III) 的 電 極 如 何 固 定 學 會 鑑 定 心 電 圖 的 主 要 構 成 波 型 (P 波,QRS 波 群,T 波 ) 瞭 解 心 臟 電 位 活 動 和 這 些 主 要 組 成 波 之 間 的 關 係 學 會 估 計 心 電 圖 各 波 的 持 續 時 間 和 其 幅 度 值 學 會 通 過 心 電 圖 計 算 心 跳 解 釋 心 臟 電 位 活 動 ( 心 電 圖 的 記 錄 結 果 ) 和 心 臟 機 械 運 動 ( 心 音 記 錄 結 果 ) 之 間 的 關 係 記 錄 心 臟 活 動 的 儀 器 教 學 儀 器 早 期 (1920) 的 心 臟 擴 音 器 11

16 步 驟 : 1. 確 認 PowerLab 已 經 正 確 連 接, 然 後 打 開 電 源 2. 將 操 作 按 鈕 連 接 到 PowerLab 的 Input 1 插 口 3. 請 將 手 腕 和 腳 踝 的 手 錶 和 首 飾 摘 下 4. 將 電 極 引 線 連 接 到 生 物 電 放 大 器 電 纜 的 地 線 頻 道 1( 負 極 ) 以 及 頻 道 1 ( 正 極 ) 5. 將 生 物 電 放 大 器 電 纜 插 入 Bio Amp input 插 口 12

17 標 準 連 接 將 電 極 正 極 貼 在 左 腕, 負 極 貼 在 右 腕, 地 線 連 接 在 右 腿 1. 用 筆 在 準 備 固 定 電 極 的 部 位 做 記 號 使 用 酒 精 棉 球 清 潔 該 部 位 的 皮 膚, 然 後 在 該 區 域 使 用 磨 砂 膏 或 軟 墊 輕 輕 摩 擦 這 些 操 作 將 減 少 皮 膚 表 面 的 電 阻, 可 確 保 電 極 和 皮 膚 有 良 好 的 接 觸 2. 如 果 使 用 的 是 帶 有 夾 子 的 電 極, 在 固 定 電 極 前, 給 電 極 塗 上 少 量 的 電 極 膠 如 果 使 用 的 是 已 有 附 有 電 極 凝 膠 的 電 極 貼 片, 那 麼 就 不 必 再 塗 電 極 膠 了 3. 在 連 接 完 畢 後, 首 先 測 試 一 下, 如 果 沒 有 產 生 很 好 的 訊 號 的 話, 可 以 嘗 試 使 用 替 代 方 法 13

18 實 驗 項 目 一 平 靜 狀 態 下 的 心 電 圖 本 實 驗 中, 你 將 要 記 錄 心 電 圖 (ECG) 並 檢 驗 其 主 要 構 成 的 波 步 驟 : 1. 受 試 者 應 保 持 放 鬆 而 固 定 的 坐 姿, 以 盡 可 能 地 減 少 各 種 人 為 的 移 動 2. 將 受 試 者 的 姓 名 填 入 注 釋 面 板 3. 點 擊 開 始 按 鈕, 然 後 添 加 注 釋 點 擊 自 動 調 整 按 鈕, 保 證 在 記 錄 時, 可 以 方 便 地 觀 察 到 所 有 的 資 料 4. 如 果 不 能 記 錄 到 可 見 的 心 電 圖 訊 號, 請 檢 查 三 個 電 極 是 否 已 固 定 正 確 如 果 訊 號 的 噪 音 過 大 或 者 難 以 辨 認, 請 確 認 受 試 者 是 否 保 持 放 鬆 狀 態, 考 慮 使 用 替 代 連 接 位 置 5. 點 擊 停 止 按 鈕 6. 點 擊 開 始 按 鈕 記 錄 時, 應 要 求 受 試 者 張 開 與 合 攏 雙 手, 然 後 將 手 臂 交 叉 在 胸 前 隨 著 手 和 手 臂 的 運 動, 心 電 圖 應 發 生 明 顯 的 變 化 這 說 明 了 為 何 受 試 者 在 心 電 圖 的 記 錄 過 程 中, 必 須 保 持 靜 止 和 放 鬆 狀 態 7. 當 受 試 者 保 持 安 靜 坐 姿 後, 再 次 點 擊 開 始 按 鈕 當 記 錄 資 料 中 沒 有 明 顯 的 人 為 移 動 造 成 的 影 響 時, 鍵 入 注 釋 : 平 靜 狀 態 下 的 心 電 圖 以 及 受 試 者 的 姓 名, 然 後 添 加 注 釋 8. 點 擊 停 止 按 鈕 14

19 分 析 平 靜 狀 態 下 的 心 電 圖 1. 流 覽 你 所 記 錄 到 的 資 料, 並 觀 察 常 規 的 心 電 圖 週 期 2. 在 一 個 典 型 的 心 動 週 期 內, 測 量 P 波 QRS 波 群 和 T 波 的 持 續 時 間 和 幅 度 3. 測 量 幅 度 時, 將 標 記 置 於 緊 靠 P 波 之 前 的 基 線 處 然 後, 將 波 形 游 標 移 動 到 要 測 量 的 波 的 峰 頂 位 置 點 擊 滑 鼠, 將 資 料 記 錄 到 數 值 面 板 4. 將 數 值 面 板 內 的 資 料 拖 動 到 上 方 表 格 中 合 適 的 位 置 去 5. 要 測 量 波 的 持 續 時 間, 則 應 該 將 標 記 移 動 到 波 或 者 波 群 的 起 始 位 置, 然 後 將 波 形 游 標 移 動 到 相 應 的 P 波 T 波 和 QRS 波 的 結 束 位 置 6. 點 擊 滑 鼠, 將 資 料 記 錄 到 數 值 面 板, 然 後 將 數 值 面 板 內 的 資 料 拖 動 到 表 格 中 合 適 的 位 置 中 去 7. 現 在, 我 們 對 心 臟 跳 動 過 程 中 的 速 率 變 化 進 行 研 究 首 先, 將 時 間 軸 比 例 調 至 10:1, 然 後, 和 上 面 的 方 法 類 似, 通 過 移 動 標 記 以 及 波 形 游 標 來 測 量 相 鄰 兩 個 R 波 間 的 時 間 間 隔 8. 將 測 量 的 結 果 記 錄 到 下 方 的 表 格 中 對 於 每 個 被 記 錄 的 心 跳 間 隔, 使 用 如 下 的 等 式 HR = 60 t, 將 計 算 得 到 的 心 跳 填 寫 到 表 格 的 第 三 列 中 其 中 HR 代 表 心 跳 ( 次 / 分 鐘 ), 而 t 則 代 表 時 間 間 隔 ( 秒 ) ECG 幅 度 和 持 續 時 間 成 分 幅 度 (mv) 持 續 時 間 (s) P 波 QRS 波 群 T 波 ECG 間 期 和 速 率 雙 間 期 (s) 心 率 (BPM)

20 實 驗 項 目 二 心 電 圖 變 化 本 實 驗 中, 你 將 要 記 錄 你 們 組 的 不 同 成 員 在 平 靜 狀 態 下 的 心 電 圖 訊 號 步 驟 : 1. 將 電 極 固 定 在 新 的 受 試 者 身 上 2. 當 受 試 者 安 靜 地 坐 定 後, 點 擊 開 始 按 鈕 如 果 記 錄 到 的 心 電 圖 訊 號 中 沒 有 人 為 運 動 的 痕 跡, 那 麼 在 注 釋 中 鍵 入 : 平 靜 狀 態 心 電 圖 以 及 受 試 者 的 姓 名 3. 點 擊 停 止 按 鈕 4. 對 小 組 的 所 有 成 員 重 複 上 述 的 操 作 16

21 分 析 心 電 圖 變 化 將 你 們 組 記 錄 到 的 心 電 圖 T 波 P 波 以 及 QRS 波 群 的 持 續 時 間 與 幅 度 大 小 去 和 教 室 中 其 他 組 的 資 料 進 行 比 較 將 你 們 得 到 的 結 果 記 錄 到 表 格 中 去 測 量 波 形 幅 度 1. 找 到 你 感 興 趣 的 波 形, 將 標 記 移 動 到 這 個 波 的 波 峰 前 的 最 低 點 2. 將 波 形 游 標 移 動 到 標 記 右 邊 的 波 峰 位 置, 然 後 點 擊 滑 鼠 3. 將 數 值 面 板 中 記 錄 得 到 的 心 電 圖 資 料 拖 動 到 表 格 的 幅 度 列 測 量 波 形 的 持 續 時 間 1. 找 到 你 所 感 興 趣 的 波 形, 將 標 記 移 動 到 該 波 形 的 波 峰 前 的 最 低 點 2. 將 波 形 游 標 移 動 到 該 波 形 的 波 峰 後 的 最 低 點, 然 後 點 擊 滑 鼠 3. 將 數 值 面 板 內 記 錄 的 資 料 拖 動 到 表 格 的 合 適 的 列 中 去 受 試 者 ECG 成 分 幅 度 和 時 程 受 試 者 P 波 幅 度 (mv) P 波 時 程 (s) R 波 幅 度 (mv) QRS 波 群 時 程 (s) T 波 幅 度 (mv) T 波 時 程 (s) 17

22 實 驗 項 目 三 心 電 圖 和 心 音 在 本 部 分 實 驗 中, 你 將 對 處 於 平 靜 狀 態 的 受 試 者 進 行 心 電 圖 和 心 音 的 測 量, 並 研 究 兩 者 之 間 的 關 係 使 用 聽 診 器 對 這 個 實 驗 來 說 使 用 聽 診 器 要 比 振 動 膜 更 好, 因 為 它 能 夠 隔 絕 房 間 內 的 噪 音, 這 對 於 去 除 噪 音 是 很 有 幫 助 的 老 師 將 首 先 簡 略 地 演 示 一 下 如 何 使 用 聽 診 器 首 先 使 用 右 手 將 聽 診 器 的 聽 筒 貼 在 受 試 者 的 左 胸 上 ( 這 一 步 非 常 簡 單 ), 移 動 聽 筒, 直 到 找 到 合 適 的 位 置, 能 夠 清 晰 地 聽 到 受 試 者 的 心 跳 聲 聽 筒 內 的 聲 音 相 對 較 低, 所 以 房 間 內 必 須 保 持 安 靜 當 聽 到 清 晰 的 心 音 後, 受 試 者 應 代 替 記 錄 的 同 學 用 右 手 將 聽 診 器 緊 貼 自 己 的 左 胸 上 以 讓 記 錄 資 料 的 同 學 能 夠 騰 出 手 來 進 行 實 驗 1. 點 擊 開 始 按 鈕, 開 始 記 錄 心 電 圖 資 料, 然 後, 在 聽 到 心 音 中 的 啦 聲 時 按 下 操 作 按 鈕, 在 聽 到 嗒 聲 時, 放 鬆 2. 如 此, 在 幾 個 心 跳 週 期 後, 點 擊 停 止 按 鈕 18

23 分 析 心 電 圖 和 心 音 為 了 方 便 研 究 兩 個 記 錄 頻 道 內 的 資 料, 將 螢 幕 上 記 錄 到 的 兩 個 頻 道 資 料 重 合 起 來 進 行 分 析 此 時, 面 板 中 的 頻 道 輪 廓 按 鈕 是 活 動 的, 即 可 以 點 擊 的 1. 注 意 記 錄 的 事 件 ( 心 音 ) 和 心 電 圖 之 間 的 關 係 2. 移 動 標 記 和 波 形 游 標, 透 過 下 面 的 步 驟 測 量 心 電 圖 資 料 中 R 波 間 隔 和 事 件 訊 號 上 升 的 間 隔 1. 將 心 電 圖 頻 道 選 擇 為 使 用 頻 道 2. 將 標 記 移 動 到 R 波 的 波 峰 3. 然 後, 將 事 件 頻 道 選 擇 為 使 用 頻 道 4. 移 動 波 形 游 標, 使 之 指 示 在 時 間 訊 號 中 上 升 的 位 置, 並 點 擊 滑 鼠 5. 最 後 將 資 料 記 錄 到 表 格 中 3. 接 著, 測 量 T 波 的 波 峰 和 事 件 訊 號 的 下 降 之 間 的 時 間 間 隔 1. 將 心 電 圖 頻 道 選 擇 為 使 用 頻 道 2. 將 標 記 定 位 在 T 波 的 波 峰 位 置 3. 然 後, 將 事 件 頻 道 選 擇 為 使 用 頻 道 4. 選 擇 事 件 頻 道, 然 後 使 用 波 形 游 標 定 位 訊 號 下 降 的 位 置 5. 最 後 將 資 料 記 錄 到 表 格 中 ECG 和 心 音 R 波 至 第 一 心 音 (s) T 波 至 第 二 心 音 (s) 19

24 實 驗 項 目 四 心 電 圖 和 心 音 標 的 法 在 本 實 驗 中, 你 將 要 記 錄 處 於 安 靜 狀 態 下 的 受 試 者 的 心 電 圖 和 心 音 ( 使 用 心 臟 擴 音 器 ), 並 比 較 兩 者 之 間 的 關 係 很 顯 然 的, 我 們 可 以 認 為 在 實 驗 三 中 使 用 記 錄 心 音 的 方 法 是 不 正 確 的 比 如 說, 資 料 的 記 錄 會 因 人 的 反 應 時 間 較 慢 導 致 一 個 顯 著 性 的 延 遲 一 個 替 代 的 方 法 就 是 心 音 標 的 法, 將 一 個 擴 音 器 至 於 受 試 者 的 胸 腔 壁 上 來 記 錄 心 音 這 種 方 法 可 以 即 時 地 將 變 化 顯 示 出 來 步 驟 : 1. 將 操 作 按 鈕 從 Input 1 插 口 拆 下, 然 後 在 該 插 口 插 入 心 臟 擴 音 器 2. 然 後 將 心 臟 擴 音 器 放 置 在 受 試 者 的 左 胸 部 位, 用 鬆 緊 帶 綁 在 擴 音 器 上, 或 者 用 一 些 重 物 壓 在 器 上, 保 證 擴 音 器 固 定 牢 固 ( 此 時 要 求 受 試 者 呈 平 躺 的 姿 勢 ) 一 定 要 注 意, 不 要 使 用 手 將 擴 音 器 貼 在 胸 腔 壁 上, 因 為 這 種 方 法 不 可 避 免 地 會 將 手 部 的 微 小 移 動 產 生 的 噪 音 引 入 記 錄 到 的 資 料 3. 點 擊 開 始 按 鈕, 記 錄 心 電 圖 和 心 臟 擴 音 器 的 資 料 在 記 錄 時, 可 以 嘗 試 改 變 擴 音 器 的 位 置, 以 得 到 最 好 的 訊 號 強 度 4. 在 大 約 15 秒 之 後, 點 擊 停 止 按 鈕 20

25 分 析 心 電 圖 和 心 音 標 的 法 和 前 面 相 同, 為 了 更 方 便 地 比 較 兩 個 頻 道 的 資 料, 我 們 將 畫 面 內 的 兩 個 頻 道 重 疊 顯 示 點 擊 螢 幕 的 右 上 方 的 按 鈕 就 可 以 選 擇 不 同 的 頻 道 為 活 動 頻 道 1. 觀 察 R 波 和 第 一 心 音 之 間 的 關 係 按 照 下 面 的 步 驟, 使 用 標 記 和 波 形 游 標 來 測 量 R 波 波 峰 和 第 一 心 音 開 始 之 間 的 時 間 間 隔 1. 將 心 電 圖 頻 道 選 擇 為 活 動 頻 道 2. 將 標 記 置 於 R 波 的 波 峰 之 上 3. 將 心 音 圖 頻 道 選 擇 為 活 動 頻 道 4. 使 用 波 形 游 標 來 標 記 第 一 心 音 開 始 的 位 置 5. 將 記 錄 到 的 時 間 填 入 表 格 中 2. 觀 察 T 波 和 第 二 心 音 開 始 之 間 的 關 係 分 別 將 標 記 和 波 形 游 標 定 位 在 T 波 波 峰 和 第 二 心 音 開 始 的 位 置, 然 後 重 複 上 面 的 步 驟 1 到 5 ECG 和 心 音 感 測 器 R 波 至 第 一 心 音 (s) T 波 至 第 二 心 音 (s) 21

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27 心 電 圖 與 周 圍 循 環 介 紹 心 臟 的 幫 浦 功 能 驅 動 血 液 進 行 體 循 環 和 肺 循 環, 心 臟 週 期 性 的 收 縮 推 動 血 液 流 動 本 實 驗 中, 你 將 測 量 手 指 脈 搏 和 ECG 及 其 關 係 此 外, 你 將 觸 摸 各 種 動 脈 脈 搏, 研 究 手 的 周 邊 循 環 和 寒 冷 的 效 應 早 期 記 錄 人 類 脈 搏 的 設 備 : 直 接 脈 搏 計 Direct Sphygmograph( 仿 Etienne-Jules Marey) 實 驗 目 的 在 今 天 的 實 驗 中, 你 將 學 會 : 測 量 安 靜 狀 態 下 的 ECG 和 脈 搏 分 析 記 錄 訊 號 和 脈 搏 的 個 體 差 異 觸 摸 橈 動 脈 尺 動 脈 和 臂 動 脈 脈 搏 顯 示 手 指 的 動 脈 血 液 供 應 來 源 於 橈 動 脈 和 尺 動 脈 形 成 的 吻 合 支 測 量 寒 冷 對 手 指 脈 搏 幅 度 的 影 響 23

28 步 驟 : 儀 器 連 接 1. 確 定 PowerLab 已 經 正 確 連 接, 並 打 開 電 源 2. 將 手 指 脈 搏 感 測 器 安 放 在 中 指 3. 將 手 指 脈 搏 感 測 器 連 接 到 輸 入 1(Input 1) 4. 將 手 腕 和 腳 踝 處 的 手 錶 和 首 飾 取 下 5. 將 電 極 連 線 分 別 插 入 生 物 放 大 器 電 纜 的 (Bio Amp cable) 接 地 插 孔 CH1 的 正 極 (POS) 和 負 極 (NEG) 插 孔 6. 將 生 物 放 大 器 電 纜 的 插 頭 插 入 PowerLab 主 機 的 Bio Amp input 介 面 24

29 標 準 連 接 心 電 圖 電 極 連 接 電 極 的 正 極 連 到 左 手 腕, 負 極 連 到 右 手 腕, 地 線 連 到 左 腿 1. 使 用 筆 標 記 電 極 安 放 的 位 置, 用 酒 精 棉 球 清 潔 局 部 皮 膚, 並 用 磨 砂 膏 或 襯 墊 輕 輕 磨 擦 之, 以 降 低 皮 膚 外 層 電 阻, 確 保 較 好 的 導 電 性 2. 如 果 使 用 可 重 複 使 用 的 電 極 夾, 則 在 安 放 前 用 少 量 電 極 膠 塗 在 局 部 皮 膚 上 如 果 使 用 電 極 貼 片, 裡 面 已 有 電 極 膠, 不 需 要 再 另 加 電 極 膠 3. 如 果 在 第 一 次 練 習 時, 你 就 發 現 訊 號 不 清 晰, 那 麼 嘗 試 一 下 其 他 替 代 方 法 25

30 練 習 1 心 電 圖 和 脈 搏 測 量 安 靜 狀 態 下 的 ECG 和 脈 搏, 觀 察 兩 者 關 係 步 驟 : 1. 端 正 坐 下, 放 鬆 身 體, 盡 可 能 避 免 由 於 身 體 活 動 引 起 的 人 為 雜 訊 2. 在 注 釋 視 窗 輸 入 姓 名 3. 點 擊 開 始, 添 加 注 釋 s 後 點 擊 停 止 如 果 記 錄 不 到 ECG, 檢 查 電 極 是 否 正 確 安 放 如 果 訊 號 不 清 晰 或 雜 訊 較 大, 注 意 放 鬆 身 體 ; 必 要 時 考 慮 採 用 另 一 種 體 位, 如 替 代 方 法 所 示 點 擊 自 動 設 置 座 標 比 例 以 確 保 你 能 看 到 所 有 記 錄 的 資 料 資 料 5. 取 下 ECG 電 極 6. 換 其 他 同 學 重 複 步 驟

31 分 析 心 電 圖 和 脈 搏 1. 拖 動 標 記 放 在 頻 道 1 的 QRS 複 合 波 上 2. 移 動 游 標 到 頻 道 2 脈 搏 波 開 始 的 部 位 ( 在 QRS 複 合 波 之 後 ) 3. 點 擊 以 使 Δ t 資 料 出 現 在 資 料 視 窗 4. 將 資 料 視 窗 的 資 料 拖 到 表 的 Δ t 欄 內 5. 依 次 重 複 步 驟 1-4 觀 察 下 一 位 元 同 學 的 記 錄 資 料 資 料 27

32 實 驗 項 目 二 脈 搏 測 量 其 他 學 生 的 脈 搏, 確 定 個 體 差 異 步 驟 : 1. 安 放 手 指 脈 搏 感 測 器 2. 在 注 釋 視 窗 輸 入 姓 名 3. 點 擊 開 始 按 鈕 4. 添 加 注 釋 並 記 錄 10 s 5. 點 擊 停 止 按 鈕 6. 換 其 他 同 學 重 複 步 驟

33 分 析 脈 搏 使 用 標 記 和 游 標 測 量 脈 搏 幅 度 和 脈 搏 間 隔 毎 ㄧ 位 組 員 心 跳 的 速 率 會 自 動 的 計 算 出 並 顯 示 於 表 格 中 使 用 標 記 和 游 標 測 量 每 位 元 同 學 脈 搏 的 波 幅 和 每 個 脈 搏 間 的 間 隔 時 間 測 量 脈 搏 的 波 幅 : 1. 拖 動 標 記 到 到 某 一 個 波 的 最 低 點 2. 移 動 游 標 到 該 波 的 頂 峰, 點 擊 3. 將 脈 搏 資 料 視 窗 的 資 料 拖 到 表 的 波 幅 欄 內 測 量 脈 搏 間 隔 時 間 : 1. 拖 動 標 記 到 到 某 一 個 波 的 最 高 點 2. 移 動 游 標 到 下 一 個 波 的 頂 峰, 點 擊 3. 將 資 料 視 窗 的 資 料 拖 到 表 的 間 隔 時 間 欄 內 表 的 最 後 一 欄 顯 示 根 據 脈 搏 間 隔 時 間 計 算 的 心 跳 (60/Δ t) 29

34 實 驗 項 目 三 觸 診 動 脈 脈 搏 學 會 周 圍 動 脈 脈 搏 的 觸 診 步 驟 : 1. 在 如 圖 中 所 示 位 置, 感 受 手 指 的 脈 搏 將 食 指 中 指 和 無 名 指 並 列 放 在 橈 動 脈 沿 線 上, 你 將 感 受 到 脈 搏 不 要 使 用 拇 指 觸 診 拇 指 本 身 脈 搏 較 強, 易 把 拇 指 的 脈 搏 誤 以 為 橈 動 脈 脈 搏 不 要 壓 力 過 大, 輕 度 到 中 度 的 壓 力 較 為 合 適 尋 找 動 脈 時, 最 好 用 手 指 在 動 脈 區 域 緩 慢 滑 動 以 感 覺 脈 搏, 而 不 要 立 即 施 加 壓 力 2. 嘗 試 觸 摸 尺 動 脈 的 脈 搏 在 大 多 數 人 身 上, 觸 摸 不 到 尺 動 脈 脈 搏 3. 在 肘 窩 處 觸 摸 臂 動 脈 脈 搏 30

35 實 驗 項 目 四 動 脈 吻 合 證 明 供 應 手 指 的 動 脈 血 同 時 來 源 於 橈 動 脈 和 尺 動 脈 的 吻 合 支 步 驟 : 1. 在 中 指 的 末 梢 端 安 放 手 指 脈 搏 感 測 器 2. 點 擊 開 始 按 鈕 3. 在 臂 動 脈 橈 動 脈 和 尺 動 脈 依 次 重 複 如 下 過 程 : 用 拇 指 壓 迫 動 脈 以 阻 斷 血 流 5-10 s, 然 後 鬆 開 開 始 壓 迫 動 脈 時, 在 注 釋 內 輸 入 動 脈 的 名 稱 ; 鬆 開 時 輸 入 鬆 開 4. 點 擊 停 止, 觀 察 記 錄 的 波 形, 如 圖 所 示 31

36 分 析 動 脈 吻 合 上 方 的 頻 道 顯 示 原 始 記 錄 資 料 下 方 的 頻 道 顯 示 由 原 始 記 錄 資 料 計 算 的 脈 搏 幅 度 仔 細 觀 察 結 果, 注 意 壓 迫 各 個 動 脈 對 脈 搏 幅 度 影 響 的 差 異 32

37 實 驗 項 目 五 寒 冷 的 效 應 檢 查 寒 冷 對 脈 搏 幅 度 的 影 響 步 驟 : 1. 點 擊 開 始 按 鈕 2. 手 處 於 常 溫 狀 態, 記 錄 脈 搏 s 3. 點 擊 停 止 按 鈕 4. 記 錄 前 添 加 注 釋 冷 前 5. 取 下 手 指 脈 搏 感 測 器 6. 將 手 浸 入 冷 水 30 s, 或 直 到 覺 得 手 很 不 舒 適 浸 入 冷 水 的 時 間 越 長, 觀 察 到 的 變 化 越 明 顯 浸 入 冷 水 的 時 間 越 長, 觀 察 到 的 變 化 越 明 顯 7. 擦 乾 手 後 再 次 安 放 手 指 脈 搏 感 測 器 8. 點 擊 開 始 按 鈕 9. 記 錄 前 添 加 注 釋 複 溫 10. 在 手 的 溫 暖 和 脈 搏 恢 復 期 間, 連 續 記 錄 幾 分 鐘 11. 點 擊 停 止 按 鈕 點 擊 自 動 設 置 座 標 比 例 以 確 保 你 能 看 到 所 有 記 錄 的 資 料 資 料 33

38 分 析 寒 冷 的 效 應 1. 使 用 標 記 和 波 形 游 標, 注 意 頻 道 2 中 脈 搏 的 幅 度, 按 30 s 間 隔 取 實 驗 資 料 2. 將 資 料 視 窗 的 資 料 送 入 表 中 34

39 呼 吸 介 紹 在 本 實 驗 中, 你 將 學 到 如 何 使 用 繫 在 腹 部 的 呼 吸 張 力 換 能 帶 ( 呼 吸 綁 帶 ) 來 記 錄 呼 吸 呼 吸 運 動 你 將 在 本 實 驗 中 研 究 呼 吸 的 各 個 不 同 方 面, 包 括 : 保 持 呼 吸 的 能 力 過 度 換 氣 再 呼 吸 以 及 呼 吸 和 心 跳 之 間 的 關 係 實 驗 目 的 在 今 天 的 實 驗 中, 你 應 該 學 會 描 述 和 解 釋 : 主 動 過 度 換 氣 的 作 用 再 呼 吸 已 呼 出 氣 體 對 呼 吸 模 式 的 作 用 呼 吸 和 心 跳 之 間 的 關 係 早 期 的 肺 活 量 計 :Hutchinsons 肺 活 量 計 這 套 設 備 是 由 法 國 科 學 家 Étienne- Jules Marey ( ) 製 作 出 來 的 製 作 這 套 設 備 是 為 了 研 究 呼 吸 時 胸 部 的 運 動 它 連 接 在 一 個 彈 簧 板 上, 當 一 次 呼 吸 結 束 時, 它 將 復 位 到 其 原 始 位 置 35

40 步 驟 : 儀 器 連 接 1. 如 圖, 將 呼 吸 帶 綁 在 受 試 者 的 腹 部 感 測 器 應 該 : 放 置 在 身 體 的 前 方, 對 準 肚 臍 將 鬆 緊 帶 充 分 地 繫 緊, 即 受 試 者 完 全 將 氣 呼 出, 繫 帶 也 不 能 留 有 空 隙 呼 吸 綁 帶 可 以 被 繫 在 衣 服 外 面, 而 且 使 用 時, 受 試 者 坐 臥 立 皆 可 以, 只 要 他 們 感 到 舒 適 皆 可 ( 這 是 一 個 持 續 時 間 很 長 的 實 驗 ) 由 於 個 人 差 異, 呼 吸 模 式 可 能 不 同 因 此, 可 能 要 調 整 感 測 器 的 位 置 為 了 得 到 最 佳 的 訊 號, 可 能 要 將 感 測 器 從 腹 部 移 到 胸 部 2. 將 呼 吸 綁 帶 的 連 接 線 插 入 PowerLab 前 方 面 板 的 Input 1 插 口 中 記 錄 正 常 呼 吸 時, 要 求 受 試 者 遠 遠 地 朝 向 電 腦 螢 幕, 並 且 保 持 非 刻 意 的 呼 吸 狀 態 可 以 在 電 腦 上 打 開 一 個 檔 或 拿 一 本 書 讓 受 試 者 閱 讀, 以 避 免 受 試 者 刻 意 地 控 制 呼 吸 36

41 實 驗 項 目 一 正 常 呼 吸 在 這 部 分 實 驗 中, 要 學 會 記 錄 正 常 呼 吸 和 快 速 呼 吸, 並 檢 測 在 吸 足 氣 或 者 呼 足 氣 後 摒 住 呼 吸 的 效 果 步 驟 : 1. 點 擊 開 始 按 鈕 2. 要 求 受 試 者 先 快 速 呼 吸 幾 秒 鐘, 然 後 再 緩 慢 呼 吸 觀 察 呼 吸 速 率 頻 道, 應 該 能 觀 察 到 呼 吸 速 率 的 明 顯 變 化 3. 在 緩 慢 呼 吸 的 資 料 區 域 鍵 入 注 釋 : 基 線 1 4. 點 擊 加 入 按 鈕 5. 記 錄 2-3 分 鐘 的 安 靜 的 正 常 呼 吸 狀 態, 並 觀 察 曲 線 變 化 6. 鍵 入 注 釋 : 吸 氣, 憋 氣 7. 點 擊 加 入 按 鈕, 然 後 立 刻 要 求 受 試 者 深 吸 一 口 氣, 並 盡 可 能 地 維 持 住 8. 鍵 入 注 釋 : 呼 吸 9. 當 受 試 者 開 始 重 新 呼 吸 的 時 候, 點 擊 加 入 按 鈕 10. 等 待 直 到 受 試 者 的 呼 吸 模 式 恢 復 正 常 ( 基 線 ), 然 後 讓 受 試 者 保 持 正 常 呼 吸 並 休 息 2-3 分 鐘 11. 鍵 入 注 釋 : 呼 氣, 憋 氣 12. 點 擊 加 入 按 鈕, 然 後 立 刻 要 求 受 試 者 完 全 將 氣 呼 出, 並 盡 可 能 長 時 間 的 摒 住 呼 吸 13. 鍵 入 注 釋 : 呼 吸 14. 當 受 試 者 重 新 開 始 呼 吸 時, 點 擊 加 入 按 鈕 15. 繼 續 記 錄, 直 到 受 試 者 的 呼 吸 狀 態 恢 復 ( 基 線 ) 16. 點 擊 停 止 按 鈕 現 在, 受 試 者 可 以 休 息 並 恢 復 正 常 呼 吸 了 37

42 分 析 正 常 呼 吸 1. 在 呼 吸 頻 道 中, 將 標 記 放 置 在 注 釋 : 吸 氣, 憋 氣 後 最 大 的 峰 上 2. 將 波 形 游 標 移 動 到 第 一 次 呼 吸 開 始 後, 應 該 位 於 注 釋 : 呼 吸 之 前 3. 點 擊 滑 鼠, 將 選 擇 的 資 料 置 於 數 值 面 板 中, 並 將 數 值 面 板 中 的 資 料 填 寫 到 表 格 的 適 當 單 格 內 4. 將 標 記 拖 動 到 注 釋 : 呼 氣, 憋 氣 後 的 最 大 的 ( 反 方 向 ) 波 峰 處 5. 移 動 波 形 游 標 至 第 一 次 呼 吸 開 始 後 的 位 置, 仍 然 應 該 位 於 注 釋 : 呼 吸 之 前 6. 點 擊 滑 鼠, 將 選 擇 的 資 料 置 於 數 值 面 板 中, 並 將 數 值 面 板 中 的 資 料 填 寫 到 表 格 內 合 適 的 單 格 38

43 實 驗 項 目 二 過 度 換 氣 在 這 部 分 實 驗 中, 你 將 要 記 錄 自 主 過 度 換 氣 對 憋 氣 和 增 長 呼 吸 節 律 恢 復 的 影 響 步 驟 : 1. 點 擊 開 始 按 鈕 2. 鍵 入 注 釋 : 基 線, 然 後 點 擊 加 入 按 鈕, 並 要 求 受 試 者 保 持 正 常 呼 吸 2-3 分 鐘 3. 鍵 入 注 釋 : 吸 氣, 憋 氣 4. 點 擊 加 入 按 鈕, 然 後 立 刻 要 求 受 試 者 深 吸 一 口 氣, 並 盡 可 能 地 維 持 住 5. 鍵 入 注 釋 : 呼 吸 6. 當 受 試 者 開 始 重 新 呼 吸 的 時 候, 點 擊 加 入 按 鈕 7. 記 錄 受 試 者 2-3 分 鐘 的 正 常 呼 吸 在 記 錄 的 過 程 中, 鍵 入 注 釋 : 過 度 換 氣 8. 點 擊 加 入 按 鈕, 並 立 即 要 求 受 試 者 過 度 換 氣 : 保 持 快 速 並 盡 可 能 深 的 呼 吸 狀 態 30 秒 的 時 間 9. 鍵 入 注 釋 : 呼 吸 10. 在 30 秒 的 過 度 換 氣 後, 點 擊 加 入 按 鈕, 然 後 立 刻 告 知 受 試 者 重 新 恢 復 正 常 的 呼 吸 11. 等 待 受 試 者 恢 復 正 常 呼 吸, 然 後 讓 受 試 者 保 持 正 常 呼 吸 並 休 息 2-3 分 鐘 12. 鍵 入 注 釋 : 過 度 換 氣 13. 點 擊 加 入 按 鈕, 然 後 立 即 要 求 受 試 者 再 次 過 度 換 氣, 保 持 快 速 和 盡 可 能 深 的 呼 吸 狀 態 30 秒 的 時 間 14. 鍵 入 注 釋 : 吸 氣, 憋 氣 秒 的 過 度 換 氣 後, 點 擊 加 入 按 鈕, 然 後 立 即 要 求 受 試 者 深 吸 氣, 並 盡 可 能 的 憋 氣 16. 鍵 入 注 釋 : 呼 吸 17. 當 受 試 者 開 始 呼 吸 時, 點 擊 加 入 按 鈕 18. 點 擊 停 止 按 鈕 現 在, 受 試 者 可 以 休 息 並 恢 復 正 常 呼 吸 了 39

44 40

45 分 析 過 度 換 氣 1. 在 呼 吸 速 率 頻 道 內, 在 注 釋 : 吸 氣, 憋 氣 之 前, 選 擇 一 段 具 有 正 常 呼 吸 速 率 的 區 域 在 這 段 時 間 區 域 內 可 以 計 算 出 平 均 呼 吸 速 率 2. 將 數 值 面 板 內 的 呼 吸 速 率 資 料 填 寫 到 表 格 內 的 適 當 單 格 內 3. 在 呼 吸 頻 道 內, 選 取 一 段 受 試 者 憋 氣 的 時 間 區 域 ( 位 於 注 釋 : 吸 氣, 憋 氣 到 注 釋 : 呼 吸 之 間 ) 然 後 將 這 段 選 擇 所 得 的 呼 吸 持 續 時 間 的 資 料 從 數 值 面 板 填 入 表 格 的 適 當 的 單 格 內 4. 對 後 面 的 過 度 換 氣 和 憋 氣 的 資 料, 重 複 上 述 的 步 驟

46 實 驗 項 目 三 再 呼 吸 在 本 實 驗 中, 你 將 要 觀 察 再 呼 吸 已 呼 出 氣 體 的 效 應 為 了 進 行 本 實 驗, 必 須 事 先 準 備 一 個 中 等 大 小 的 紙 袋 當 進 行 重 複 呼 吸 時, 受 試 者 要 將 這 個 紙 袋 放 置 於 嘴 鼻 之 上 以 覆 蓋 住 口 鼻, 並 形 成 一 個 緊 密 的 封 接 步 驟 : 1. 點 擊 開 始 按 鈕 鍵 入 注 釋 : 基 線, 並 點 擊 加 入 按 鈕 2. 記 錄 2-3 分 鐘 的 基 線 3. 鍵 入 注 釋 : 再 呼 吸 4. 點 擊 加 入 按 鈕, 然 後 立 即 要 求 受 試 者 將 一 個 紙 袋 罩 在 其 口 鼻 之 上, 然 後 重 複 呼 吸 紙 袋 中 的 氣 體 5. 鍵 入 注 釋 : 呼 吸 6. 在 60 秒 的 再 呼 吸 後, 點 擊 加 入 按 鈕, 然 後 立 即 要 求 受 試 者 將 紙 袋 拿 開 7. 再 繼 續 記 錄 60 秒 的 時 間 8. 點 擊 停 止 按 鈕 42

47 分 析 再 呼 吸 在 一 個 封 閉 的 紙 袋 內 進 行 重 複 呼 吸 將 導 致 動 脈 血 碳 酸 過 多 ( 二 氧 化 碳 分 壓 上 升 ), 它 將 刺 激 呼 吸 作 用 在 本 實 驗 中, 刺 激 呼 吸 的 現 象 是 什 麼?( 和 正 常 呼 吸 相 比, 重 複 呼 吸 中 呼 吸 的 深 度 以 及 呼 吸 速 率 是 不 是 將 要 發 生 變 化?) 43

48 步 驟 : 呼 吸 和 心 跳 儀 器 連 接 1. 將 呼 吸 綁 帶 綁 在 受 試 者 的 腹 部 2. 將 手 指 脈 搏 壓 差 換 能 器 連 接 到 PowerLab 的 Input 2 輸 入 口 3. 將 手 指 脈 搏 壓 差 換 能 器 的 壓 力 感 受 器 對 準 受 試 者 任 意 一 隻 手 的 中 指 指 尖 使 用 魔 鬼 氈 將 其 固 定 牢 固 既 不 要 太 鬆 也 不 要 太 緊 4. 確 認 受 試 者 保 持 安 靜 的 坐 姿, 並 將 手 安 靜 地 放 置 在 其 膝 蓋 或 椅 子 上 以 儘 量 減 少 換 能 器 的 移 動 44

49 實 驗 項 目 四 呼 吸 和 心 跳 在 本 實 驗 中, 你 將 要 記 錄 並 研 究 憋 氣 對 心 跳 的 作 用 步 驟 : 1. 點 擊 開 始 按 鈕 2. 記 錄 2 分 鐘 心 跳 和 呼 吸 模 式 的 基 線 ( 心 跳 的 變 化 在 緩 慢 和 深 的 呼 吸 中 最 容 易 被 發 現 ) 3. 在 記 錄 基 線 訊 號 之 後, 鍵 入 注 釋 : 吸 氣, 憋 氣 4. 點 擊 加 入 按 鈕, 然 後 立 刻 要 求 受 試 者 深 吸 一 口 氣, 並 盡 可 能 地 維 持 住 5. 當 志 願 者 憋 氣 的 過 程 中, 鍵 入 注 釋 : 呼 吸 6. 當 受 試 者 開 始 呼 吸 時, 點 擊 加 入 按 鈕 7. 點 擊 停 止 按 鈕 現 在, 受 試 者 可 以 休 息 並 恢 復 正 常 呼 吸 了 分 析 呼 吸 和 心 跳 45

50 為 了 分 析 呼 吸 週 期 中 的 心 跳 變 化, 最 好 將 解 析 度 調 整 到 20:1 46

51 運 動 對 心 血 管 系 統 的 作 用 介 紹 在 本 實 驗 中, 你 將 要 記 錄 健 康 受 試 者 的 心 電 圖 和 手 指 脈 搏, 並 且 比 較 受 試 者 在 安 靜 狀 態 下 和 剛 運 動 後, 記 錄 所 得 資 料 的 區 別 本 實 驗 適 於 瞭 解 PowerLab 系 統 和 心 電 圖 記 錄 的 本 科 生 20 世 紀 初,Benedict 實 驗 中 使 用 的 原 始 自 行 車 測 力 器, 該 設 備 可 用 於 估 計 運 動 中 能 量 的 新 陳 代 謝 實 驗 目 的 在 今 天 的 實 驗 中, 你 將 學 會 : 描 述 在 短 暫 的 適 度 運 動 後, 受 試 者 的 心 跳 和 手 指 脈 搏 的 變 化 描 述 手 指 在 運 動 後 心 跳 和 手 指 脈 搏 的 變 化 分 別 列 出 在 運 動 前 運 動 中 以 及 運 動 後 有 哪 些 因 素 會 影 響 到 心 跳 分 別 列 出 在 運 動 前 運 動 中 以 及 運 動 後 有 哪 些 因 素 會 影 響 到 局 部 組 織 的 血 流 量 47

52 步 驟 : 儀 器 連 接 1. 確 認 PowerLab 已 經 連 接 正 確, 然 後 打 開 電 源 2. 將 手 指 脈 搏 壓 差 換 能 器 綁 在 中 指 上 3. 將 換 能 器 連 接 到 Input 1 插 口 4. 摘 下 手 腕 和 腳 踝 處 的 首 飾 和 手 錶 5. 將 心 電 電 極 引 線 連 接 到 生 物 電 訊 號 放 大 器 纜 線 的 地 線 頻 道 1 負 極 以 及 頻 道 1 正 極 上 6. 將 生 物 電 訊 號 放 大 器 電 纜 插 到 Bio Amp input 插 口 中 48

53 標 準 心 電 圖 電 極 連 接 將 心 電 電 極 的 正 極 連 接 到 左 手 手 腕, 負 極 連 接 到 右 手 手 腕, 地 線 連 接 到 右 腿 1. 用 筆 在 準 備 固 定 電 極 的 位 置 做 好 標 記 2. 使 用 酒 精 棉 球 將 準 備 放 置 電 極 部 位 的 皮 膚 擦 拭 乾 淨, 然 後 用 凝 膠 ( 磨 砂 膏 ) 或 軟 墊 輕 擦 這 些 部 位 這 些 操 作 可 以 減 低 這 些 部 位 皮 膚 的 電 阻, 保 證 電 極 在 這 些 部 位 接 觸 良 好 3. 如 果 使 用 的 是 帶 夾 子 的 電 極, 在 安 放 電 極 之 前, 請 在 電 極 上 面 塗 抹 少 量 的 電 極 膠 ; 而 如 果 使 用 的 是 已 附 著 電 極 凝 膠 的 電 極 貼 片, 那 麼 就 不 必 再 塗 抹 這 種 電 極 膠 了 4. 在 連 接 完 畢 後 請 測 試 一 下, 如 果 看 不 到 良 好 的 心 電 訊 號, 可 以 嘗 試 替 代 方 法 49

54 預 備 實 驗 記 錄 心 電 圖 在 這 部 分 實 驗 中, 你 將 要 記 錄 心 電 圖, 以 及 鑒 別 由 於 人 為 運 動 造 成 的 干 擾 步 驟 : 1. 受 試 者 應 靜 坐 並 保 持 放 鬆, 以 盡 可 能 地 減 少 由 於 人 為 運 動 造 成 的 訊 號 干 擾 2. 點 擊 開 始 按 鈕, 然 後 記 錄 幾 秒 鐘 的 資 料 3. 點 擊 停 止 按 鈕 如 果 不 見 心 電 圖 訊 號, 請 檢 查 心 電 圖 的 三 個 電 極 是 否 已 正 確 連 接 如 果 雜 訊 過 大, 導 致 訊 號 無 法 分 辨, 請 確 認 受 試 者 是 否 已 保 持 放 鬆 如 果 還 不 是 無 法 改 善, 可 以 嘗 試 替 代 連 接 位 置 4. 重 複 步 驟 2, 當 得 到 滿 意 的 心 電 圖 波 形 後, 繼 續 下 一 部 分 的 實 驗 50

55 實 驗 項 目 一 平 靜 狀 態 下 的 心 電 圖 和 脈 搏 在 預 備 實 驗 中, 已 經 成 功 記 錄 到 了 清 晰 的 心 電 圖 訊 號, 下 面 就 要 對 安 靜 狀 態 下 的 受 試 者 進 行 實 驗, 記 錄 其 心 電 圖 和 脈 搏 步 驟 : 1. 在 注 釋 面 板 內 鍵 入 受 試 者 的 姓 名 和 安 靜 狀 態 心 電 圖 2. 點 擊 開 始 按 鈕, 然 後 添 加 注 釋, 並 連 續 記 錄 約 30 秒 左 右 的 資 料 3. 點 擊 停 止 按 鈕 4. 移 除 受 試 者 的 手 指 脈 搏 壓 差 換 能 器 和 生 物 電 訊 號 放 大 器 與 PowerLab 系 統 的 連 接 受 試 者 應 將 其 身 上 的 纜 線 整 理 好, 集 合 在 在 一 處, 並 固 定 起 來 5. 下 面, 受 試 者 開 始 運 動 ( 至 少 兩 分 鐘 ), 如 : 兩 分 鐘 的 臺 階 測 試, 或 者 快 速 在 四 層 樓 梯 內 奔 跑 注 意, 此 時 心 電 圖 導 線 仍 然 連 接 在 受 試 者 的 電 極 之 上, 所 以 在 運 動 時 必 須 格 外 注 意 ( 不 要 碰 斷 導 線 或 者 移 動 電 極 位 置 ), 在 此 基 本 條 件 上, 受 試 者 應 盡 可 能 激 烈 地 運 動, 以 提 高 心 跳 6. 當 受 試 者 在 運 動 時, 實 驗 記 錄 者 在 注 釋 面 板 內 鍵 入 : 恢 復 7. 受 試 者 運 動 結 束 後, 應 立 即 坐 下 並 保 持 放 鬆 8. 將 生 物 電 訊 號 放 大 器 和 手 指 脈 搏 壓 差 換 能 器 重 新 連 接 到 PowerLab 系 統 的 對 應 插 口 上 去 9. 點 擊 開 始 按 鈕 10. 添 加 注 釋, 並 記 錄 足 夠 長 的 時 間 ( 一 般 2 分 鐘 ), 直 到 受 試 者 的 心 跳 和 呼 吸 速 率 回 到 正 常 狀 態 11. 點 擊 停 止 按 鈕 51

56 分 析 心 跳 和 脈 搏 1. 你 記 錄 得 到 的 心 電 圖 圖 像 應 該 和 該 示 例 相 似 此 時 畫 面 的 顯 示 經 過 調 整, 頻 道 3 顯 示 的 是 由 心 電 圖 RR 間 隔 計 算 所 得 的 心 跳, 而 頻 道 4 則 顯 示 的 是 經 過 計 算 得 到 的 脈 衝 幅 度 2. 移 動 波 形 游 標, 使 之 指 示 在 受 試 者 運 動 前 的 一 個 具 有 代 表 性 的 心 動 週 期 內 3. 點 擊 滑 鼠, 將 心 跳 和 脈 衝 幅 度 輸 入 數 值 面 板 4. 將 數 值 面 板 心 跳 內 的 資 料 拖 動 到 表 格 的 合 適 位 置 5. 然 後 將 數 值 面 板 脈 衝 幅 度 內 的 資 料 拖 動 到 表 格 的 合 適 位 置 6. 重 複 上 面 的 步 驟, 分 析 運 動 後 記 錄 到 的 資 料 52

57 分 析 QRS 波 群 的 組 成 下 面 我 們 要 開 始 研 究 運 動 前 後 的 心 電 圖 訊 號, 重 點 考 量 組 成 心 動 週 期 的 一 些 重 要 間 隔 1. 流 覽 安 靜 狀 態 下 的 心 電 圖 訊 號 2. 將 時 間 解 析 度 調 整 到 5:1, 以 更 好 地 觀 察 心 電 圖 訊 號 3. 將 標 記 定 位 在 P 波 的 起 點, 移 動 波 形 游 標 到 該 心 動 週 期 的 QRS 波 群 的 起 點, 以 此 來 確 定 PR 間 隔 點 擊 滑 鼠, 將 數 值 面 板 內 的 時 間 資 料 拖 動 到 表 格 的 合 適 單 格 內 4. 將 標 記 定 位 在 QRS 波 群 的 起 點, 移 動 波 形 游 標 到 這 個 心 動 週 期 的 QRS 波 群 的 結 束 位 置, 以 此 來 確 定 QRS 間 隔 點 擊 滑 鼠, 將 數 值 面 板 內 的 時 間 資 料 拖 動 到 表 格 的 合 適 單 格 內 5. 將 標 記 定 位 在 QRS 波 群 的 結 束 位 置, 移 動 波 形 游 標 到 該 心 動 週 期 內 T 波 的 起 點, 以 此 來 確 定 ST 間 隔, 點 擊 滑 鼠, 將 數 值 面 板 內 的 時 間 資 料 拖 動 到 表 格 的 合 適 單 格 內 6. 將 標 記 定 位 在 T 波 結 束 的 位 置, 移 動 波 形 游 標 到 下 一 個 心 動 週 期 的 P 波 開 始 點, 以 此 來 確 定 TP 間 隔 點 擊 滑 鼠, 將 數 值 面 板 內 的 時 間 資 料 拖 動 到 表 格 的 合 適 單 格 內 7. 重 複 上 面 的 步 驟 4 到 7, 處 理 運 動 後 的 資 料 53

58 實 驗 項 目 二 手 在 運 動 後 的 脈 搏 本 實 驗 的 目 的 是 研 究 手 運 動 和 脈 搏 變 化 的 關 係 步 驟 : 1. 將 受 試 者 身 上 的 心 電 圖 的 導 線 拆 下, 然 後 給 其 中 指 戴 上 手 指 脈 搏 壓 差 換 能 器 受 試 者 必 須 保 持 靜 止 和 放 鬆 的 狀 態 2. 點 擊 開 始 按 鈕, 記 錄 20 秒 的 心 電 資 料 在 記 錄 的 過 程 中, 鍵 入 注 釋 : 平 靜 狀 態 3. 點 擊 停 止 按 鈕 4. 然 後, 受 試 者 應 該 : 在 戴 換 能 器 的 手 掌 心 放 一 個 橡 膠 握 力 球 有 節 奏 地 擠 壓 握 力 球 數 分 鐘, 直 到 前 臂 肌 肉 感 到 疲 勞 為 止 停 止 運 動 5. 點 擊 開 始 按 鈕 6. 記 錄 足 夠 長 的 時 間 ( 一 般 為 2 分 鐘 ), 直 到 手 指 脈 搏 壓 差 換 能 器 的 訊 號 恢 復 到 一 個 基 本 不 變 的 狀 態, 並 保 持 一 分 鐘 左 右 的 時 間 在 這 段 時 間 內, 鍵 入 注 釋 : 恢 復 7. 點 擊 停 止 按 鈕 54

59 分 析 手 在 運 動 後 的 脈 搏 畫 面 已 經 過 調 整, 頻 道 2 顯 示 的 是 脈 衝 速 率, 而 頻 道 3 顯 示 的 是 脈 衝 強 度 1. 首 先, 使 用 波 形 游 標 來 計 算 未 進 行 手 部 運 動 時, 脈 搏 的 脈 衝 速 率 和 脈 衝 強 度 2. 將 波 形 游 標 移 動 到 一 個 典 型 的 脈 搏 脈 衝 上, 並 啟 動 脈 衝 速 率 視 窗 點 擊 滑 鼠, 將 資 料 放 入 數 值 面 板 內 3. 將 數 值 面 板 脈 衝 速 率 內 的 資 料 拖 動 到 表 格 的 合 適 位 置 4. 然 後 將 數 值 面 板 脈 衝 幅 度 內 的 資 料 拖 動 到 表 格 的 合 適 位 置 5. 重 複 上 面 的 步 驟 2 到 4, 分 別 對 運 動 後 秒 的 資 料 進 行 處 理 55

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61 肌 電 圖 (EMG) 介 紹 在 這 次 實 驗 中, 你 將 通 過 記 錄 志 願 者 的 肌 電 圖 (EMG) 探 討 骨 骼 肌 的 電 活 動 你 將 檢 測 隨 意 肌 活 動 和 被 激 發 肌 肉 活 動 的 EMG 訊 號, 並 測 量 神 經 傳 導 速 度 實 驗 目 標 在 今 天 的 實 驗 中, 你 將 學 會 : 記 錄 肌 肉 隨 意 收 縮 的 EMG, 研 究 肌 肉 的 收 縮 力 如 何 隨 意 改 變 檢 查 拮 抗 肌 的 活 動 和 拮 抗 現 象 記 錄 刺 激 腕 部 的 正 中 神 經 引 起 的 EMG 反 應 測 量 刺 激 腕 部 和 肘 部 神 經 引 起 反 應 的 潛 伏 期, 根 據 潛 伏 期 的 差 別 計 算 神 經 傳 導 速 度 An early surface EMG recording. 57

62 步 驟 儀 器 連 接 警 告! 本 練 習 涉 及 通 過 放 在 皮 膚 上 的 電 極 施 加 受 測 者 電 刺 激 安 裝 了 心 臟 節 律 器 的 人 有 神 經 疾 病 或 精 神 疾 病 的 人 不 要 成 為 本 練 習 的 志 願 者 如 果 志 願 者 在 練 習 時 明 顯 感 到 不 舒 適, 立 即 終 止 練 習, 並 向 指 導 者 諮 詢 電 極 安 置 1. 從 腕 部 取 下 手 錶 珠 寶 等 2. 將 生 物 放 大 器 電 纜 (five-lead Bio Amp cable) 插 入 PowerLab 主 機 的 生 物 放 大 器 插 座 (Bio Amp) 3. 將 五 根 不 同 顏 色 的 專 用 連 線 插 入 上 述 生 物 放 大 器 電 纜 中 4. 在 手 掌 或 手 腕 穩 固 地 放 在 乾 燥 接 地 帶 上 (the dry earth strap) 乾 燥 接 地 帶 上 有 絨 毛 的 一 面 需 要 與 皮 膚 保 持 良 好 的 接 觸 將 綠 色 連 線 與 乾 燥 接 地 帶 相 連 接 如 果 乾 燥 接 地 帶 有 單 獨 插 頭, 應 該 與 離 地 面 最 近 的 插 口 連 接 5. 如 果 有 酒 精 棉 棒, 用 棉 棒 擦 拭 將 放 置 電 極 部 位 的 皮 膚 在 二 頭 肌 上 方 皮 膚 的 表 面 準 備 放 置 電 極 的 部 位 標 記 兩 個 小 十 字 兩 個 小 十 字 沿 上 臂 長 軸 排 列, 相 距 2-5 cm 用 磨 砂 膏 輕 輕 的 擦 該 部 位 皮 膚 這 是 一 個 重 要 步 驟, 因 為 它 降 低 皮 膚 外 層 電 阻, 確 保 導 電 性 良 好 6. 如 同 步 驟 5 為 二 頭 肌 準 備 方 式 一 樣, 準 備 三 頭 肌 上 方 放 置 電 極 部 位 的 皮 膚 放 置 三 頭 肌 的 記 錄 電 極 部 位 如 圖 所 示 7. 去 除 覆 蓋 在 ECG 電 極 貼 片 表 面 的 薄 膜, 將 電 極 貼 片 放 在 皮 膚 上 標 有 小 十 字 的 部 位, 並 粘 貼 固 定 在 皮 膚 上 8. 將 4 根 遮 罩 導 線 分 別 插 入 生 物 放 大 器 電 纜 上 CH1 的 正 極 (POS) 和 負 極 (NEG) 以 及 CH2 的 正 極 和 負 極 9. 將 與 CH1 相 連 的 2 根 連 線 連 接 到 二 頭 肌 部 位, 與 CH2 相 連 的 2 根 連 線 連 接 到 三 頭 肌 部 位, 不 需 要 區 分 正 負 極 10. 檢 查 4 個 電 極 及 接 地 連 接 是 否 良 好 11. 確 信 PowerLab 已 經 正 確 連 接, 並 打 開 電 源 58

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64 實 驗 項 目 一 隨 意 收 縮 你 將 記 錄 骨 骼 肌 隨 意 收 縮 時 的 電 位 變 化, 並 研 究 電 位 變 化 是 如 何 隨 著 身 體 姿 勢 的 變 化 而 變 化 在 顯 示 視 窗 的 下 方 2 個 頻 道 為 原 始 記 錄 訊 號, 上 方 的 2 個 頻 道 為 根 據 原 始 記 錄 訊 號 進 行 積 分 處 理 的 結 果 積 分 獲 得 的 曲 線 因 為 容 易 定 量 而 通 常 用 於 確 定 肌 肉 功 能 步 驟 實 驗 期 間, 點 擊 自 動 設 置 座 標 比 例 以 確 保 你 能 看 到 所 有 記 錄 的 資 料 資 料 1. 坐 下 並 放 鬆 身 體, 肘 部 彎 曲 90, 手 掌 向 上 用 另 一 隻 手 抓 住 被 記 錄 訊 號 手 的 手 腕 部 2. 在 注 釋 視 窗 輸 入 姓 名 3. 點 擊 開 始 按 鈕 4. 添 加 注 釋 二 頭 肌 收 縮, 二 頭 肌 立 即 開 始 做 中 等 程 度 的 收 縮 以 試 圖 彎 曲 手 臂, 另 一 隻 手 則 用 力 阻 止 該 手 臂 的 彎 曲 觀 察 訊 號 5. 添 加 注 釋 三 頭 肌 收 縮, 三 頭 肌 立 即 開 始 做 中 等 程 度 的 收 縮 以 試 圖 伸 直 手 臂, 另 一 隻 手 則 用 力 阻 止 該 手 臂 的 伸 直 觀 察 訊 號 6. 重 複 步 驟 3-5, 但 不 同 的 是 此 時 二 頭 肌 做 最 大 收 縮, 然 後 三 頭 肌 做 最 大 收 縮 7. 點 擊 停 止 按 鈕 如 果 顯 示 視 窗 內 不 能 顯 示 訊 號 曲 線, 點 擊 自 動 設 置 座 標 比 例 8. 再 次 坐 下 並 放 鬆 身 體, 肘 部 懸 空 並 彎 曲 90, 手 掌 向 上 9. 點 擊 開 始 恢 復 記 錄 10. 其 他 人 在 你 手 上 放 一 本 書 或 類 似 重 量 的 物 體, 添 加 注 釋 一 本 書 11. 讓 書 停 留 在 手 上 2-3 s, 並 記 錄 EMG 變 化 12. 取 下 書 13. 點 擊 停 止 按 鈕 14. 在 添 加 兩 本 書 三 本 書 和 四 本 書 的 情 況 下, 分 別 重 複 步 驟 9-13, 每 次 添 加 相 應 的 注 釋 60

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66 分 析 隨 意 收 縮 1. 觀 察 記 錄 的 曲 線, 注 意 二 頭 肌 的 原 始 曲 線 變 化, 同 時 注 意 放 書 在 手 上 時 對 三 頭 肌 活 動 幾 乎 沒 有 明 顯 影 響 2. 選 擇 一 小 部 分 二 頭 肌 活 動 曲 線, 設 置 水 平 壓 縮 為 1:1, 點 擊 自 動 設 置 座 標 比 例, 詳 細 觀 察 曲 線, 注 意 原 始 EMG 訊 號 由 許 多 部 分 重 疊 的 波 峰 組 成 3. 注 意 原 始 曲 線 (Biceps) 和 積 分 曲 線 (Int. Biceps) 積 分 曲 線 的 高 度 反 應 了 EMG 的 整 體 程 度, 提 供 了 更 簡 單 的 去 觀 看 肌 肉 電 j 位 活 動 波 形 4. 使 用 游 標 和 資 料 視 窗 在 表 中 記 錄 增 加 書 和 取 下 書 時 積 分 幅 度 的 變 化 曲 線 的 高 度 與 肌 肉 產 生 的 收 縮 力 相 關 62

67 實 驗 項 目 二 交 替 活 動 與 結 抗 作 用 你 將 檢 查 拮 抗 肌 的 活 動 及 拮 抗 作 用 現 象 步 驟 : 1. 坐 下 並 放 鬆 身 體, 肘 部 彎 曲 90, 手 掌 向 上 用 另 一 隻 手 抓 住 被 記 錄 訊 號 手 的 手 腕 部 2. 如 同 練 習 1 那 樣 交 替 啟 動 二 頭 肌 和 三 頭 肌 反 復 練 習 這 個 交 替 啟 動 過 程, 直 到 覺 得 二 頭 肌 和 三 頭 肌 的 運 動 程 度 幾 乎 相 同 3. 點 擊 開 始 按 鈕 4. 交 替 運 動 二 頭 肌 和 三 頭 肌, 持 續 s 5. 點 擊 停 止 按 鈕 6. 仔 細 檢 查 你 的 記 錄, 波 形 應 當 如 圖 所 示 63

68 分 析 交 替 活 動 與 結 抗 作 用 1. 觀 察 記 錄 的 二 頭 肌 和 三 頭 肌 的 EMG 2. 注 意 二 頭 肌 和 三 頭 肌 活 動 的 大 幅 度 變 化 3. 注 意 當 二 頭 肌 顯 著 活 化 時, 三 頭 肌 僅 只 有 輕 微 的 活 化 增 加 ; 同 樣, 當 三 頭 肌 顯 著 啟 動 時, 二 頭 肌 也 只 有 輕 微 的 活 動 增 加, 這 種 現 象 稱 之 為 拮 抗 作 用, 其 生 理 意 義 雖 未 完 全 明 確, 但 已 知 有 助 於 穩 定 關 節 4. 測 量 二 頭 肌 和 三 頭 肌 收 縮 時 EMG 積 分 的 峰 值, 並 列 入 表 中 使 用 兩 個 資 料 視 窗 64

69 步 驟 : 激 發 的 EMG 這 個 練 習 和 下 一 個 練 習, 你 將 刺 激 位 於 肘 部 的 正 中 神 經, 記 錄 拇 短 展 肌 的 電 活 動, 你 可 在 同 一 志 願 者 或 另 選 一 人 進 行 肌 肉 收 縮 和 麻 刺 感 與 電 刺 激 有 關 由 於 本 練 習 中 僅 需 4 個 記 錄 電 極 中 的 2 個, 請 按 下 面 過 程 進 行 練 習 : 拔 出 記 錄 電 極 與 生 物 放 大 器 電 纜 CH2 插 孔 的 連 線, 並 從 三 頭 肌 部 位 取 下 電 極 從 二 頭 肌 部 位 取 下 電 極, 但 記 錄 電 極 與 生 物 放 大 器 電 纜 CH1 插 孔 的 連 線 仍 然 保 留 繼 續 下 列 步 驟 : 1. 用 圓 珠 筆 在 拇 短 展 肌 表 面 的 皮 膚 上 輕 輕 畫 2 個 小 十 字, 位 置 如 圖 所 示, 兩 者 間 隔 2-3 cm 2. 輕 輕 的 擦 標 記 的 皮 膚 以 降 低 電 阻 3. 去 除 覆 蓋 在 2 個 一 次 性 ECG 電 極 表 面 的 薄 膜 4. 將 電 極 放 在 皮 膚 上 標 有 小 十 字 的 部 位, 並 粘 貼 固 定 在 皮 膚 上 為 了 減 少 電 極 移 動, 可 使 用 膠 帶 固 定 在 接 近 電 極 處 固 定 導 線 條 形 電 極 背 面 的 圓 點 表 明 為 正 極 並 粘 貼 固 定 在 皮 膚 上 為 了 減 少 電 極 移 動, 可 使 用 膠 帶 固 定 在 接 近 電 極 處 固 定 導 線 5. 將 條 形 刺 激 電 極 連 接 到 PowerLab 的 刺 激 隔 離 器 的 輸 出 插 孔 上 : 紅 色 插 頭 ( 正 極 ) 連 到 紅 色 輸 出 插 孔, 黑 色 插 頭 連 到 黑 色 輸 出 插 孔 6. 在 條 形 刺 激 電 極 的 銀 色 圓 盤 處 放 少 量 電 極 膠 7. 將 刺 激 電 極 放 在 志 願 者 腕 部 的 正 中 神 經 部 位 ( 如 圖 所 示 ) 8. 打 開 刺 激 器 開 關 只 有 放 置 少 量 電 極 糊 的 刺 激 器 才 可 輸 出 電 脈 衝, 刺 激 器 在 其 他 時 間 都 處 於 機 內 關 閉 狀 態 65

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71 實 驗 項 目 三 激 發 的 EMG 你 將 刺 激 腕 部 的 正 中 神 經, 記 錄 拇 短 展 肌 ( 一 種 拇 指 肌 ) 的 肌 電 活 動 步 驟 : 1. 在 刺 激 隔 離 器 的 對 話 方 塊 內 設 置 脈 衝 電 流 為 8 ma 記 錄 0.05 s 後 將 自 動 停 止 記 錄 2. 在 你 每 次 要 給 以 刺 激 時, 點 擊 開 始 你 應 當 能 看 見 如 圖 所 示 波 形 在 刺 激 電 極 背 面 施 加 壓 力 以 確 保 在 運 動 時 不 移 位 根 據 反 應 的 波 幅, 適 當 調 節 電 極 位 置 以 找 到 最 佳 刺 激 位 置 如 果 刺 激 後 記 錄 不 到 反 應, 可 將 脈 衝 電 流 增 加 到 10 ma 甚 至 12 ma 如 果 仍 然 沒 有 反 應, 試 試 刺 激 尺 神 經 ( 少 數 人 存 在 解 剖 變 異, 拇 短 展 肌 不 是 由 正 中 神 經 支 配, 而 由 尺 神 經 支 配 ) 3. 一 旦 電 極 放 置 妥 當, 刺 激 電 流 以 每 次 2 ma 遞 增 記 錄 反 應 直 到 20 ma 或 反 應 不 再 增 強 4. 關 閉 刺 激 器 開 關 5. 去 除 刺 激 電 極, 用 筆 在 近 手 端 皮 膚 上 標 記 刺 激 電 極 部 位 67

72 分 析 激 發 的 EMG 1. 觀 察 刺 激 腕 部 的 記 錄 結 果 2. 測 量 單 個 波 形 的 潛 伏 期 ( 波 幅 大 小 沒 有 必 然 的 因 果 關 係 ) 潛 伏 期 指 刺 激 開 始 ( 每 次 記 錄 開 始 ) 到 出 現 反 應 所 經 歷 的 時 間 注 意 : 你 可 能 在 早 期 看 到 一 個 波 形, 這 是 刺 激 偽 跡, 忽 略 不 計 3. 點 擊 反 應 開 始 的 點 4. 將 資 料 視 窗 的 潛 伏 期 資 料 轉 到 表 中 潛 伏 期 ( 腕 部 ) 一 欄 下 一 個 練 習 中, 你 將 刺 激 肘 部 並 再 次 測 量 潛 伏 期 68

73 實 驗 項 目 四 神 經 傳 導 速 度 你 將 測 量 刺 激 肘 部 神 經 引 起 的 反 應, 反 應 的 潛 伏 期 比 刺 激 腕 部 神 經 的 潛 伏 期 長 你 能 根 據 潛 伏 期 的 差 異 計 算 出 資 料 傳 導 速 度 設 置 1. 條 形 刺 激 電 極 放 置 在 肘 部 前 面 正 中 由 於 該 部 位 神 經 位 置 較 深, 電 極 需 以 較 大 的 壓 力 固 定 在 肘 部 電 極 的 方 向 與 腕 部 刺 激 時 電 極 的 方 向 一 致, 即 負 極 一 端 靠 近 手 2. 打 開 刺 激 器 開 關 步 驟 : 1. 在 刺 激 器 視 窗 把 刺 激 電 流 設 置 為 8 ma 2. 每 次 要 刺 激 時 點 擊 開 始 重 複 幾 次, 使 用 小 電 流 脈 衝 以 尋 找 最 佳 安 放 電 極 位 置 3. 如 果 沒 有 反 應, 增 強 刺 激 電 流 4. 一 旦 找 到 安 放 電 極 的 最 佳 位 置, 增 強 刺 激 電 流 到 ma 5. 點 擊 開 始 6. 重 複 幾 次 7. 關 閉 刺 激 器 開 關 8. 移 除 刺 激 電 極, 在 靠 近 手 處 用 筆 標 記 刺 激 電 極 位 置 移 除 其 他 電 極 69

74 分 析 神 經 傳 導 速 度 1. 測 量 和 記 錄 肘 部 標 記 部 位 與 腕 部 標 記 部 位 之 間 的 距 離, 這 是 兩 個 刺 激 部 位 間 的 距 離 2. 使 用 與 腕 部 刺 激 同 樣 的 步 驟 測 量 肘 部 刺 激 的 潛 伏 期 3. 在 表 中 記 錄 潛 伏 期 值 傳 導 速 度 在 表 中 自 動 進 行 計 算 使 用 的 公 式 為 : 速 度 = 距 離 / 時 間 速 度 的 單 位 是 mm/ms 或 m/s 70

75 眼 動 圖 描 記 法 (EOG) 介 紹 在 本 次 實 驗 中, 你 將 記 錄 與 眼 球 運 動 有 關 的 電 位 活 動 : 眼 動 圖 (EOG) 實 驗 目 的 在 今 天 的 實 驗 中, 你 將 學 會 : 描 述 眼 動 圖 的 基 礎 識 別 EOG 記 錄 中 的 常 見 人 為 訊 號 干 擾 和 產 生 原 因 描 述 視 視 角 位 移 測 量 的 意 義 識 別 掃 視 並 瞭 解 其 意 義 記 錄 與 平 滑 追 蹤 有 關 的 眼 球 運 動 研 究 凝 視 保 持 並 描 述 其 意 義 Elwin Marg 教 授 ( ), 他 的 開 創 性 的 綜 述 眼 動 圖 的 發 展 發 表 於 1951 年, 為 使 用 EOG 研 究 眼 球 運 動 奠 定 了 基 礎 71

76 步 驟 : 安 裝 電 極 受 試 者 準 備 1. 選 擇 小 組 中 一 名 成 員 作 為 受 試 者 2. 使 用 圓 珠 筆 標 記 EOG 電 極 放 置 部 位 的 皮 膚, 如 圖 1 3. 用 磨 砂 膏 輕 輕 的 擦 標 記 部 位 的 皮 膚 4. 撕 下 1 個 ECG 電 極 貼 片 表 面 的 薄 膜, 分 別 將 電 極 貼 片 粘 在 標 記 的 皮 膚 上 按 照 如 上 方 法, 再 裝 上 另 外 兩 個 電 極 5. 將 連 接 線 通 過 紐 扣 式 連 接 器 連 接 到 人 體 注 意 前 額 為 參 考 電 極 ( 接 地 ), 使 用 綠 色 連 接 線 6. 連 接 三 分 端 導 線 到 EOG Pod 的 後 面 綠 線 ( 地 線 ) 連 接 到 EOG Pod 後 面 中 間 的 連 接 器 7. 將 EOG Pod 的 插 頭 插 入 PowerLab 的 輸 入 1 的 Pod Port 插 口 校 正 1. 點 擊 開 始 按 鈕 2. 讓 受 試 者 凝 視 前 方 某 一 點 3. 使 用 EOG Pod 前 方 的 按 鈕, 使 訊 號 歸 零 4. 點 擊 停 止 按 鈕 來 自 EOG Pod 的 訊 號 容 易 漂 移 你 應 該 在 某 個 練 習 前 檢 查 訊 號 並 歸 零 72

77 實 驗 項 目 一 識 別 人 為 影 響 眼 動 圖 (EOG) 從 皮 膚 表 面 記 錄, 識 別 訊 號 人 為 訊 號 干 擾 並 把 訊 號 人 為 訊 號 干 擾 與 真 正 的 EOG 訊 號 區 分 開 來 顯 得 十 分 重 要 眨 眼 是 不 可 避 免 的, 會 改 變 EOG 訊 號, 需 要 把 眨 眼 引 起 的 波 形 改 變 鑑 別 出 來 來 自 面 部 肌 肉 的 肌 電 圖 (EMG) 訊 號 也 會 被 記 錄 下 來 步 驟 : 1. 在 注 釋 內 輸 入 眨 眼, 但 暫 時 不 要 添 加 注 釋 2. 點 擊 開 始 按 鈕 3. 讓 受 試 者 眨 眼 幾 次, 添 加 注 釋 4. 點 擊 停 止 按 鈕 5. 在 注 釋 內 輸 入 注 釋 : EMG 6. 點 擊 開 始 7. 讓 受 試 者 咬 牙, 持 續 幾 秒 鐘 8. 點 擊 添 加 以 添 加 注 釋 9. 點 擊 停 止 按 鈕 73

78 分 析 識 別 人 為 影 響 研 究 記 錄 的 數 據 資 料, 熟 悉 兩 種 刺 激 人 為 訊 號 干 擾 訊 號 74

79 實 驗 項 目 二 眼 球 視 角 移 動 在 本 練 習 中, 你 將 記 錄 眼 球 視 角 偏 移 時 的 EOG, 分 析 視 角 移 動 與 EOG 幅 度 的 關 係 步 驟 : 1. 受 試 者 舒 適 的 坐 在 椅 子 上, 頭 部 距 牆 恰 好 1 m 距 離 用 卷 尺 檢 查 距 離 2. 在 受 試 者 眼 睛 同 一 水 平 處 的 牆 上 用 膠 帶 或 粉 筆 做 臨 時 標 記 當 觀 察 距 離 為 1 m 時, 這 些 標 記 角 度 分 別 為 +/-15 +/-30 和 +/ 讓 受 試 者 直 接 注 視 標 記 的 中 心, 這 裏 為 0 從 現 在 開 始, 受 試 者 的 頭 部 不 要 移 動 4. 在 注 釋 內 輸 入 角 度 校 正 5. 點 擊 開 始 6. 添 加 注 釋 7. 請 受 試 者 頭 部 保 持 不 動, 移 動 眼 球, 凝 視 左 側 最 遠 的 標 記 2~3 s 根 據 慣 例, 受 試 者 左 側 的 角 度 為 負, 右 側 為 正 8. 添 加 注 釋 重 複 牆 上 剩 下 的 標 記, 從 左 到 右 依 次 進 行, 即 的 順 序 每 次 均 添 加 相 應 的 注 釋 10. 點 擊 停 止 按 鈕 75

80 分 析 眼 球 視 角 移 動 1. 將 游 標 放 在 -45 時 記 錄 到 的 曲 線 部 分 2. 點 擊 並 把 EOG 訊 號 的 幅 度 值 放 到 資 料 視 窗 3. 拖 拉 資 料 視 窗 內 的 資 料 到 表 中 的 幅 度 列 4. 每 個 角 度 均 重 複 上 述 步 驟 76

81 實 驗 項 目 三 掃 視 掃 視 是 眼 球 的 快 速 重 定 位 運 動 觀 察 掃 視 的 最 簡 單 方 式 是 在 讀 書 時 記 錄 EOG 步 驟 : 1. 在 注 釋 內 輸 入 快 速 追 蹤 2. 點 擊 開 始, 並 點 擊 添 加 把 上 面 輸 入 的 注 釋 添 加 到 LabTutor 視 窗 3. 請 受 試 者 舒 適 的 坐 在 電 腦 螢 幕 前 方, 準 備 閱 讀 書 一 段 文 字 4. 點 擊 這 裏 打 開 彈 出 視 窗, 視 窗 內 有 一 段 適 合 於 本 實 驗 的 文 字 彈 出 視 窗 在 LabTutor 視 窗 中 的 位 置 很 重 要, 其 位 置 應 該 使 受 試 者 能 集 中 注 意 力 閱 讀, 而 不 會 因 為 記 錄 而 受 到 干 擾 另 一 種 可 以 替 代 的 方 法 是 受 試 者 閱 讀 印 刷 在 書 上 的 一 段 文 字 5. 關 閉 彈 出 窗 口 6. 點 擊 停 止 按 鈕 記 錄 到 的 資 料 資 料 應 該 類 似 於 這 裏, 儘 管 可 能 有 方 向 上 的 不 同 77

82 分 析 掃 視 1. 使 用 垂 直 壓 縮 按 鈕 把 壓 縮 比 例 設 置 為 2:1 2. 把 標 記 放 在 掃 描 的 開 始 處 每 個 訊 號 的 每 個 步 驟 相 當 於 單 行 掃 視 3. 移 動 游 標 到 掃 視 的 末 尾 4. 點 擊 掃 視 的 持 續 時 間 到 資 料 視 窗, 拖 拉 資 料 到 表 中 相 應 的 單 格 5. 選 擇 4 個 以 上 的 掃 視, 重 複 步 驟 1~3, 共 獲 得 總 數 為 5 次 掃 視 的 平 均 值 78

83 實 驗 項 目 四 平 滑 追 蹤 本 練 習 中, 你 將 檢 查 受 試 者 眼 球 跟 隨 緩 慢 移 動 物 體 的 能 力 步 驟 : 1. 請 一 位 小 組 成 員 在 受 試 者 前 方 50 cm 處 手 持 一 支 筆 2. 吩 咐 受 試 者 注 視 筆 時 不 要 移 動 頭 部 3. 輸 入 注 釋 平 滑 追 蹤 4. 點 擊 開 始 5. 添 加 注 釋 6. 左 右 緩 慢 移 動 筆, 受 試 者 眼 球 追 蹤 筆 但 不 要 移 動 頭 部 筆 的 移 動 範 圍 為 受 試 者 頭 部 保 持 不 動 時, 透 過 眼 球 活 動 仍 能 看 見 的 範 圍 7. 點 擊 停 止 按 鈕 79

84 分 析 平 滑 追 蹤 1. 觀 察 記 錄 2. 尋 找 掃 視 的 證 據 80

85 實 驗 項 目 五 到 目 前 為 止 我 們 已 檢 查 了 凝 視 位 移, 這 是 一 種 使 我 們 能 盡 可 能 看 清 楚 物 體 的 機 制 凝 視 保 持 是 我 們 在 運 動 中 試 圖 追 蹤 某 個 物 體, 它 涉 及 眼 動 反 射 和 前 庭 - 眼 反 射 頭 部 的 運 動 狀 態 被 前 庭 器 官 察 覺 的 速 度 要 比 視 覺 系 統 快 得 多 這 可 通 過 如 下 實 驗 證 明 : 步 驟 (1) 1. 伸 直 雙 臂, 兩 手 相 握 並 左 右 移 動, 漸 漸 增 加 速 率 2. 現 在, 保 持 你 的 手 處 於 靜 止 狀 態, 左 右 轉 動 頭 部, 漸 漸 增 加 速 率 問 題 下 列 那 種 情 況 看 得 更 清 楚 一 些?(1) 當 你 的 手 移 動 時 ;(2) 當 你 的 頭 移 動 時 步 驟 (2) 1. 用 頭 左 右 移 動 的 方 式 閱 讀 書 中 一 頁 的 一 長 段 內 容, 觀 察 所 需 時 間, 並 把 時 間 填 入 表 中 2. 重 複 閱 讀 這 一 段 內 容, 但 頭 部 保 持 靜 止, 而 使 書 左 右 移 動, 把 所 需 時 間 填 入 表 中 問 題 描 述 你 觀 察 到 的 情 況 :(1) 相 當 於 頭 來 說, 手 的 移 動 ;(2) 相 當 於 手 來 說, 頭 的 移 動 你 從 這 個 簡 單 的 實 驗 得 到 什 麼 結 論? 表 中 的 結 果 支 持 你 的 結 論 嗎? 81

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87 肌 肉 介 紹 在 本 實 驗 中, 你 將 研 究 肌 肉 是 如 何 工 作 的 你 將 電 刺 激 前 臂 中 的 神 經 以 闡 明 募 集 總 合 和 強 直 收 縮 ; 你 還 將 檢 測 肌 肉 疲 勞 的 一 些 特 性 Guillaume DuChenne (de Boulogne) ( ) 是 人 類 肌 肉 刺 激 研 究 領 域 的 先 驅 實 驗 目 的 在 今 天 的 實 驗 中, 你 將 學 會 : 闡 明 電 刺 激 前 臂 神 經 的 效 應 記 錄 並 測 量 肌 肉 對 神 經 刺 激 的 單 收 縮 反 應, 以 及 刺 激 強 度 增 加 時 單 收 縮 反 應 的 募 集 測 量 兩 次 刺 激 脈 衝 間 隔 變 化 時 產 生 的 不 同 效 應, 觀 察 一 個 短 暫 的 強 直 收 縮 以 自 願 受 試 者 最 大 握 力 校 正 手 握 力 計 測 量 持 續 性 收 縮 期 間 最 大 力 的 衰 減, 測 試 肌 肉 疲 勞 的 某 些 特 性 DuChenne 刺 激 人 類 肌 肉 的 原 始 設 備 面 部 肌 肉 產 生 一 個 笑 收 縮 DuChenne 用 該 設 備 刺 激 83

88 儀 器 連 接 警 告! 某 些 實 驗 要 透 過 放 置 於 皮 膚 上 的 電 極 去 電 刺 激 肌 肉 因 此, 裝 置 有 心 臟 起 博 器, 或 患 有 神 經 性 疾 病 和 心 臟 疾 病 的 人 不 能 作 為 該 實 驗 受 試 者 如 果 自 願 受 試 者 在 實 驗 中 感 覺 很 不 舒 服, 應 立 刻 停 止 實 驗 並 向 你 的 導 師 報 告 步 驟 : 1. 確 信 PowerLab 已 經 正 確 連 接, 並 打 開 電 源 2. 將 手 指 脈 衝 換 能 器 連 接 至 PowerLab 的 輸 入 埠 1 上 3. 將 手 指 脈 衝 換 能 器 薄 膜 面 朝 上 置 於 實 驗 桌 上, 沿 尼 龍 搭 扣 方 向 輕 叩 換 能 器 4. 連 接 刺 激 電 極 至 PowerLab 刺 激 隔 離 輸 出 口 其 標 記 是 彩 色 的 將 紅 色 插 頭 插 入 紅 色 插 槽, 將 黑 色 插 頭 插 入 黑 色 插 槽 5. 將 少 量 電 極 液 塗 抹 在 刺 激 桿 的 兩 根 銀 絲 電 極 上 84

89 實 驗 項 目 一 神 經 刺 激 用 前 臂 神 經 和 刺 激 電 極 研 究 電 刺 激 效 應 步 驟 : 1. 檢 查 刺 激 器 開 關 是 關 著 的 2. 將 刺 激 電 極 置 於 自 願 受 試 者 腕 部 的 尺 神 經 處 刺 激 電 極 應 沿 手 臂 長 軸 放 置, 紅 點 靠 近 肘 部 3. 在 刺 激 面 板 設 置 電 流 為 5 毫 安 培 4. 點 擊 開 始, 然 後 將 刺 激 器 開 關 撥 向 開 刺 激 器 狀 態 燈 現 在 應 綠 燈 閃 爍, 表 明 選 定 的 電 流 正 通 過 受 試 者 皮 膚 如 果 黃 燈 閃 亮, 表 示 電 流 出 現 問 題 5. 注 意 拇 指 和 其 他 手 指 的 單 收 縮 檢 測 電 極 位 置 微 小 變 化 的 影 響, 將 電 極 置 於 能 引 起 最 大 單 收 縮 的 地 方 如 果 沒 有 出 現 單 收 縮, 增 加 刺 激 電 流 6. 研 究 刺 激 前 臂 其 他 位 置 的 運 動 和 感 覺 效 應 每 當 你 移 動 電 極 到 另 一 個 位 置 時, 擦 去 皮 膚 上 殘 留 的 電 極 液, 以 防 止 短 路 ( 如 果 電 流 沿 電 極 液 表 層 而 非 手 臂 流 動, 那 麼 刺 激 無 效 ) 你 會 發 現 只 有 當 電 極 的 兩 個 刺 激 墊 沿 手 臂 長 軸 排 列 時, 刺 激 才 會 有 效 如 果 刺 激 狀 態 燈 從 綠 色 變 為 黃 色, 你 可 能 需 要 再 向 刺 激 電 極 上 塗 抹 一 些 電 極 液 8. 試 圖 在 手 肘 處 刺 激 尺 神 經 神 經 沿 肱 部 的 骨 突 起 ( 內 上 髁 ) 分 佈 此 處, 神 經 較 暴 露 於 表 層 並 易 於 刺 激, 在 兒 童 稱 為 幽 默 骨 ( 肘 部 尺 骨 端 ) 刺 激 該 位 置 將 獲 得 大 而 明 顯 的 運 動 效 應 9. 點 擊 停 止 並 將 刺 激 器 開 關 撥 向 關 85

90 實 驗 項 目 二 單 收 縮 反 應 與 募 集 記 錄 並 測 量 肌 肉 對 神 經 刺 激 的 單 收 縮 反 應, 研 究 由 於 刺 激 強 度 增 加 而 產 生 的 募 集 步 驟 : 尋 找 閾 值 1. 請 自 願 受 試 者 把 他 ( 她 ) 的 手 置 於 所 顯 示 的 這 裏 的 位 置 : 手 指 置 於 桌 邊 下, 拇 指 邊 緣 輕 輕 置 於 脈 衝 換 能 器 上 ( 如 果 桌 邊 對 受 試 者 的 手 來 說 太 厚, 可 以 用 一 塊 木 板 或 隔 板 替 代 ) 2. 將 受 試 者 手 腕 上 的 電 極 液 擦 去 3. 用 少 量 電 極 液 塗 抹 在 刺 激 電 極 的 墊 子 上 4. 讓 受 試 者 用 另 一 隻 手 拿 穩 電 極, 並 置 於 腕 部 的 尺 神 經 刺 激 點 確 保 受 試 者 拇 指 邊 緣 輕 輕 置 於 換 能 器 上 5. 確 保 刺 激 電 流 被 設 置 為 1 毫 安 培 6. 將 刺 激 器 開 關 撥 向 開 7. 點 擊 開 始 按 鈕 LabTutor 將 刺 激 0.5 秒 的 固 定 時 間 並 記 錄, 隨 後 自 動 停 止 8. 增 加 刺 激 電 流 至 2.0 毫 安 培 9. 點 擊 開 始 10. 逐 步 增 加 刺 激 電 流, 每 次 增 加 1 毫 安 培 並 點 擊 開 始 對 大 多 數 受 試 者 來 說, 第 一 次 觀 察 到 反 應 的 閾 刺 激 的 範 圍 在 3-8 毫 安 培 11. 當 你 第 一 次 看 見 反 應 時, 在 記 錄 中 添 加 一 個 注 釋, 注 上 受 試 者 的 姓 名 和 使 用 的 刺 激 電 流 強 度 募 集 12. 降 低 電 流 幅 度 1 毫 安 培 13. 點 擊 開 始 14. 增 加 電 流 幅 度, 每 次 0.5 毫 安 培 並 點 擊 開 始 添 加 一 個 注 釋, 注 上 使 用 的 電 流 15. 繼 續 上 述 步 驟, 直 至 反 應 不 再 增 加 86

91 對 大 多 數 受 試 者 來 說, 最 大 刺 激 的 範 圍 在 6-15 毫 安 培 16. 將 刺 激 器 開 關 撥 至 關 87

92 分 析 單 收 縮 反 應 和 募 集 1. 確 定 募 集 記 錄 的 開 始 處 在 表 格 的 第 一 欄 輸 入 引 起 每 一 個 反 應 的 電 流 2. 在 波 形 圖 上 移 動 游 標, 點 擊 每 個 反 應 的 波 峰 把 值 輸 進 數 值 面 板 3. 把 資 料 板 中 的 資 料 拖 至 表 中 合 適 的 單 格 中 當 你 輸 入 資 料 時, 圖 形 面 板 將 圖 示 刺 激 電 流 和 反 應 大 小 之 間 的 關 係 注 意 當 增 加 刺 激 電 流, 而 反 應 卻 不 再 加 大 時 此 時 的 刺 激 電 流 稱 為 最 大 刺 激 88

93 實 驗 項 目 三 : 肌 肉 收 縮 的 加 成 現 在 使 用 配 對 脈 衝 刺 激, 研 究 兩 個 脈 衝 間 時 間 的 間 隔 變 化 是 如 何 影 響 反 應 的 用 與 實 驗 項 目 二 相 同 的 設 置 步 驟 : 1. 打 開 刺 激 器 開 關 2. 在 刺 激 面 板 中, 設 置 電 流 至 比 你 在 實 驗 項 目 二 中 所 測 最 大 刺 激 電 流 大 5 毫 安 培 確 定 使 用 了 對 現 受 試 者 的 合 適 值 3. 檢 查 刺 激 間 隔 是 否 設 在 1000 毫 秒 4. 點 擊 開 始 按 鈕 LabTutor 將 會 自 動 傳 遞 刺 激, 並 且 在 3 秒 ( 固 定 持 續 時 間 ) 後, 停 止 記 錄 5. 在 刺 激 面 板 降 低 刺 激 間 隔 至 500 毫 秒, 點 擊 開 始 6. 變 換 刺 激 間 隔 至 200 毫 秒 150 毫 秒 和 50 毫 秒, 重 複 上 述 步 驟, 將 值 注 於 " 注 釋 " 中 完 成 後, 關 閉 刺 激 器 開 關, 準 備 下 一 項 實 驗 89

94 分 析 肌 肉 收 縮 的 加 成 1. 將 標 記 置 於 基 線 上, 並 將 波 形 游 標 置 於 波 峰 處, 確 定 初 次 反 應 的 峰 值 2. 點 擊 波 峰, 將 力 值 輸 入 數 值 面 板 3. 拖 拽 資 料 於 表 中 恰 當 單 格 內 4. 對 每 一 反 應, 用 每 一 刺 激 間 隔 重 複 上 述 步 驟

95 實 驗 項 目 四 強 直 收 縮 檢 測 快 速 刺 激 的 效 果, 觀 察 短 暫 強 直 收 縮 步 驟 : 1. 如 前 所 述 檢 查 自 願 受 試 者 的 手 和 刺 激 電 極, 打 開 刺 激 器 開 關 2. 檢 查 刺 激 間 隔 是 否 設 置 於 50 毫 秒 設 定 脈 衝 數 量 為 1 3. 點 擊 開 始 按 鈕 LabTutor 將 會 自 動 傳 遞 刺 激, 並 且 在 3 秒 ( 固 定 持 續 時 間 ) 後, 停 止 記 錄 4. 改 變 刺 激 脈 衝 數 量 至 2, 再 次 刺 激 5. 改 變 刺 激 數 量 至 3, 再 次 刺 激 6. 如 果 並 沒 有 什 麼 太 大 不 適 的 話, 根 據 受 試 者 舒 服 水 準 增 加 刺 激 數 量 至 關 閉 刺 激 器 開 關, 從 PowerLab 上 斷 開 刺 激 電 極 和 手 指 脈 衝 換 能 器 91

96 分 析 強 直 收 縮 1. 將 標 記 置 於 基 線 上, 並 將 波 形 游 標 置 於 波 峰 處, 測 定 峰 值 2. 點 擊 波 峰, 將 力 值 輸 入 數 值 面 板 3. 拖 拽 資 料 於 表 中 恰 當 單 格 內 4. 對 每 一 反 應 重 複 上 述 步 驟

97 握 力 校 正 在 下 個 實 驗 中, 我 們 研 究 持 續 性 收 縮 時 最 大 握 力 的 衰 減 現 象 確 保 同 一 自 願 受 試 者 進 行 校 正 實 驗 和 實 驗 項 目 五 以 獲 得 精 確 的 結 果 確 保 你 已 將 手 指 脈 衝 換 能 器 和 電 極 從 PowerLab 上 移 除 1. 連 接 握 力 換 能 器 插 頭 至 輸 入 埠 1 2. 自 願 受 試 者 一 開 始 應 該 鬆 鬆 地 握 住 手 握 力 計, 如 這 裏 所 示 3. 點 擊 開 始 按 鈕 4. 自 願 受 試 者 應 該 盡 可 能 地 壓 握 力 計 1-2 秒, 隨 後 鬆 開 5. 點 擊 停 止 按 鈕 現 在, 校 正 自 願 受 試 者 的 力 量 6. 當 力 量 實 際 上 為 零 時, 點 擊 描 跡 曲 線, 再 點 擊 校 正 面 板 的 點 1 按 鈕 這 樣 就 設 定 了 0% 握 力 7. 在 最 大 力 處 點 擊 描 跡 曲 線, 再 點 擊 校 正 面 板 的 點 2 按 鈕 這 代 表 受 試 者 的 100% 握 力 8. 點 擊 接 受 9. 點 擊 自 動 調 整 93

98 實 驗 項 目 五 肌 肉 疲 勞 測 量 持 續 性 收 縮 期 間 最 大 力 的 衰 減, 測 試 肌 肉 疲 勞 的 某 些 特 性 握 力 換 能 器 應 按 前 頁 的 方 法 對 自 願 受 試 者 進 行 校 正 步 驟 : 1. 讓 自 願 受 試 者 看 電 腦 螢 幕 2. 點 擊 開 始 按 鈕 3. 請 自 願 受 試 者 在 觀 察 記 錄 曲 線 時 保 持 最 大 握 力 的 25% 秒 後, 讓 自 願 受 試 者 放 鬆 5. 點 擊 停 止 按 鈕 6. 等 待 30 秒, 讓 肌 肉 功 能 恢 復 7. 重 複 步 驟 2-6, 讓 自 願 受 試 者 分 別 保 持 最 大 握 力 的 50% 70% 和 100% 8. 讓 自 願 受 試 者 休 息 2 分 鐘 9. 讓 自 願 受 試 者 轉 過 臉, 不 能 看 見 電 腦 螢 幕 10. 點 擊 開 始 按 鈕 11. 請 自 願 受 試 者 保 持 最 大 握 力 12. 在 8-10 秒 後, 或 力 量 明 顯 下 降 時, 請 他 們 用 力 13. 再 過 8-10 秒 後, 再 次 鼓 勵 14. 幾 秒 後, 讓 自 願 受 試 者 放 鬆 15. 點 擊 停 止 按 鈕 16. 點 擊 開 始 17. 請 自 願 受 試 者 保 持 最 大 握 力 每 隔 8-10 秒, 讓 自 願 受 試 者 放 鬆 一 下 ( 半 秒 ), 隨 後 回 復 至 最 大 握 力 18. 在 秒 後 點 擊 停 止 19. 如 果 覺 得 疼 了, 讓 自 願 受 試 者 用 他 ( 她 ) 的 另 一 隻 手 讓 自 願 受 試 者 轉 身, 使 他 們 能 看 見 電 腦 螢 幕 20. 點 擊 開 始 21. 請 自 願 受 試 者 在 觀 察 描 跡 曲 線 時 產 生 50% 的 收 縮 力 22. 在 10 秒 後, 按 回 車 鍵 輸 入 一 個 注 釋 ( 標 記 時 間 ) 23. 讓 自 願 受 試 者 閉 上 他 ( 她 ) 的 雙 眼 並 試 圖 保 持 相 同 的 握 力 30 秒 24. 之 後, 讓 自 願 受 試 者 睜 開 眼 睛, 調 節 握 力 回 50% 25. 點 擊 停 止 按 鈕 26. 觀 察 記 錄 曲 線 94

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101 反 射 和 反 應 時 間 介 紹 在 本 實 驗 中, 你 將 研 究 你 對 不 同 刺 激 和 不 同 條 件 下 的 反 射 和 反 應 時 間 你 將 研 究 一 些 自 願 受 試 者 的 簡 單 和 複 雜 反 射, 觀 察 自 願 受 試 者 對 給 定 無 害 視 覺 和 聽 覺 訊 號 的 反 應 時 間 你 還 將 研 究 對 訊 號 的 計 劃 性 隨 意 反 應 的 時 間 實 驗 目 的 在 今 天 的 實 驗 中, 你 將 學 會 : 誘 發 一 個 膝 跳 反 應 誘 發 瞳 孔 反 應 誘 發 一 例 屈 肌 反 射 討 論 影 響 反 應 時 間 的 因 素 De Homine (1662) 的 圖 7, 由 笛 卡 爾 ( ) 描 繪 的 他 的 反 射 反 應 構 成 的 理 論 火 的 熱 量 引 起 動 物 靜 止 神 經 的 活 動 這 開 放 了 腦 孔, 導 致 腿 肌 活 動, 使 得 腿 從 熱 源 移 開 97

102 設 置 儀 器 連 接 如 果 你 沒 有 肌 腱 錘 和 量 角 儀, 直 接 到 實 驗 項 目 一 如 果 有 肌 腱 錘 和 量 角 儀 : 1. 將 肌 腱 錘 插 頭 連 接 至 PowerLab 的 輸 入 埠 1 2. 將 量 角 儀 ( 連 接 角 度 感 受 器 ) 插 頭 連 接 至 PowerLab 的 輸 入 埠 2 3. 將 量 角 儀 繫 在 自 願 受 試 者 的 腿 上, 以 膝 關 節 為 中 心 調 節 魔 鬼 氈 使 其 舒 適 貼 身 98

103 實 驗 項 目 一 牽 張 反 射 在 本 實 驗 中, 你 將 觀 察 由 刺 激 髕 韌 帶 引 起 的 牽 張 反 射 步 驟 : 如 果 你 的 實 驗 是 沒 有 裝 備 量 角 儀 和 肌 腱 錘, 根 據 替 代 指 導 進 行 此 項 實 驗 LabTutor 將 在 肌 腱 錘 叩 擊 時 自 動 記 錄 一 定 的 時 間 1. 請 自 願 受 試 者 坐 在 椅 子 上, 把 繫 著 量 角 儀 的 腿 翹 在 另 一 條 腿 上, 讓 腳 可 以 自 由 前 後 擺 動 2. 用 肌 腱 錘 輕 叩 膝 下 的 髕 韌 帶 以 誘 發 膝 跳 反 應 練 習 這 一 步 驟 幾 次, 以 便 你 可 以 輕 鬆 地 引 起 一 個 可 靠 的 反 應 3. 點 擊 開 始 用 肌 腱 錘 輕 叩 自 願 受 試 者 的 髕 韌 帶 4. 重 複 這 一 步 驟 四 次, 獲 得 5 段 資 料 5. 現 在 請 自 願 受 試 者 做 Jendrassik 手 法 請 自 願 受 試 者 雙 手 手 指 相 連 並 掬 成 杯 形, 隨 後 在 其 胸 前 用 力 向 外 拉 6. 當 自 願 受 試 者 做 該 手 法 時, 用 肌 腱 錘 輕 叩 髕 韌 帶 添 加 注 釋 Jendrassik 到 每 一 段 資 料 中, 記 錄 所 有 五 次 反 應 7. 點 擊 停 止 按 鈕 99

104 分 析 牽 張 反 射 1. 你 將 測 量 和 比 較 正 常 和 做 Jendrassik 手 法 時 腿 的 角 度 的 變 化 及 其 反 應 時 間 2. 注 意 設 置 LabTutor 為 刺 激 顯 示 于 每 段 資 料 的 0 時 刻 3. 滾 動 到 第 一 段 資 料, 在 正 常 情 況 下 開 始 4. 移 動 波 形 游 標 至 量 角 儀 描 跡 ( 角 度 ) 開 始 偏 轉 處, 測 量 刺 激 到 肌 肉 開 始 收 縮 的 時 間 ( 反 應 期 ) 5. 點 擊 時 間 並 置 於 數 值 面 板 的 時 間 欄 中 6. 拖 拽 數 值 面 板 中 的 資 料 入 表 中 恰 當 的 反 應 期 欄 中 7. 將 標 記 置 於 角 度 通 道 的 基 線 處, 並 將 波 形 游 標 置 於 波 峰, 測 量 同 一 資 料 的 膝 跳 反 應 幅 度 8. 點 擊 ΔAngle 並 置 於 數 值 面 板 的 角 度 欄 中 9. 拖 拽 數 值 面 板 中 的 資 料 入 表 中 恰 當 的 角 度 欄 中 10. 在 處 理 下 一 段 資 料 前, 你 必 須 將 標 記 歸 位 元 點 擊 其 錨 接 區 以 歸 位 11. 每 段 資 料 都 要 重 複 此 步 驟 100

105 實 驗 項 目 二 瞳 孔 對 光 反 射 眼 睛 的 視 網 膜 可 以 在 一 個 很 廣 的 範 圍 內 感 受 光 強 的 差 異 在 明 亮 的 光 線 中, 眼 睛 的 敏 感 性 較 低, 但 在 黑 暗 的 情 況 下 敏 感 性 增 加 大 多 數 適 應 發 生 在 視 網 膜 中 的 感 光 細 胞 上, 但 也 有 一 部 分 是 通 過 瞳 孔 調 節 進 入 眼 睛 的 光 量 實 現 的 步 驟 : 1. 遮 住 自 願 受 試 者 的 眼 睛 約 15 秒 2. 將 一 束 光 射 進 一 隻 眼 睛 並 注 意 反 應 當 光 照 進 時, 瞳 孔 的 反 應 是 什 麼? 3. 重 複 步 驟 1 和 2, 但 注 意 另 一 隻 未 受 刺 激 眼 睛 瞳 孔 的 反 應 另 一 隻 眼 睛 瞳 孔 的 反 應 又 是 什 麼? 4. 在 正 常 光 線 下, 請 受 試 者 遠 眺, 然 後 看 一 個 舉 著 的 近 物 ( 離 眼 睛 約 10 釐 米 ) 當 眼 睛 盯 著 距 離 很 近 的 圖 像 時, 瞳 孔 直 徑 會 怎 樣? 101

106 實 驗 項 目 三 掌 短 肌 收 縮 屈 肌 反 射 並 不 易 在 人 類 自 願 受 試 者 上 研 究, 因 為 屈 肌 反 射 需 由 有 些 疼 痛 的 刺 激 引 發 然 而, 有 一 個 鮮 為 人 知 的 反 射 具 有 屈 肌 反 射 的 一 些 特 徵 並 易 於 被 觸 發, 該 反 射 涉 及 一 塊 手 掌 中 不 引 人 注 意 的 肌 肉 ( 掌 短 肌 ) 每 一 個 人 都 應 該 試 一 試 該 實 驗 步 驟 : 1. 把 手 掬 成 杯 形 注 意 沿 尺 骨 緣 ( 圖 ) 的 皮 膚 凹 陷 該 凹 陷 是 掌 短 肌 的 活 動 所 致 一 些 人 很 難 觀 察 到 這 塊 皮 膚 凹 陷, 那 麼 反 射 效 應 也 很 難 演 示 出 來 2. 將 你 的 手 掌 向 上 並 放 鬆, 用 手 指 甲 壓 在 豌 豆 骨 上 ( 圖 ) 壓 力 可 引 起 掌 短 肌 的 反 射 收 縮 3. 試 著 發 現 可 以 引 發 反 射 的 手 中 的 其 他 骨 間 凸 起 區 4. 不 運 動 小 指, 試 著 主 動 收 縮 掌 短 肌 多 數 人 都 會 發 現 這 很 難 或 不 可 能 但 是, 經 常 的 練 習 可 以 學 會 左 手 手 掌 觀, 顯 示 掌 短 肌 造 成 的 皮 膚 凹 陷 和 豌 豆 骨 的 所 在 102

107 設 置 反 應 時 間 儀 器 連 接 在 本 實 驗 中, 你 將 測 量 自 願 受 試 者 對 一 個 視 覺 訊 號 的 反 應 時 間 1. 將 電 肌 腱 錘 和 量 角 儀 從 PowerLab 上 斷 開 2. 將 按 鈕 開 關 連 接 上 輸 入 埠 1 3. 將 手 指 脈 衝 換 能 器 連 接 上 輸 入 埠 2 4. 將 魔 鬼 氈 繞 在 手 指 脈 衝 換 能 器 上 覆 蓋 其 振 動 膜 這 可 保 護 換 能 器 免 受 重 敲 的 損 害 5. 將 脈 衝 換 能 器 置 於 實 驗 桌 上, 讓 振 動 膜 朝 上, 確 保 不 會 被 意 外 碰 及 用 膠 帶 紙 將 換 能 器 電 纜 粘 牢 103

108 實 驗 項 目 四 反 應 時 間 在 本 實 驗 中, 你 將 估 計 你 的 一 名 組 員 的 反 應 時 間 步 驟 : 1. 指 令 受 試 者 一 看 見 你 輕 叩 換 能 器 就 點 擊 按 鈕 開 關 2. 用 一 隻 手 觸 摸 在 換 能 器 上, 但 不 要 按 壓 3. 點 擊 開 始 按 鈕 當 系 統 接 收 到 手 指 脈 衝 換 能 器 訊 號 時 將 記 錄 0.75 秒 4. 在 延 遲 1-4 秒 後, 在 不 警 告 受 試 者 的 情 況 下 輕 叩 換 能 器 5. 重 複 步 驟 3-4 十 次, 確 保 按 壓 是 在 不 警 告 受 試 者 的 情 況 下 進 行 的, 時 間 間 隔 隨 機, 範 圍 在 1-4 秒 內 6. 在 十 次 記 錄 完 成 後, 記 錄 自 動 停 止 104

109 分 析 反 應 時 間 1. 移 動 波 形 游 標 直 至 反 應 起 始 處 [ 反 應 時 間 是 從 刺 激 ( 零 時 刻 ) 至 反 應 開 始 的 時 間 ] 2. 點 擊 時 間 置 於 數 值 面 板 中 3. 拖 拽 數 值 面 板 中 的 資 料 進 入 表 中 的 隨 機 一 欄 4. 重 複 測 量 十 次 5. 刪 除 最 長 和 最 短 值, 表 格 將 自 動 更 新 並 平 均 餘 下 的 8 個 值 以 給 出 平 均 反 應 時 間 105

110 實 驗 項 目 五 預 警 和 反 應 時 間 在 本 實 驗 中, 你 將 測 量 對 一 個 口 頭 提 示 後 立 即 給 出 的 一 個 視 覺 訊 號 的 反 應 時 間 步 驟 : 1. 點 擊 開 始 按 鈕 系 統 將 在 接 受 到 換 能 器 訊 號 後 開 始 記 錄 2. 在 延 遲 1-4 秒 後, 於 輕 叩 換 能 器 前 說 準 備 以 警 告 自 願 受 試 者 3. 重 複 步 驟 1-2 十 次, 確 保 輕 叩 伴 隨 警 告 給 出, 且 時 間 間 隔 在 1-4 秒 內 不 定 變 動 4. 當 十 次 記 錄 完 成 後, 記 錄 自 動 停 止 106

111 分 析 預 警 和 反 應 時 間 1. 移 動 波 形 游 標 直 至 反 應 起 始 處 [ 反 應 時 間 是 從 刺 激 ( 零 時 刻 ) 至 反 應 開 始 的 時 間 ] 2. 點 擊 時 間 置 於 數 值 面 板 中 3. 拖 拽 數 值 面 板 中 的 資 料 入 表 中 的 伴 隨 警 告 一 欄 4. 重 複 測 量 十 次 5. 刪 除 最 長 和 最 短 值, 表 格 將 自 動 更 新 並 平 均 餘 下 的 8 個 值 以 給 出 平 均 反 應 時 間 107

112 實 驗 項 目 六 可 知 訊 號 和 反 應 時 間 在 本 實 驗 中, 你 將 測 量 受 試 者 對 規 定 時 間 間 隔 內 給 出 訊 號 的 反 應 時 間 步 驟 : 1. 點 擊 開 始 按 鈕 系 統 將 在 接 受 到 換 能 器 訊 號 後 開 始 記 錄 2. 不 用 口 頭 警 告, 而 代 之 以 規 定 的 節 律 輕 叩 換 能 器, 如 每 隔 2 秒 一 次 3. 重 複 步 驟 1-2 十 次 4. 當 十 次 記 錄 完 成 後, 記 錄 自 動 停 止 108

113 分 析 可 預 知 訊 號 和 反 應 時 間 1. 移 動 波 形 游 標 直 至 反 應 起 始 處 [ 反 應 時 間 是 從 刺 激 ( 零 時 刻 ) 至 反 應 開 始 的 時 間 ] 2. 點 擊 時 間 置 於 數 值 面 板 中 3. 拖 拽 數 值 面 板 中 的 資 料 入 表 中 的 規 則 一 欄 4. 重 複 測 量 十 次 5. 刪 除 最 長 和 最 短 值, 表 格 將 自 動 更 新 並 平 均 餘 下 的 8 個 值 以 給 出 平 均 反 應 時 間 109

114 實 驗 項 目 七 分 心 和 反 應 時 間 在 本 實 驗 中, 你 將 測 量 受 試 者 在 進 行 心 算 時 的 反 應 時 間 步 驟 : 1. 點 擊 開 始 按 鈕 系 統 將 在 接 受 到 換 能 器 訊 號 後 開 始 記 錄 2. 請 受 試 者 從 100 開 始 倒 數, 以 7 遞 減, 越 快 越 好 受 試 者 應 該 大 聲 說 出 每 一 個 數 字 ( 如 100,93,86) 3. 在 延 遲 1-4 秒 後, 沒 有 任 何 警 告 地 輕 叩 換 能 器 4. 受 試 者 一 看 見 你 輕 叩 換 能 器 就 點 擊 按 鈕 開 關 5. 重 複 步 驟 2-4 十 次 6. 當 十 次 記 錄 完 成 後, 記 錄 自 動 停 止 110

115 分 析 分 心 和 反 應 時 間 1. 移 動 波 形 游 標 直 至 反 應 起 始 處 [ 反 應 時 間 是 從 刺 激 ( 零 時 刻 ) 至 反 應 開 始 的 時 間 ] 2. 點 擊 時 間 置 於 數 值 面 板 中 3. 拖 拽 數 值 面 板 中 的 資 料 入 表 中 的 伴 隨 分 心 一 欄 4. 重 複 測 量 十 次 5. 刪 除 最 長 和 最 短 值, 表 格 將 自 動 更 新 並 平 均 餘 下 的 8 個 值 以 給 出 平 均 反 應 時 間 實 驗 項 目 八 聽 覺 訊 號 和 反 應 時 間 111

116 在 本 實 驗 中, 你 將 測 量 受 試 者 對 聲 音 的 反 應 時 間 步 驟 : 1. 讓 受 試 者 背 對 手 指 脈 衝 換 能 器 和 電 腦 螢 幕 以 避 免 視 覺 訊 號 的 干 擾, 但 要 近 的 足 夠 聽 見 換 能 器 的 有 力 叩 擊 聲 2. 以 不 同 的 方 式 叩 擊, 並 找 到 最 合 適 的 一 種, 使 其 聲 音 正 好 能 被 受 試 者 清 楚 的 聽 見, 但 又 不 會 損 害 換 能 器 試 著 同 時 叩 擊 桌 子 和 換 能 器 或 者 在 換 能 器 上 覆 蓋 上 一 張 折 疊 的 紙, 彈 的 重 一 些 3. 點 擊 開 始 按 鈕 系 統 將 在 接 受 到 換 能 器 訊 號 後 開 始 記 錄 4. 在 延 遲 1-4 秒 後, 在 不 警 告 自 願 受 試 者 的 情 況 下 叩 擊 換 能 器 5. 受 試 者 一 聽 見 你 輕 叩 換 能 器 就 點 擊 按 鈕 開 關 6. 重 複 步 驟 3-4 十 次 7. 當 十 次 記 錄 完 成 後, 記 錄 自 動 停 止 分 析 聽 覺 訊 號 和 反 應 時 間 112

117 1. 移 動 波 形 游 標 直 至 反 應 起 始 處 [ 反 應 時 間 是 從 刺 激 ( 零 時 刻 ) 至 反 應 開 始 的 時 間 ] 2. 點 擊 時 間 置 於 數 值 面 板 中 3. 拖 拽 數 值 面 板 中 的 資 料 入 表 中 的 聽 覺 訊 號 一 欄 4. 重 複 測 量 十 次 5. 刪 除 最 長 和 最 短 值, 表 格 將 自 動 更 新 並 平 均 餘 下 的 8 個 值 以 給 出 平 均 反 應 時 間 113

118 114

119 呼 吸 氣 流 與 肺 容 量 介 紹 在 本 實 驗 中, 你 將 瞭 解 記 錄 呼 吸 變 數 的 技 術 肺 活 量 測 定 法, 並 分 析 記 錄 以 獲 得 各 種 呼 吸 參 數 你 將 檢 查 肺 容 量 和 肺 活 量, 以 及 肺 功 能 基 本 檢 測, 並 模 擬 呼 吸 受 限 的 情 況 實 驗 目 的 在 今 天 的 實 驗 中, 你 將 學 會 : 解 釋 肺 活 量 測 定 法 的 原 理 以 及 如 何 由 氣 流 訊 號 的 積 分 獲 得 肺 容 量 將 你 所 記 錄 到 的 肺 容 量 和 肺 活 量 和 一 個 有 代 表 性 的 具 相 同 性 別 身 高 和 年 齡 的 人 聯 繫 起 來 進 行 肺 功 能 測 試, 描 述 其 標 準 測 定 結 果 (PIF PEF FVC 和 FEV 1 ), 並 將 這 些 結 果 和 一 個 有 代 表 性 的 具 相 同 性 別 身 高 和 年 齡 的 人 聯 繫 起 來 描 述 呼 吸 受 限 對 PIF PEF FVC 和 FEV 1 的 影 響 肺 活 量 計, 記 錄 胸 腔 的 運 動 呼 氣 量 及 其 發 生 時 間 Zuntz 的 呼 吸 儀 器 115

120 步 驟 : 設 備 連 接 1. 將 肺 活 量 計 Pod 介 面 連 接 到 PowerLab 的 輸 入 1 埠 2. 由 於 肺 活 量 計 Pod 介 面 對 溫 度 敏 感 且 在 預 熱 時 產 生 漂 移, 請 至 少 於 使 用 前 5 分 鐘 打 開 PowerLab 為 了 避 免 由 於 Pod 介 面 加 熱 產 生 的 溫 度 漂 移, 請 將 肺 活 量 計 Pod 介 面 置 於 桌 面 或 遠 離 PowerLab 電 源 3. 將 呼 吸 氣 流 偵 測 頭 的 兩 根 塑 膠 管 連 接 至 肺 活 量 計 Pod 介 面 後 的 短 管 上 4. 使 用 清 潔 過 的 透 明 呼 吸 管 管 濾 器 和 吹 口, 將 其 接 上 流 量 偵 測 頭 5. 確 定 你 已 具 備 下 列 用 於 不 同 實 驗 項 目 的 裝 備 測 量 自 願 受 試 者 身 高 的 卷 尺 模 擬 呼 吸 受 限 實 驗 的 銀 色 寬 膠 布 鋼 筆 或 削 尖 的 鉛 筆 為 每 一 位 自 願 受 試 者 準 備 的 吹 口 和 一 次 性 空 氣 濾 器 如 果 你 正 受 到 呼 吸 感 染, 請 勿 作 為 本 實 驗 的 自 願 受 試 者 116

121 肺 活 量 計 Pod 歸 零 肺 活 量 計 Pod 介 面 易 受 溫 度 影 響 而 產 生 基 線 訊 號 漂 移 為 了 獲 得 精 確 的 容 量 測 定, 在 開 始 每 一 項 新 記 錄 前, 記 住 點 擊 Pod 介 面 歸 零 按 鈕 來 使 基 線 重 定 步 驟 : 1. 將 流 量 偵 測 頭 設 備 靜 置 於 桌 面 上, 點 擊 Pod 介 面 歸 零 按 鈕 這 將 使 流 量 通 道 的 偏 差 複 歸 至 零 2. 點 擊 開 始 按 鈕 現 在, 自 願 受 試 者 可 將 吹 口 放 在 嘴 裏, 用 兩 隻 手 小 心 地 扶 著 流 量 偵 測 頭 為 了 從 流 量 記 錄 正 確 地 計 算 出 肺 容 量, 必 須 於 經 流 量 偵 測 頭 呼 吸 前 開 始 記 錄 3. 用 鼻 夾 夾 住 自 願 受 試 者 的 鼻 子 這 將 確 保 所 有 呼 吸 的 空 氣 都 流 經 吹 口 濾 器 和 流 量 偵 測 頭 4. 觀 察 記 錄 曲 線 在 呼 氣 時, 訊 號 應 該 顯 示 一 個 向 下 的 偏 轉 如 果 訊 號 向 上 偏 轉, 停 止 記 錄 並 掉 轉 流 量 偵 測 頭 的 方 向 或 交 換 肺 活 量 計 Pod 介 面 的 連 接 管 5. 當 自 願 受 試 者 開 始 適 應 設 備 並 經 其 正 常 呼 吸 時, 停 止 記 錄 並 進 行 下 一 頁 實 驗 117

122 肺 容 量 校 正 該 項 實 驗 為 選 做 請 在 繼 續 實 驗 前 確 定 如 果 不 做, 請 繼 續 下 一 頁 實 驗 在 多 數 大 氣 條 件 下, 呼 出 的 氣 量 要 大 於 吸 入 的 氣 量 由 溫 度 和 濕 度 引 起 的 增 量 通 常 為 5-10% 由 於 這 一 原 因, 通 常 引 入 一 個 容 量 校 正 因 數 對 肺 容 量 通 道 進 行 校 正 步 驟 : 1. 使 用 Pod 介 面 歸 零 按 鈕 將 肺 活 量 計 Pod 介 面 重 新 歸 零 記 住 流 量 偵 測 頭 在 歸 零 過 程 中 必 須 被 靜 置 於 桌 面 上 2. 點 擊 開 始 按 鈕 一 旦 開 始 記 錄, 請 自 願 受 試 者 拿 起 流 量 偵 測 頭 並 經 其 呼 吸 3. 讓 自 願 受 試 者 經 流 量 偵 測 頭 做 一 次 深 呼 氣, 隨 後 繼 續 正 常 呼 吸 1 分 鐘 4. 在 記 錄 進 行 時, 在 資 料 中 添 加 肺 容 量 校 正 過 程 的 注 釋 5. 在 1 分 鐘 結 束 後, 讓 自 願 受 試 者 再 做 一 次 深 呼 氣 6. 點 擊 停 止 按 鈕 現 在, 自 願 受 試 者 可 以 停 止 經 流 量 偵 測 頭 呼 吸, 並 移 去 鼻 夾 測 量 1. 通 過 雙 擊 記 錄 曲 線 下 的 時 間 軸 ( 選 擇 一 個 記 錄 ), 選 擇 正 常 呼 吸 資 料 的 完 整 記 錄, 包 括 兩 次 用 力 呼 氣 資 料 2. 容 量 校 正 因 數 的 預 設 值 為 1.08 一 旦 你 選 定 了 恰 當 的 資 料,LabTutor 將 提 示 一 個 新 的 容 量 校 正 值 如 果 你 接 受 這 一 值, 點 擊 應 用 按 鈕 118

123 實 驗 項 目 一 肺 容 量 肺 活 量 在 本 項 實 驗 中, 你 將 測 定 呼 吸 循 環 以 及 肺 容 量 的 變 化 重 要 的 是, 當 記 錄 正 常 呼 吸 時, 自 願 受 試 者 沒 有 有 意 識 地 控 制 呼 吸 自 願 受 試 者 應 該 背 對 電 腦 顯 示 幕, 最 好 注 視 窗 外 或 讀 書 以 轉 移 注 意 力 步 驟 : 1. 使 用 Pod 介 面 歸 零 按 鈕 將 肺 活 量 計 Pod 介 面 重 新 歸 零 記 住 流 量 偵 測 頭 在 歸 零 過 程 中 必 須 被 靜 置 於 桌 面 上 2. 點 擊 開 始 按 鈕 一 旦 記 錄 開 始, 請 自 願 受 試 者 戴 上 鼻 夾 並 經 流 量 偵 測 頭 正 常 呼 吸 記 錄 正 常 呼 吸 1-2 分 鐘 3. 記 錄 時, 在 資 料 中 添 加 正 常 呼 吸 的 注 釋 4. 在 正 常 呼 吸 階 段 後, 並 在 正 常 呼 氣 末, 請 自 願 受 試 者 盡 可 能 深 地 吸 氣, 隨 後 盡 可 能 深 地 呼 氣 然 後, 讓 自 願 受 試 者 恢 復 正 常 呼 吸, 之 後 停 止 記 錄 5. 在 深 呼 吸 處 添 加 肺 容 量 過 程 的 注 釋 你 的 記 錄 應 該 類 似 於 這 樣 你 可 能 想 重 複 肺 容 量 過 程 數 次 119

124 分 析 肺 容 量 與 肺 活 量 按 下 列 步 驟 完 成 表 格 為 了 回 憶 各 種 肺 容 量 和 肺 活 量, 點 擊 這 裏 1. 檢 測 正 常 呼 吸 資 料 計 算 1 分 鐘 呼 吸 次 數 (bpm) 將 其 輸 入 表 中 恰 當 的 單 格 2. 在 正 常 吸 氣 開 始 時, 拖 拽 標 記 至 肺 容 量 通 道, 以 測 定 單 次 吸 氣 的 容 量 將 波 峰 形 游 標 移 動 至 肺 容 量 通 道 的 下 一 個 波 峰 值 處 ( 應 該 距 標 記 右 側 秒 ) 3. 點 擊 並 把 選 定 的 資 料 置 於 數 值 面 板 中, 從 數 值 面 板 拖 拽 該 值 入 表 中 的 潮 氣 量 (V T ) 單 格 中 LabTutor 將 為 你 計 算 出 呼 氣 分 鐘 通 氣 量 4. 重 複 步 驟 2 和 3, 測 定 補 吸 氣 量 (IRV) 和 補 呼 氣 量 (REV) 注 意 : 在 測 定 ERV 時, 標 記 應 該 置 於 正 常 吸 氣 開 始 處 ( 波 峰 谷 ); 而 在 測 定 IRV 時, 標 記 應 該 移 至 正 常 吸 氣 結 束 處 ( 波 峰 波 峰 ) 5. 點 擊 這 裏 鏈 結 並 使 用 計 算 器 測 定 殘 氣 量 (RV) 的 預 測 值 LabTutor 將 為 你 計 算 出 肺 活 量 120

125 實 驗 項 目 二 肺 功 能 檢 測 在 本 項 實 驗 中, 你 將 測 量 用 以 注 釋 肺 功 能 的 用 力 呼 氣 參 數 你 應 該 使 用 實 驗 項 目 一 中 的 自 願 受 試 者 步 驟 : 1. 使 用 Pod 介 面 歸 零 按 鈕 將 肺 活 量 計 Pod 介 面 重 新 歸 零 記 住 在 歸 零 時, 需 將 流 量 偵 測 頭 靜 置 於 桌 面 上 2. 點 擊 開 始 按 鈕 一 旦 記 錄 開 始, 請 自 願 受 試 者 戴 上 鼻 夾, 並 經 流 量 偵 測 頭 正 常 呼 吸 3. 準 備 一 個 FVC 過 程 的 注 釋 4. 讓 自 願 受 試 者 正 常 呼 吸 秒 5. 請 自 願 受 試 者 先 吸 氣 隨 後 用 力 呼 氣, 並 且 盡 可 能 的 完 全 和 持 久, 直 至 再 也 無 法 呼 出 氣 體 6. 在 注 釋 框 中, 點 擊 添 加 7. 讓 自 願 受 試 者 恢 復 正 常 呼 吸, 然 後 點 擊 停 止 你 的 記 錄 應 該 類 似 於 這 樣 8. 重 複 該 步 驟 兩 次 以 上, 以 便 獲 得 三 次 不 同 的 用 力 肺 活 量 記 錄 121

126 分 析 肺 功 能 檢 測 按 下 列 步 驟 完 成 表 格 點 擊 這 裏 以 回 憶 各 種 肺 容 量 和 肺 活 量 1. 在 必 要 時 使 用 波 峰 形 游 標 和 標 記 工 具, 檢 測 三 次 用 力 肺 活 量 (FVC) 記 錄 2. 在 氣 流 通 道 檢 測 三 次 記 錄 中 的 哪 一 次 顯 示 了 最 大 吸 氣 量 波 峰 值 (PIF) 3. 將 這 些 資 料 點 擊 放 置 於 數 值 面 板 拖 拽 該 值 於 表 格 中 恰 當 的 單 格 4. 重 複 上 述 步 驟 以 檢 測 最 大 呼 氣 量 (PEF), 並 將 記 錄 輸 入 表 格 5. 在 肺 容 量 通 道 檢 測 三 次 記 錄 中 的 哪 一 項 顯 示 了 最 大 FVC 6. 將 標 記 置 於 肺 容 量 通 道 的 吸 入 波 峰 值 處, 同 時 移 動 波 峰 形 游 標 至 容 量 通 道 的 最 大 呼 氣 波 峰 點 擊 選 擇 資 料 並 置 於 數 值 面 板 中, 將 數 值 從 數 值 面 板 中 拖 拽 至 表 格 的 FVC 格 中 7. 使 用 與 給 定 最 大 FVC 相 同 的 記 錄 測 定 1 秒 鐘 內 的 用 力 呼 氣 量 (FEV 1 ) 將 標 記 置 於 肺 容 量 通 道 的 吸 氣 波 峰 值 處, 移 動 游 標 至 距 波 峰 值 1.0 秒 處 點 擊 選 擇 資 料 並 置 於 數 值 面 板 中, 將 數 值 從 數 值 面 板 中 拖 拽 至 表 格 的 FVC 格 中 FEV 1 占 FVC 的 比 值 以 百 分 數 表 示, 可 由 LabTutor 計 算 獲 得 122

127 實 驗 項 目 三 呼 吸 受 限 模 擬 支 氣 管 受 限 ( 如 哮 喘 ) 的 效 應 可 以 通 過 對 設 備 進 行 如 下 改 進 而 闡 明 設 置 1. 從 透 明 呼 吸 管 移 除 過 濾 器 2. 用 管 帶 覆 蓋 過 濾 器 的 底 端 3. 用 鋼 筆 或 削 尖 的 鉛 筆 在 上 述 管 帶 上 面 點 出 一 個 直 徑 半 釐 米 左 右 的 圓 孔 4. 重 新 固 定 過 濾 器 於 透 明 呼 吸 管 徑 步 驟 : 按 照 下 面 所 述, 重 複 實 驗 專 案 二 的 步 驟 1. 使 用 Pod 介 面 歸 零 按 鈕 將 肺 活 量 計 Pod 介 面 重 新 歸 零 記 住 在 歸 零 時, 需 將 流 量 偵 測 頭 靜 置 於 桌 面 上 2. 點 擊 開 始 按 鈕 一 旦 記 錄 開 始, 請 自 願 受 試 者 戴 上 鼻 夾, 並 經 流 量 偵 測 頭 正 常 呼 吸 3. 準 備 注 釋 FVC 限 制 4. 讓 自 願 受 試 者 正 常 呼 吸 秒 5. 請 自 願 受 試 者 先 吸 氣 隨 後 用 力 呼 氣, 並 且 盡 可 能 的 完 全 和 持 久, 直 至 再 也 無 法 呼 出 氣 體 6. 在 注 釋 框 中, 點 擊 添 加 7. 讓 自 願 受 試 者 恢 復 正 常 呼 吸, 然 後 點 擊 停 止 8. 重 複 該 步 驟 兩 次 以 上, 以 便 獲 得 三 次 不 同 的 用 力 肺 活 量 記 錄 123

128 分 析 呼 吸 受 限 模 擬 重 複 實 驗 專 案 二 的 測 量, 如 下 所 述 1. 在 必 要 時 使 用 波 峰 形 游 標 和 標 記 工 具, 檢 測 三 次 用 力 肺 活 量 (FVC) 記 錄 2. 在 氣 流 通 道 檢 測 三 次 記 錄 中 的 哪 一 次 顯 示 了 最 大 吸 氣 量 波 峰 值 (PIF) 3. 將 這 些 資 料 點 擊 放 置 於 數 值 面 板 拖 拽 該 值 於 表 格 中 恰 當 的 單 格 4. 重 複 上 述 步 驟 以 檢 測 最 大 呼 氣 量 (PEF), 並 將 記 錄 輸 入 表 格 5. 在 肺 容 量 通 道 檢 測 三 次 記 錄 中 的 哪 一 項 顯 示 了 最 大 FVC 6. 將 標 記 置 於 肺 容 量 通 道 的 吸 入 波 峰 值 處, 同 時 移 動 波 峰 形 游 標 至 容 量 通 道 的 最 大 呼 氣 波 峰 點 擊 選 擇 資 料 並 置 於 數 值 面 板 中, 將 數 值 從 數 值 面 板 中 拖 拽 至 表 格 的 FVC 格 中 7. 使 用 與 給 定 最 大 FVC 相 同 的 記 錄 測 定 1 秒 鐘 內 的 用 力 呼 氣 量 (FEV 1 ) 將 標 記 置 於 肺 容 量 通 道 的 吸 氣 波 峰 值 處, 移 動 游 標 至 距 波 峰 值 1.0 秒 處 點 擊 選 擇 資 料 並 置 於 數 值 面 板 中, 將 數 值 從 數 值 面 板 中 拖 拽 至 表 格 的 FVC 格 中 FEV 1 占 FVC 的 比 值 以 百 分 數 表 示, 可 由 LabTutor 計 算 獲 得 124

129 實 驗 項 目 四 個 體 差 異 在 本 項 實 驗 中, 你 將 比 較 從 不 同 自 願 受 試 者 測 得 的 用 力 呼 氣 參 數 步 驟 : 對 三 個 以 上 自 願 受 試 者 重 複 實 驗 專 案 二 的 步 驟, 如 下 所 述 記 住 為 每 一 位 受 試 者 更 換 一 次 性 濾 器 和 吹 口 1. 使 用 Pod 介 面 歸 零 按 鈕 將 肺 活 量 計 Pod 介 面 重 新 歸 零 記 住 在 歸 零 時, 需 將 流 量 偵 測 頭 靜 置 於 桌 面 上 2. 點 擊 開 始 按 鈕 一 旦 記 錄 開 始, 請 自 願 受 試 者 戴 上 鼻 夾, 並 經 流 量 偵 測 頭 正 常 呼 吸 3. 準 備 一 個 自 願 受 試 者 2 的 FVC 的 注 釋 4. 讓 自 願 受 試 者 正 常 呼 吸 秒 5. 請 自 願 受 試 者 先 吸 氣 隨 後 用 力 呼 氣, 並 且 盡 可 能 的 完 全 和 持 久, 直 至 再 也 無 法 呼 出 氣 體 6. 在 注 釋 框 中, 點 擊 添 加 7. 讓 自 願 受 試 者 恢 復 正 常 呼 吸, 然 後 點 擊 停 止 8. 重 複 這 一 步 驟 兩 次 以 上, 以 獲 得 三 次 不 同 的 用 力 肺 活 量 記 錄 9. 再 測 量 其 他 兩 位 自 願 受 試 者 125

130 分 析 個 體 差 異 對 每 一 位 自 願 受 試 者 重 複 實 驗 專 案 二 和 三 的 測 量, 如 下 所 述 1. 在 必 要 時 使 用 波 峰 形 游 標 和 標 記 工 具, 檢 測 三 次 用 力 肺 活 量 (FVC) 記 錄 2. 在 氣 流 通 道 檢 測 三 次 記 錄 中 的 哪 一 次 顯 示 了 最 大 吸 氣 量 波 峰 值 (PIF) 3. 將 這 些 資 料 點 擊 放 置 於 數 值 面 板 拖 拽 該 值 於 表 格 中 恰 當 的 單 格 4. 重 複 上 述 步 驟 以 檢 測 最 大 呼 氣 量 (PEF), 並 將 記 錄 輸 入 表 格 5. 在 肺 容 量 通 道 檢 測 三 次 記 錄 中 的 哪 一 項 顯 示 了 最 大 FVC 6. 將 標 記 置 於 肺 容 量 通 道 的 吸 入 波 峰 值 處, 同 時 移 動 波 峰 形 游 標 至 容 量 通 道 的 最 大 呼 氣 波 峰 點 擊 選 擇 資 料 並 置 於 數 值 面 板 中, 將 數 值 從 數 值 面 板 中 拖 拽 至 表 格 的 FVC 格 中 7. 使 用 與 給 定 最 大 FVC 相 同 的 記 錄 測 定 1 秒 鐘 內 的 用 力 呼 氣 量 (FEV 1 ) 將 標 記 置 於 肺 容 量 通 道 的 吸 氣 波 峰 值 處, 移 動 游 標 至 距 波 峰 值 1.0 秒 處 點 擊 選 擇 資 料 並 置 於 數 值 面 板 中, 將 數 值 從 數 值 面 板 中 拖 拽 至 表 格 的 FVC 格 中 FEV 1 占 FVC 的 比 值 以 百 分 數 表 示, 可 由 LabTutor 計 算 獲 得 126

131 感 覺 生 理 學 介 紹 感 覺 是 感 覺 生 理 學 的 方 法 亞 里 斯 多 德 最 先 將 感 覺 分 為 五 種, 即 大 家 熟 悉 的 視 覺 聽 覺 味 覺 嗅 覺 和 觸 覺 現 在 至 少 還 有 四 種 其 他 的 感 覺 : 身 體 認 知 感 覺 平 衡 感 覺 溫 度 感 覺 和 疼 痛 感 覺 其 他 生 物 還 有 一 些 人 類 不 具 有 的 感 覺 在 本 次 實 驗 中, 熟 悉 並 用 自 己 的 感 覺 進 行 觀 察 Les cinq sens (The five senses) by Louis-Leopold Boilly ( ) Reproduced courtesy of the National Library of Medicine (USA). 實 驗 目 的 通 過 實 驗 將 學 會 : 觀 察 視 覺 的 各 個 方 面, 包 括 盲 點 後 像 和 幻 視 用 兩 點 識 別 的 方 法, 確 定 身 體 內 不 同 部 位 觸 覺 感 覺 受 器 的 分 佈 證 實 味 覺 感 受 是 受 氣 味 的 強 烈 影 響, 研 究 味 覺 感 覺 受 器 在 舌 頭 上 的 分 佈 證 實 關 節 定 位 的 感 覺 評 價 半 規 管 在 決 定 頭 部 定 位 中 的 作 用 127

132 實 驗 1: 凝 視 雙 眼 視 力 要 求 左 右 眼 睛 裡 的 圖 像 合 二 為 一 只 有 當 圖 像 落 在 視 網 膜 左 右 相 應 的 部 位 置 時, 才 能 將 一 個 物 體 的 兩 個 圖 像 融 合 為 一, 否 則 會 出 現 重 影 步 驟 : 1. 讓 實 驗 者 先 看 一 個 遠 距 離 的 物 體, 然 後 將 該 物 體 放 在 實 驗 者 面 前 15cm 的 位 置 再 看 注 意 觀 察 實 驗 者 在 看 近 距 離 物 體 時 眼 睛 的 移 動 方 向 2. 向 前 伸 出 前 臂, 豎 起 食 指, 使 其 與 遠 處 的 一 個 物 體 在 一 條 線 上 ( 比 如 與 牆 上 掛 的 鐘 ) 看 著 你 的 指 頭, 但 是 集 中 注 意 力 在 遠 處 的 物 體 上 注 意, 這 時 所 看 到 的 遠 處 物 體 是 兩 個, 即 有 兩 個 圖 像, 緊 靠 著 3. 擋 住 右 眼, 遠 處 物 體 右 邊 的 圖 像 消 失 4. 用 雙 眼 看 遠 處 的 物 體, 這 時 你 看 到 的 指 頭 是 兩 個 5. 擋 住 右 眼, 這 時 你 指 頭 左 邊 的 圖 像 消 失 6. 按 照 所 示 伸 出 雙 臂 和 兩 個 指 頭, 用 雙 眼 看 遠 處 的 物 體, 注 意, 你 的 指 尖 好 像 漂 浮 在 空 中 描 述 你 在 進 行 凝 視 實 驗 時 看 到 的 東 西 圖 1: 食 指 在 視 線 裡, 但 是 看 遠 處 的 物 體 圖 2: 遠 處 的 物 體 在 視 線 裡, 但 是 看 食 指 圖 3: 觀 察 遠 處 的 物 體, 同 時 讓 食 指 在 視 線 裡 128

133 實 驗 2: 適 應 性 調 節 ( 聚 焦 ) 眼 睛 能 夠 通 過 改 變 瞳 孔 的 形 狀 ( 變 焦 ) 調 節 視 力 步 驟 : 1. 擋 住 或 者 閉 住 一 隻 眼 睛, 拿 一 個 別 針 放 在 另 外 一 隻 眼 睛 前 面 15cm 處, 並 讓 這 個 別 針 與 遠 處 的 一 個 物 體 在 一 條 直 線 上 2. 當 你 看 遠 處 的 物 體 時, 別 針 就 變 模 糊, 不 在 焦 距 內 了 3. 而 當 你 看 別 針 時, 遠 處 的 物 體 變 模 糊 了 對 近 處 物 體 ( 別 針 ) 的 適 應 性 調 節 似 乎 費 力 一 些 4. 如 果 戴 眼 鏡, 請 取 掉, 擋 住 一 隻 眼 睛, 拿 一 個 別 針, 向 前 伸 直 前 臂, 在 看 著 別 針 尖 端 的 同 時, 慢 慢 地 向 眼 睛 處 移 動 別 針, 直 到 模 糊 時 別 針 被 看 到 的 最 短 距 離 就 是 近 視 點 用 尺 子 測 量 這 個 距 離, 將 數 值 填 寫 在 表 中, 看 一 下 你 是 否 是 近 視 描 述 你 的 觀 察 129

134 實 驗 3: 跳 動 抑 制 你 能 夠 看 到 你 自 己 的 眼 睛 移 動 嗎? 步 驟 : 1. 面 對 著 你 前 方 30cm-60cm 處 的 一 個 鏡 子 2. 交 替 地 看 你 左 右 眼 睛 裡 的 圖 像 3. 你 能 夠 察 覺 到 你 的 眼 睛 在 移 動 嗎? 4. 如 果 你 們 組 的 其 他 成 員 在 你 進 行 觀 察 時 也 在 看 你, 5. 他 們 察 覺 到 你 的 眼 睛 在 移 動 嗎? 描 述 並 解 釋 你 的 觀 察 130

135 實 驗 4: 盲 點 每 個 眼 睛 的 視 野 裡 都 有 一 個 盲 點, 稱 為 視 盤, 是 視 網 膜 的 一 個 部 分, 這 個 地 方 沒 有 光 感 覺 受 器 步 驟 : 1. 取 一 支 felt-tipped 筆, 筆 芯 為 黑 墨 水, 筆 套 為 白 色 用 一 片 白 紙 卷 住 felt-tipped 筆, 只 將 黑 色 的 筆 尖 露 出 來 2. 在 一 張 白 紙 上 標 記 一 個 小 X 閉 上 左 眼 觀 看 約 25cm 處 的 X 標 記, 頭 部 保 持 不 動, 一 直 看 著 那 個 X 標 記 3. 將 筆 從 X 標 記 的 右 側 移 出, 在 某 一 個 距 離, 筆 尖 看 不 見 了 在 紙 上 的 這 個 地 方, 作 點 標 記 4. 繼 續 向 右 側 移 動 筆, 直 到 再 看 見 筆 尖 再 作 一 個 標 記 點 5. 用 同 樣 的 方 法, 標 記 出 盲 點 的 上 下 界 限 6. 你 就 可 以 非 常 精 確 的 畫 出 盲 點 的 整 個 周 長 了 從 你 的 實 驗 結 果 得 出 什 麼 結 論? 131

136 實 驗 5: 對 視 網 膜 的 機 械 刺 激 眼 睛 的 成 像 與 照 相 機 相 同, 視 網 膜 上 的 影 像 是 倒 置 的 進 入 眼 睛 視 網 膜 一 側 的 光 線, 在 視 野 的 對 側 產 生 視 覺 反 應 壓 迫 眼 球, 機 械 刺 激 視 網 膜, 也 能 產 生 一 個 顛 倒 的 視 覺 反 應 步 驟 : 1. 雙 眼 球 向 左 凝 視, 閉 上 雙 眼, 保 持 一 會 兒 2. 用 手 指 輕 輕 地 壓 在 右 眼 球 的 右 側 眼 角 處, 注 意 視 覺 裡 的 影 像 3. 上 下 滑 動 手 指, 注 意 視 覺 裡 影 像 的 移 動 方 向 4. 雙 眼 球 向 右 凝 視, 同 樣 用 手 指 輕 輕 壓 在 右 眼 球 的 左 側 眼 角 處, 再 注 意 視 覺 效 果 你 會 發 現, 刺 激 產 生 的 主 要 視 覺 反 應 是 一 個 光 圈, 或 者 是 一 個 光 碟, 在 刺 激 處 對 面 的 視 野 裡 眼 睛 右 側 視 網 膜 的 刺 激, 在 視 網 膜 的 左 側 產 生 反 應, 反 之 亦 然 機 械 性 刺 激 視 網 膜 時, 你 看 到 了 什 麼? 實 驗 6: 正 向 後 像 視 網 膜 光 感 覺 受 器 對 光 的 反 應 緩 慢, 持 續 時 間 長 短 暫 的 視 覺 刺 激 反 應 比 長 久 的 視 覺 刺 激 更 容 易 產 生 後 像 步 驟 : 1. 面 對 一 個 明 亮 的 視 野 屏, 比 如 光 線 照 射 的 窗 子, 或 者 一 個 強 光 照 射 的 板 子 2. 閉 上 雙 眼, 再 用 雙 手 擋 住 眼 睛, 等 待 30 秒 鐘 3. 然 後 移 去 雙 手, 快 速 睜 開 眼 睛, 再 閉 上 眼 睛 4. 就 會 有 一 個 後 像 產 生 視 野 屏 中 的 那 些 明 的 亮 特 徵 仍 然 會 在 視 覺 中 保 持 一 段 時 間 ( 大 約 一 秒 鐘 ) 描 述 在 正 向 後 像 實 驗 裡 的 所 見 132

137 感 覺 生 理 學 - 實 驗 7: 反 向 後 像 當 視 網 膜 光 感 覺 受 器 受 到 光 線 持 續 刺 激 時, 其 敏 感 性 降 低, 反 之 則 增 高 視 網 膜 這 種 對 明 暗 光 線 的 適 應 性, 讓 視 覺 功 能 對 光 強 度 有 一 個 很 大 的 適 應 範 圍 這 樣 就 會 有 一 個 副 作 用 : 反 向 後 像 的 產 生 步 驟 : 1. 將 一 個 黑 色 物 體 放 在 一 張 白 紙 上, 或 者 在 一 張 白 紙 上 畫 一 個 黑 色 的 正 方 形 2. 一 直 凝 視 黑 色 物 體 30 秒 鐘 盡 力 保 持 凝 視, 不 要 眨 眼 睛 秒 後 將 視 線 轉 在 一 張 淺 灰 色 的 紙 上, 即 可 看 到 剛 才 注 視 物 的 後 像, 圖 像 會 持 續 幾 秒 鐘, 而 且 與 原 來 的 物 體 比 較, 後 像 的 色 彩 是 個 反 向 的 ( 黑 色 物 體 給 出 一 個 明 亮 的 後 像 ), 所 以 稱 為 反 向 後 像 4. 用 彩 色 的 物 體 再 試, 注 意 後 像 的 顏 色 變 化 比 如, 紅 色 物 體 出 現 綠 色 後 像 描 述 反 向 後 像 實 驗 裡 的 所 見 133

138 實 驗 8: 視 網 膜 血 管 視 網 膜 上 的 血 管 位 於 視 神 經 和 感 光 層 的 前 面 光 線 在 視 網 膜 血 管 上 的 吸 收 和 散 射 產 生 圖 像 然 而, 這 個 圖 像 被 抑 制, 其 機 制 尚 不 明 確 經 過 視 網 膜 血 管 上 光 照 的 方 向 的 及 時 的 改 變, 這 種 抑 制 被 解 除, 圖 像 才 能 被 看 到 大 量 的 光 線 能 夠 經 過 鞏 膜 進 入 眼 睛 ( 眼 睛 白 色 的 部 分 ), 如 果 用 一 束 亮 光 近 距 離 照 射 眼 睛 時, 少 量 的 光 線 經 過 瞳 孔 進 入 眼 睛 步 驟 : 1. 閉 上 雙 眼, 雙 眼 球 轉 向 左 側, 用 一 個 小 手 電 筒 的 光 線 照 射 右 眼 右 側 的 眼 瞼 將 手 電 筒 靠 近 眼 睛, 使 其 光 線 成 一 個 小 的 亮 點 2. 可 以 看 到 一 個 花 邊 網 狀 圖 形, 之 後 很 快 消 失 輕 輕 的 移 動 手 電 筒 燈 光, 就 又 可 以 看 到 這 個 圖 形 連 續 有 節 奏 的 移 動 手 電 筒 燈 光, 能 夠 一 直 保 持 看 著 這 個 圖 形 3. 如 果 雙 眼 睜 開, 讓 鞏 膜 直 接 對 著 手 電 筒 光 線, 視 網 膜 上 的 血 管 會 看 的 更 清 楚 但 是, 這 要 在 暗 室 進 行, 或 者 要 求 實 驗 者 觀 看 一 個 視 野 屏 比 如 看 淺 黑 色 的 牆 4. 耐 心 的 看 一 會 兒, 就 可 以 清 楚 的 看 到 分 支 狀 的 Z 形 血 管 圖 形 視 野 中 央 沒 有 血 管 穿 過, 血 管 靠 近 視 野 的 外 側, 呈 放 射 狀 5. 大 多 數 人 都 能 夠 看 到 分 支 狀 的 血 管 區 域, 位 於 視 網 膜 中 央 的 右 側 社 區 這 就 是 視 盤 ( 見 實 驗 4) 描 述 你 的 觀 察 134

139 實 驗 9: 視 覺 資 訊 大 腦 需 要 多 少 視 覺 資 訊? 步 驟 : 1. 觀 看 左 側 的 圖 像, 你 能 夠 認 出 他 是 誰 嗎? 2. 調 試 一 下 距 離, 再 試 看 如 果 你 是 近 視, 取 下 眼 鏡 試 看 一 下, 有 説 明 嗎? 你 看 到 的 是 誰? 點 擊 圖 像, 你 看 到 的 是 否 正 確? 該 圖 像 是 如 何 構 成 的? 135

140 實 驗 10: 幻 視 在 這 一 部 分, 介 紹 幾 種 熟 悉 的 幻 視 1. 赫 爾 曼 幻 視 這 是 在 1870 年,L.Herman 在 看 一 本 由 John Tyndall 所 寫 的 關 於 聲 音 的 書 時, 在 Tyndall 排 列 的 矩 陣 圖 形 中 看 到 的 這 個 幻 視 觀 察 左 側 圖 1, 描 述 你 的 所 見 圖 1. 赫 爾 曼 幻 視 大 多 數 人 看 到 的 是 什 麼? 方 塊 間 十 字 處 的 灰 點 是 什 麼? 每 一 個 格 子 處 的 白 色 亮 度 相 同, 所 以 十 字 處 顯 示 出 灰 色 如 何 解 釋 這 個 幻 視? 有 些 人 認 為 這 個 幻 視, 可 以 用 視 網 膜 視 野 解 釋 而 最 近 的 研 究 表 明, 這 是 資 訊 在 大 腦 皮 層 的 反 映, 不 是 在 視 網 膜 136

141 實 驗 10: 幻 視 ( 續 ) 在 這 一 部 分, 介 紹 幾 種 熟 悉 的 幻 視 2. 大 小 感 覺 觀 察 左 側 圖 2, 描 述 你 的 所 見 圖 2. 大 小 感 覺 大 多 數 人 看 到 的 是 什 麼? 圖 中 紅 藍 兩 條 線, 看 上 去 藍 線 比 紅 線 長 但 是, 實 際 上 二 者 是 一 樣 長 的 如 何 解 釋 這 個 幻 視? 對 物 體 大 小 的 感 覺 受 許 多 影 響, 其 中 最 重 要 的 是 眼 睛 觀 察 物 體 的 角 度 另 外 還 有 視 覺 系 統 受 到 的 暗 示, 比 如 在 判 斷 物 體 的 大 小 遠 近 在 圖 中, 由 於 黑 線 兩 端 的 暗 示, 使 我 們 對 長 度 判 斷 失 誤 137

142 實 驗 10: 幻 視 ( 續 ) 在 這 一 部 分, 介 紹 幾 種 熟 悉 的 幻 視 3. 一 個 難 以 忍 受 的 幾 何 體 圖 3. 一 個 難 以 忍 受 的 幾 何 體 觀 察 左 側 圖 3, 描 述 你 的 所 見 大 多 數 人 看 到 的 是 什 麼? 儘 管 第 一 眼 看 上 去 是 一 個 圖 像, 但 是 很 快 就 變 成 了 一 個 讓 人 難 以 忍 受 的 結 構 如 何 解 釋 這 個 幻 視? 這 裡 的 陰 影 暗 示, 誘 導 大 腦 認 為 這 是 一 個 真 實 的 結 構, 其 是 並 沒 有 這 樣 的 物 理 結 構 存 在 138

143 實 驗 11: 色 盲 從 背 景 資 料 部 分 我 們 知 道, 大 約 有 5% 的 男 性 在 色 彩 感 覺 方 面 存 在 各 種 缺 陷 這 張 圖 和 下 一 張 圖 可 以 測 試 一 下 你 在 色 彩 感 覺 方 面 的 問 題 這 張 圖 用 於 臨 床 色 盲 檢 測 和 分 析, 如 果 不 能 辨 認 出 圖 形 中 的 色 彩, 你 可 能 會 有 色 彩 感 覺 方 面 的 問 題, 應 該 去 看 醫 生, 進 行 確 定 1. 石 原 彩 色 視 力 測 試 圖 石 原 色 彩 測 試 是 對 紅 綠 色 彩 缺 失 的 測 試, 是 最 普 通 的 色 彩 測 試 它 的 名 字 源 自 設 計 者 Shinobu Ishihara 博 士 ( ), 一 位 東 京 大 學 的 教 授, 他 在 1917 年 首 次 發 表 了 他 的 這 套 測 試 圖 像 全 部 測 試 圖 由 38 塊 圖 版 組 成, 這 裡 有 9 個 圖 像 步 驟 : 1. 按 下 左 側 的 翻 頁 按 鈕, 觀 看 每 一 個 圖 像 2. 3 秒 鐘 內 說 出 你 看 到 圖 像 上 的 數 位 3. 然 後 點 擊 圖 像, 另 一 個 視 窗 出 現, 將 會 告 訴 你, 什 麼 是 正 常 的, 紅 綠 色 盲 者 看 到 的 是 什 麼 139

144 實 驗 11: 色 盲 ( 續 ) 2. 幾 種 色 盲 者 所 見 舉 例 有 多 種 色 盲, 左 側 圖 中 就 是 色 盲 者 所 見 步 驟 : 點 擊 按 鈕, 觀 看 左 側 的 四 個 圖 像 描 述 每 一 種 色 盲 類 型 的 色 彩 缺 失 正 常 色 彩 視 覺 時 的 所 見 綠 色 盲 時 所 見 紅 色 盲 時 所 見 黃 藍 色 盲 時 所 見 140

145 實 驗 12: 兩 點 識 別 力 在 本 次 實 驗 中, 將 看 到 皮 膚 觸 - 壓 覺 感 覺 受 器 在 身 體 不 同 部 位 的 不 同 感 受 強 度 步 驟 : 1. 取 一 個 金 屬 迴 紋 針, 拉 直, 然 後 把 它 彎 成 U 形 狀 針,U 形 口 的 距 離 為 10mm 2. 用 U 形 針 的 兩 頭 輕 輕 的 按 在 實 驗 者 伸 展 開 的 手 上, 問 他 感 覺 到 的 是 一 點, 還 是 兩 點 加 強 兩 點 刺 激, 讓 實 驗 者 很 容 易 感 覺 到 3. 讓 實 驗 者 閉 上 眼 睛, 將 兩 頭 間 距 離 減 小, 多 次 改 變 兩 頭 間 的 距 離, 直 到 實 驗 者 能 夠 區 分 出 兩 點 刺 激 的 最 小 距 離 也 可 以 用 迴 紋 針 的 一 頭, 反 復 按 壓 實 驗 者 指 頭, 測 試 其 反 應 的 真 實 性 4. 用 尺 子 測 量 兩 點 間 的 距 離 5. 在 身 體 的 不 同 部 位 重 複 3 和 4 步 驟 ( 比 如 在 指 尖 在 手 背 部 在 前 臂 的 背 部 在 身 體 的 後 背 ) 完 成 左 側 列 表 的 填 寫 描 述 你 的 觀 察 141

146 實 驗 13: 觸 覺 在 本 次 實 驗 中, 將 論 證 觸 覺 步 驟 : 1. 讓 相 鄰 的 兩 個 指 頭 相 交, 如 圖 示 大 多 數 人 發 現 把 中 指 放 在 食 指 上 很 容 易 2. 放 一 個 帶 有 V 形 間 隙 筆 帽 的 筆 在 兩 個 指 甲 之 間, 並 輕 輕 的 前 後 移 動 描 述 你 的 感 覺 142

147 實 驗 14: 溫 度 感 覺 許 多 感 覺 系 統 對 一 些 連 續 穩 定 的 刺 激 均 表 現 出 逐 漸 降 低 的 適 應 性 反 應 皮 膚 的 溫 度 感 覺 受 器 就 是 這 樣 的 因 此 對 冷 熱 的 感 覺 是 由 於 溫 度 的 變 化 而 決 定 的, 不 是 溫 度 本 身 步 驟 : 1. 取 三 個 容 器 ( 小 桶 或 者 大 燒 杯 ) 一 個 裝 熱 水 ( 不 要 太 燙 ) 一 個 裝 涼 水, 另 外 一 個 裝 溫 水 2. 實 驗 者 將 一 隻 手 放 入 熱 水 中, 另 外 一 隻 手 放 入 涼 水 中, 時 間 為 30 秒 3. 然 後 將 雙 手 放 入 溫 水 中 4. 取 長 度 和 粗 細 一 樣 的 一 個 金 屬 管 和 一 根 木 棒 5. 將 二 者 放 入 冷 水 中 一 分 鐘, 然 後 取 出, 試 一 下 哪 一 個 更 冷 一 些? 為 什 麼? 描 述 並 討 論 所 觀 察 到 的 情 況 實 驗 15: 味 覺 與 嗅 覺 味 覺 與 嗅 覺 是 通 過 化 學 感 覺 受 器 起 作 用 的, 實 際 上 味 覺 的 大 部 分 源 自 嗅 覺 ( 氣 味 ) 步 驟 : 1. 讓 受 試 者 閉 上 眼 睛, 捏 住 鼻 子, 不 要 讓 氣 流 通 過 2. 取 準 備 好 的 一 小 塊 蘋 果 放 在 受 試 者 的 嘴 裡, 請 品 嘗 確 定 3. 然 後 換 一 小 塊 馬 鈴 薯, 再 換 一 小 塊 洋 蔥, 品 嘗 確 定 是 相 當 困 難 的 4. 鬆 開 受 試 者 被 捏 住 的 鼻 子, 使 其 呼 吸, 然 後 重 複 第 2 3 步 驟, 這 樣 就 容 易 確 定 了 描 述 並 討 論 所 觀 察 到 的 情 況 143

148 實 驗 16: 味 蕾 的 分 佈 味 覺 感 覺 受 器 主 要 分 佈 在 舌 頭 上, 上 齶 和 咽 部 也 有 一 些 味 蕾 有 五 種 : 甜 酸 鹹 苦 和 美 味 "umami" 美 味 "umami" 感 覺 受 器 能 夠 感 受 谷 氨 酸 鹽 的 味 道 每 一 種 味 蕾 分 佈 在 舌 頭 的 特 定 部 位 步 驟 : 1. 取 幾 個 小 容 器, 按 照 下 列 要 求 製 備 : 糖 水 : 大 約 15g 糖 加 入 50ml 水 鹽 水 : 大 約 5g 鹽 加 入 50ml 水 檸 檬 酸 水 : 大 約 2g 檸 檬 酸 加 入 50ml 水 Tonic 水 : 含 有 奎 寧 ( 比 如 Canada Dry or Schweppes Tonic Water) 2. 用 棉 棒 沾 一 點 糖 水, 3. 將 棉 棒 放 在 實 驗 者 舌 頭 的 背 部, 問 感 覺 如 何? 扔 掉 棉 棒 4. 換 一 個 新 棉 棒 沾 一 點 糖 水, 測 試 一 次 舌 頭 側 面 的 感 覺 換 一 個 新 棉 棒 沾 一 點 糖 水, 測 試 一 下 舌 尖 部 的 感 覺 如 圖 所 示 位 置 即 為 你 要 測 試 的 部 位 5. 用 鹽 水 測 試, 注 意 鹹 味 覺 的 分 佈 6. 用 檸 檬 酸 水 測 試, 注 意 酸 味 覺 的 分 佈 7. 用 苦 味 道 的 溶 液 測 試, 注 意 苦 味 覺 的 分 佈 描 述 你 的 觀 察 144

149 實 驗 17: 關 節 定 位 感 覺 關 節 囊 和 關 節 韌 帶 接 受 運 動 感 覺 而 改 變 關 節 的 定 位 這 種 感 覺 的 效 果 很 容 易 證 實 步 驟 : 1. 讓 實 驗 者 伸 出 一 隻 手, 手 掌 向 上, 手 指 伸 直 2. 用 你 的 拇 指 和 食 指 夾 住 實 驗 者 的 食 指 的 兩 側 不 要 上 下 夾 住, 這 樣 會 影 響 其 上 下 移 動 3. 告 訴 實 驗 者 : 指 頭 向 上, 實 驗 者 指 頭 向 上 抬 起 然 後 再 告 訴 實 驗 者 : 指 頭 向 下, 實 驗 者 指 頭 向 下 回 到 原 位 4. 蒙 上 實 驗 者 的 眼 睛, 進 行 測 試, 觀 察 其 判 斷 手 指 運 動 方 向 的 能 力 試 一 下 大 小 幅 度 不 同 的 移 動 描 述 你 的 觀 察 145

150 實 驗 18: 半 規 管 半 規 管 位 於 頭 骨 顳 骨 區, 是 內 耳 的 一 部 分, 半 規 管 內 充 有 內 淋 巴 半 規 管 的 作 用 是 感 覺 頭 部 在 空 間 的 轉 動 本 次 實 驗 需 要 一 個 轉 椅 步 驟 : 1. 實 驗 者 坐 在 轉 椅 上, 雙 腳 也 放 在 轉 椅 上, 閉 上 眼 睛 2. 在 旋 轉 時, 讓 實 驗 者 說 出 旋 轉 的 方 向 用 幾 種 不 同 的 旋 轉 速 度 和 不 同 的 持 續 時 間 對 實 驗 者 旋 轉 感 覺 能 力 進 行 測 試 你 可 能 會 發 現 非 常 輕 微 的 旋 轉 都 能 被 察 覺 到 半 規 管 能 夠 感 覺 旋 轉, 但 是 不 能 使 身 體 定 位 你 可 以 試 一 下, 讓 實 驗 者 進 行 幾 次 旋 轉 後, 再 問 他 面 對 的 是 什 麼 方 向, 他 的 方 向 感 就 不 確 定 了 比 如 在 一 個 方 向 上 走 直 角 轉 彎 等 但 是, 測 試 不 能 只 進 行 直 線 方 向, 因 為 實 驗 者 可 能 會 受 到 其 他 方 向 的 暗 示 周 圍 光 線 的 強 度 也 可 以 影 響 旋 轉, 所 以 即 使 閉 上 眼 睛 也 能 感 覺 到 有 些 實 驗 室 也 可 能 有 聲 音 的 暗 示 描 述 你 的 觀 察 146

151 潛 水 反 應 介 紹 許 多 海 洋 動 物 在 水 下 屏 氣 時 心 跳 會 減 慢 ( 心 動 過 緩 ), 周 圍 血 流 會 減 少 這 些 反 應 在 不 同 的 物 種 之 間 變 化 較 大, 變 化 最 大 的 是 鯨 類 本 次 實 驗 中 將 觀 察 到 在 模 擬 潛 水 時 潛 水 反 應 對 人 體 心 跳 及 周 圍 循 環 的 影 響 首 先 觀 察 模 擬 潛 水 時 對 心 跳 的 影 響, 然 後 觀 察 屏 氣 時 對 心 跳 的 影 響, 最 後 觀 察 模 擬 潛 水 時 對 周 圍 循 環 的 影 響 Dive response in an elephant seal. 實 驗 目 的 在 本 次 實 驗 中, 你 將 學 會 : 描 述 潛 水 反 應 中 的 所 見 到 的 生 理 變 化 描 述 屏 氣 時 的 生 理 反 應 列 出 屏 氣 時 與 潛 水 時 的 不 同 生 理 反 應 討 論 潛 水 反 應 的 生 理 意 義 147

152 步 驟 : 設 備 連 接 1. 將 PowerLab 與 相 關 設 備 連 接 好, 打 開 電 源 2. 把 指 尖 脈 博 感 測 器 綁 在 中 指 上 3. 連 接 感 測 器 插 頭 到 Input2 頻 道 插 孔 指 尖 脈 博 感 測 器 非 常 敏 感 測 試 時 一 定 不 要 讓 指 尖 移 動 148

153 實 驗 1 潛 水 模 擬 與 靜 態 時 心 跳 在 本 次 實 驗 中, 將 觀 察 在 模 擬 的 潛 水 過 程 中 屏 氣 對 心 跳 和 周 圍 循 環 的 影 響 步 驟 : 1. 取 一 臉 盆 冷 水 ( 攝 氏 度, 華 氏 度 ) 如 果 水 管 裏 的 水 溫 不 夠 冷 時, 需 要 在 水 中 加 一 些 冰 塊, 取 一 隻 水 溫 度 計 放 在 臉 盆 的 水 中 監 測 水 溫 的 變 化 2. 實 驗 者 坐 在 盛 水 的 臉 盆 前 面, 讓 自 己 的 臉 部 正 對 水 面, 不 要 動 3. 點 擊 開 始 按 鈕 添 加 注 釋 注 釋 : 靜 態 時 4. 讓 實 驗 者 深 吸 氣 一 次, 呼 出 部 分 氣 體, 然 後 屏 氣, 同 時 將 臉 部 至 兩 頰 浸 入 臉 盆 的 水 中 5. 添 加 注 釋 : 潛 水 6. 紀 錄 至 少 30 秒 鐘 的 潛 水 資 料, 實 驗 組 的 另 外 一 個 成 員 每 間 隔 10 秒 鐘 輕 輕 拍 打 一 下 實 驗 者 的 後 背, 這 樣 有 助 於 實 驗 者 保 持 時 間, 不 會 發 生 焦 慮 如 果 實 驗 者 感 覺 不 適, 不 要 勉 強 其 繼 續 潛 水! 秒 後, 讓 實 驗 者 抬 起 頭, 出 水 面 添 加 注 釋 : 恢 復 要 求 實 驗 者 儘 量 保 持 安 靜 8. 等 待 30 秒 鐘 9. 點 擊 停 止 按 鈕 149

154 分 析 潛 水 模 擬 與 靜 態 時 心 跳 計 算 指 尖 脈 搏 圖 紀 錄 的 脈 搏 速 率 和 脈 搏 幅 度 1. 移 動 波 形 游 標 到 潛 水 之 前 相 應 的 波 形 上, 點 擊 數 值 面 板 上 脈 搏 速 率 與 脈 搏 幅 度 處 2. 將 脈 搏 速 率 數 值 板 上 的 數 值 拖 到 表 格 中 相 應 的 位 置 3. 再 將 脈 搏 幅 度 數 值 板 上 的 數 值 拖 到 表 格 中 相 應 的 位 置 4. 對 表 格 中 的 每 一 種 情 況 均 重 複 1 到 3 的 步 驟 150

155 實 驗 2 屏 氣 與 靜 態 時 心 跳 實 驗 者 在 將 臉 頰 部 浸 入 冷 水 後 也 要 停 止 呼 吸, 屏 氣 能 夠 解 釋 所 獲 得 的 結 果 嗎? 步 驟 : 1. 在 實 驗 者 面 部 正 對 臉 盆 水 面 時, 要 保 持 不 動 2. 點 擊 開 始 按 鈕 立 即 添 加 注 釋 注 釋 : 靜 態 時, 記 錄 15 秒 鐘 實 驗 者 靜 態 時 脈 搏 3. 讓 實 驗 者 深 吸 氣, 呼 出 一 部 分 氣 體, 然 後 屏 氣, 但 是 面 部 位 置 依 然 在 水 面 上 邊 添 加 注 釋 : 屏 氣 4. 記 錄 實 驗 者 屏 氣 至 少 30 秒 鐘 的 資 料 實 驗 組 的 其 他 成 員 應 該 每 隔 10 秒 鐘 輕 輕 拍 打 一 下 實 驗 者 後 背, 這 樣 有 助 於 保 持 實 驗 時 間, 預 防 實 驗 者 產 生 焦 慮 5. 輕 輕 拍 打 一 下 實 驗 者 後 背, 告 訴 他 恢 復 呼 吸 添 加 注 釋 : 正 常 呼 吸 讓 實 驗 者 保 持 安 靜 秒 鐘 後 點 擊 停 止 按 鈕 151

156 分 析 屏 氣 與 靜 態 時 心 跳 計 算 指 尖 脈 搏 圖 紀 錄 的 脈 搏 速 率 和 脈 搏 幅 度 1. 移 動 波 形 游 標 到 靜 態 時 紀 錄 的 相 應 波 形 處, 點 數 值 面 板 上 脈 搏 速 率 與 脈 搏 幅 度 的 地 方 2. 將 脈 搏 速 率 數 值 板 上 的 數 值 拖 到 表 格 中 相 應 的 位 置 3. 再 將 脈 搏 幅 度 數 值 板 上 的 數 值 拖 到 表 格 中 相 應 的 位 置 4. 對 表 中 所 示 的 情 況, 重 複 1 到 3 的 步 驟 152

157 設 置 儀 器 連 接 為 了 觀 察 潛 水 模 擬 對 周 圍 循 環 的 影 響, 請 將 血 壓 計 綁 帶 綁 在 實 驗 者 大 腿 處, 阻 斷 腿 部 靜 脈 血 液 的 回 流 再 用 一 個 帶 狀 呼 吸 感 測 器 綁 在 小 腿 上, 測 量 小 腿 容 積 的 變 化 步 驟 : 1. 取 下 實 驗 者 指 尖 脈 搏 感 測 器 以 及 與 PowerLab 的 連 接 2. 將 帶 狀 呼 吸 感 測 器 綁 在 小 腿 上, 一 定 要 綁 緊 血 壓 計 綁 帶 和 帶 狀 呼 吸 感 測 器 也 可 以 綁 在 腿 部 褲 子 的 外 邊 3. 連 接 感 測 器 接 頭 到 Input1 頻 道 插 口 4. 將 血 壓 計 綁 帶 綁 在 實 驗 者 大 腿 上, 扣 緊 魔 鬼 氈 5. 按 照 下 列 要 求 給 血 壓 計 綁 帶 充 氣 加 壓 和 快 速 放 氣 減 壓 1. 給 綁 帶 快 速 充 氣 加 壓 至 60mmHg, 維 持 30 秒 鐘 2. 解 開 魔 鬼 氈 快 速 放 氣 減 壓 3. 再 一 次 使 用 綁 帶 時, 一 定 要 鬆 開 加 壓 球 拇 指 閥, 擠 壓 出 綁 帶 裏 的 氣 體 153

158 實 驗 3 潛 水 模 擬 與 周 圍 循 環 在 潛 水 反 應 中 心 血 管 功 能 會 有 許 多 變 化, 本 次 實 驗 中 採 用 一 種 間 接 的 方 法, 測 量 周 圍 血 流 的 變 化 步 驟 : 1. 取 一 臉 盆 冷 水 ( 攝 氏 度, 華 氏 度 ), 放 在 實 驗 者 面 前 讓 實 驗 者 的 面 部 正 對 水 面, 保 持 不 動 第 一 部 分 作 為 正 常 對 照, 觀 察 腿 部 靜 脈 回 流 受 阻 去 除 後, 腿 部 容 積 的 變 化 2. 點 擊 開 始 按 鈕 添 加 注 釋 注 釋 : 靜 態 時 3. 給 血 壓 計 綁 帶 充 氣 加 壓 至 60mmHg, 維 持 這 個 壓 力 30 秒 鐘 4. 解 開 魔 鬼 氈, 快 速 放 氣 減 壓 5. 記 錄 幾 秒 鐘 資 料 後 點 擊 停 止 按 鈕 6. 再 次 使 用 綁 帶 時, 一 定 要 鬆 開 加 壓 球 拇 指 閥, 擠 壓 出 綁 帶 裏 的 氣 體 第 二 部 分 觀 察 在 模 擬 潛 水 過 程 中, 腿 部 靜 脈 回 流 受 阻 去 除 時, 腿 部 容 積 的 變 化 7. 點 擊 開 始 按 鈕, 立 即 添 加 一 個 注 釋 : 靜 態 時 8. 讓 實 驗 者 深 呼 吸, 呼 出 部 分 氣 體, 然 後 屏 氣, 同 時 將 其 面 部 至 臉 頰 部 浸 入 臉 盆 的 水 裏 9. 添 加 注 釋 : 潛 水 10. 潛 水 秒 後, 按 照 第 一 部 分 的 方 法, 快 速 取 掉 血 壓 計 綁 帶 11. 潛 水 30 秒 後, 讓 實 驗 者 抬 起 頭, 出 水 面, 正 常 呼 吸 12. 記 錄 幾 秒 鐘 的 資 料 後 點 擊 停 止 按 鈕 如 果 實 驗 者 感 覺 不 適, 不 要 勉 強 其 繼 續 潛 水! 第 三 部 分 只 觀 察 實 驗 者 在 屏 氣 過 程 中, 腿 部 靜 脈 回 流 受 阻 去 除 時, 腿 部 容 積 的 變 化 13. 點 擊 開 始 按 鈕, 立 即 添 加 一 個 注 釋 : 靜 態 時 14. 讓 實 驗 者 深 呼 吸, 呼 出 部 分 氣 體, 然 後 屏 氣, 不 要 將 面 部 浸 入 臉 盆 的 水 裏 15. 添 加 注 釋 : 屏 氣 16. 屏 氣 秒 後, 按 照 第 一 部 分 的 方 法, 快 速 取 掉 血 壓 計 綁 帶 17. 屏 氣 30 秒 後, 讓 實 驗 者 恢 復 正 常 呼 吸 154

159 18. 記 錄 幾 秒 鐘 的 資 料 後 點 擊 停 止 按 鈕 分 析 潛 水 模 擬 與 周 圍 循 環 1. 將 標 記 放 在 血 壓 計 綁 帶 從 腿 部 取 掉 的 記 錄 點 上, 拖 動 波 形 游 標 到 綁 帶 取 掉 後 圖 形 的 最 低 點 上 ( 圖 示 ) 2. 點 擊 數 值 板 的 數 值 處 3. 將 數 值 板 上 腿 部 容 積 的 數 值 拖 拉 到 表 中 相 應 的 格 子 裏 4. 對 於 靜 態 時 潛 水 時 屏 氣 時 的 每 一 種 情 況, 均 可 以 重 複 1 到 4 的 步 驟 155

160 156

161 活 體 水 分 平 衡 介 紹 在 本 次 實 驗 中, 將 觀 察 腎 臟 如 何 參 與 水 的 調 節, 分 別 用 水 等 滲 透 壓 鹽 溶 液 等 滲 透 壓 糖 溶 液 高 滲 透 壓 糖 溶 液 進 行 實 驗 Carl Ludwig ( ) - a pioneer of renal physiology. Claude Bernard ( ) - the first to express the concept of the of the internal environment. constancy 實 驗 目 的 通 過 本 次 實 驗 將 會 瞭 解 腎 臟 如 何 參 與 對 水 的 調 節 區 分 出 腎 臟 對 水 負 荷 與 等 滲 透 壓 鹽 溶 液 負 荷 調 節 的 不 同 解 釋 等 滲 透 壓 糖 溶 液 負 荷 與 高 滲 透 壓 糖 溶 液 負 荷 後 排 泄 出 的 液 體 類 型 討 論 尿 的 滲 透 壓 與 尿 比 重 之 間 的 關 係, 以 及 滲 透 壓 是 如 何 受 到 尿 量 變 化 的 影 響 157

162 步 驟 : 本 次 實 驗 內 容 為 採 集 各 個 時 間 點 尿 液 樣 本, 測 量 尿 量 尿 比 重 ( 用 尿 比 重 代 表 尿 的 滲 透 壓 ) 有 四 個 不 同 的 方 案, 每 一 個 需 要 一 名 志 願 者 志 願 者 準 備 多 排 尿 依 賴 於 水 的 快 速 吸 收, 而 飽 餐 時 不 利 於 水 的 快 速 吸 收 應 該 在 開 始 實 驗 前 3-4 小 時 的 時 間 裏, 少 餐 正 常 飲 水 另 外 實 驗 前 3 小 時, 要 避 免 飲 用 含 有 咖 啡 因 的 飲 料 ( 不 要 喝 咖 啡 茶 可 口 可 樂 飲 料 ) 要 確 定 進 入 實 驗 室 之 前 最 後 一 次 的 排 尿 時 間 設 備 實 驗 開 始 之 前 要 準 備 好 以 下 設 備 1. 一 個 大 燒 杯 或 者 類 似 的 容 器, 用 於 收 集 尿 液 2. 一 個 測 量 用 燒 瓶 3. 巴 斯 德 吸 管 (Pasteur pippette), 用 於 加 尿 滴 到 折 射 計 4. 一 個 折 射 計, 用 於 尿 比 重 測 量 5. 卷 紙, 清 潔 用 對 所 有 志 願 者 在 實 驗 過 程 中 的 要 求 1. 實 驗 開 始 時, 記 錄 開 始 的 時 間, 採 集 尿 液 樣 本, 記 錄 尿 量 取 一 個 小 樣 本 測 量 尿 比 重 2. 第 一 次 採 樣 後 立 即 飲 用 所 要 求 的 溶 液 ( 對 照 除 外 ) 在 實 驗 過 程 中, 一 旦 飲 用 了 所 要 求 的 溶 液, 就 不 能 再 飲 用 其 他 的 溶 液 了 3. 大 約 每 20 分 鐘 繼 續 採 樣 一 次 4. 每 個 志 願 者 的 採 樣 時 間 可 以 自 己 掌 握, 不 需 要 所 有 志 願 者 採 樣 都 同 步 進 行 重 要 的 是 每 次 排 尿 的 間 隔 時 間 要 準 確 記 錄 158

163 注 意 如 果 有 腎 臟 疾 患, 或 者 循 環 系 統 疾 患, 或 者 其 他 醫 學 問 題, 或 者 正 在 服 用 藥 物, 則 不 能 作 為 這 個 實 驗 課 題 目 的 志 願 者 尿 液 是 一 種 具 有 潛 在 傳 染 性 的 體 液 因 此, 要 求 學 生 們 對 尿 量 尿 比 重 的 測 量 過 程 要 負 責 任, 及 時 清 理 乾 淨 撒 出 的 尿 液 實 驗 步 驟 方 案 1: 對 照 -- 實 驗 過 程 中 沒 有 液 體 攝 取 1. 在 這 個 實 驗 過 程 中, 不 飲 用 任 何 溶 液, 只 是 每 間 隔 20 分 鐘 採 集 尿 液 一 次 2. 測 量 尿 量 尿 比 重, 完 成 後 將 尿 樣 本 在 盥 洗 室 處 理 掉 3. 將 尿 量 尿 比 重 的 數 值 送 入 列 表 中 方 案 2: 用 於 說 明 正 常 時 水 的 利 尿 作 用 1. 飲 800ml 溶 液 2, 然 後 每 20 分 鐘 採 集 尿 液 樣 本 一 次 2. 測 量 尿 量 尿 比 重, 完 成 後 將 尿 樣 本 在 盥 洗 室 處 理 掉 3. 將 尿 量 尿 比 重 的 數 值 送 入 列 表 中 方 案 3: 用 於 說 明 飲 用 等 量 等 滲 透 壓 氯 化 鈉 溶 液 的 作 用 1. 飲 800ml 溶 液 3, 然 後 每 20 分 鐘 採 集 尿 液 樣 本 一 次 2. 測 量 尿 量 尿 比 重, 完 成 後 將 尿 樣 本 在 盥 洗 室 處 理 掉 3. 將 尿 量 尿 比 重 的 數 值 送 入 列 表 中 方 案 4: 用 於 說 明 飲 用 高 滲 透 壓 葡 萄 糖 溶 液 的 作 用 1. 飲 800ml 溶 液 4, 然 後 每 20 分 鐘 採 集 尿 液 樣 本 一 次 2. 測 量 尿 量 尿 比 重, 完 成 後 將 尿 樣 本 在 盥 洗 室 處 理 掉 3. 將 尿 量 尿 比 重 的 數 值 送 入 列 表 中 159

164 樣 本 1:0 分 鐘 第 一 個 樣 本 採 集 後, 完 成 每 個 不 同 方 案 列 表 下 空 白 處 的 填 寫 ( 樣 本 1:0 分 鐘 ) 必 須 記 錄 進 入 實 驗 室 前 最 後 一 次 排 尿 的 時 間 ( 例 如 :10:25) 思 考 題 在 等 待 下 一 次 採 樣 的 時 間 裏, 回 答 下 列 問 題 1. 在 這 次 實 驗 中, 你 預 期 每 個 不 同 方 案 的 尿 量 變 化 是 什 麼? 樣 本 2:20 分 鐘 160

165 20 分 鐘 的 樣 本 採 樣 後, 完 成 每 個 不 同 方 案 列 表 下 空 白 處 的 填 寫 思 考 題 : 在 等 待 下 一 個 樣 本 採 樣 時, 回 答 下 列 問 題 1. 腎 皮 質 間 隙 的 滲 透 壓 是 多 少? 在 整 個 皮 質 間 隙 滲 透 壓 都 是 一 樣 的 嗎? 2. 腎 髓 質 間 隙 的 滲 透 壓 是 多 少? 在 整 個 皮 質 間 隙 滲 透 壓 都 是 一 樣 的 嗎? 樣 本 3:40 分 鐘 40 分 鐘 的 樣 本 採 樣 後, 完 成 每 個 不 同 方 案 列 表 下 空 白 處 的 填 寫 161

166 思 考 題 在 等 待 下 一 次 採 樣 的 時 間 裏, 回 答 下 列 問 題 1. 什 麼 激 素 參 與 調 節 腎 臟 水 的 排 出? 正 常 時 什 麼 情 況 能 夠 抑 制 這 個 激 素 的 釋 放? 樣 本 4:60 分 鐘 60 分 鐘 的 樣 本 採 樣 後, 完 成 每 個 不 同 方 案 列 表 下 空 白 處 的 填 寫 162

167 思 考 題 在 等 待 下 一 次 採 樣 的 時 間 裏, 回 答 下 列 問 題 1. 在 問 題 4 中, 你 說 明 了 正 常 情 況 下 能 夠 抑 制 這 個 激 素 的 釋 放, 使 其 不 能 參 與 水 調 節 的 原 因 根 據 你 自 己 的 經 驗, 找 出 兩 種 該 激 素 分 泌 被 過 渡 抑 制 時 出 現 的 情 況 解 釋 每 一 種 情 況 的 生 理 學 意 義 樣 本 5:80 分 鐘 80 分 鐘 的 樣 本 採 樣 後, 完 成 每 個 不 同 方 案 列 表 下 空 白 處 的 填 寫 思 考 題 在 等 待 下 一 次 採 樣 的 時 間 裏, 回 答 下 列 問 題 1. 根 據 現 有 的 資 料, 在 60 分 鐘 內, 要 保 持 水 的 平 衡, 你 的 最 大 飲 水 量 估 計 是 多 少? 樣 本 6:100 分 鐘 思 考 題 在 等 待 下 一 次 採 樣 的 時 間 裏, 回 答 下 列 問 題 1. 如 果 在 60 分 鐘 的 時 間 裏, 你 水 的 攝 取 量 遠 遠 超 過 能 夠 排 出 的 量, 將 會 發 生 什 麼? 為 什 麼 這 樣 會 危 及 生 命? 樣 本 7:120 分 鐘 120 分 鐘 的 樣 本 採 樣 後, 完 成 每 個 不 同 方 案 列 表 下 空 白 處 的 填 寫 163

168 思 考 題 在 繼 續 分 析 記 錄 之 前, 回 答 下 列 問 題 : 1. 對 於 等 滲 透 壓 的 氯 化 鈉 溶 液 與 低 滲 透 壓 溶 液 所 產 生 的 不 同 結 果 給 出 生 理 學 的 解 釋 ( 方 案 3- 綠 色 對 方 案 2- 藍 色 ) 2. 對 於 高 滲 透 壓 透 壓 葡 萄 糖 溶 液 與 低 滲 透 壓 透 壓 溶 液 所 產 生 的 不 同 結 果 給 出 生 理 學 解 釋 ( 方 案 4- 粉 色 對 方 案 2- 藍 色 ) 分 析 1: 尿 量 與 滲 透 壓 綜 合 四 個 方 案 中 尿 量 與 滲 透 壓 的 最 後 結 果, 如 下 所 示 : 尿 量 與 尿 比 重 的 關 係 下 圖 是 根 據 你 們 的 實 驗 結 果 作 出 的 尿 量 與 尿 比 重 之 間 關 係 的 散 點 圖 164

169 思 考 題 1. 解 釋 圖 中 所 示 的 尿 量 與 尿 比 重 之 間 的 關 係 165

170 166

171 蚯 蚓 動 作 電 位 介 紹 本 實 驗 中, 你 將 從 麻 醉 的 蚯 蚓 上 獲 得 細 胞 外 記 錄 的 動 作 電 位 你 將 檢 測 到 閾 電 位 全 有 或 全 無 的 生 物 電 反 應 不 反 應 期 和 神 經 的 傳 導 速 度 實 驗 目 的 在 今 天 的 實 驗 中, 你 將 學 會 : 描 述 單 根 神 經 纖 維 的 全 有 或 全 無 動 作 電 位 測 量 神 經 幹 的 傳 導 速 度 解 釋 絕 對 不 反 應 期 和 相 對 不 反 應 期 的 差 別, 並 說 明 兩 者 的 生 理 意 義 瞭 解 神 經 上 由 電 所 誘 發 的 動 作 電 位 雙 向 性 傳 導 的 特 性 早 期 的 陰 極 射 線 管 示 波 器 Erlanger( ) 和 Gasser( ) 兩 位 學 者 借 助 于 合 適 的 早 期 陰 極 射 線 管 示 波 器, 精 確 測 量 了 神 經 複 合 動 作 電 位, 並 首 次 發 表 這 方 面 的 研 究 成 果 由 於 這 方 面 的 開 創 性 工 作, 他 們 在 1944 年 共 同 獲 得 了 諾 貝 爾 生 理 和 醫 學 獎 167

172 儀 器 連 接 步 驟 : 1. 確 定 PowerLab 已 經 正 確 連 接, 並 打 開 電 源 2. 如 圖 所 示, 把 刺 激 和 記 錄 線 插 入 PowerLab 中 刺 激 器 電 纜 與 analog output( 類 比 輸 出 ) 插 座 相 連, 把 生 物 電 放 大 器 電 纜 連 接 到 生 物 放 大 器 插 座 3. 確 保 黑 色 的 記 錄 線 與 生 物 放 大 器 電 纜 中 的 Channel 1 正 級 輸 入 相 連, 白 色 的 線 與 Channel 1 的 負 極 輸 入 相 連 白 色 的 線 與 Channel 1 的 負 極 輸 入 相 連 其 他 儀 器 確 定 下 列 材 料 和 設 備 可 以 使 用 蚯 蚓 ( 至 少 60mm 長 ) 小 的 培 養 皿 (Petri dish 或 類 似 的 ) 0.25% NaCl 溶 解 的 15% 的 酒 精 紙 巾 標 本 操 作 板 三 個 金 屬 大 頭 針 三 根 銀 - 氯 化 銀 電 極 絲 橡 皮 泥 或 類 似 材 料 1ml 塑 膠 針 筒 一 把 有 毫 米 刻 度 的 尺 168

173 蚯 蚓 標 本 的 準 備 麻 醉 1. 為 麻 醉 蚯 蚓, 把 蚯 蚓 放 置 在 培 養 皿 中, 在 培 養 皿 中 倒 入 足 夠 多 的 酒 精 / 蚯 蚓 的 任 氏 液 (Ringer's solution) 以 浸 沒 蚯 蚓 2. 把 蚯 蚓 放 在 酒 精 或 任 氏 液 (Ringer's solution) 中 直 到 蚯 蚓 不 動 ( 大 約 5 分 鐘 ) 3. 用 一 個 鈍 性 物 體 刺 蚯 蚓, 以 判 斷 麻 醉 的 程 度 4. 如 果 蚯 蚓 對 此 刺 激 無 反 應, 就 可 以 用 於 實 驗 如 果 蚯 蚓 還 有 反 應, 再 把 它 放 在 溶 液 中 3~5 分 鐘 放 置 在 實 驗 的 標 本 操 作 板 上 5. 麻 醉 的 蚯 蚓 必 須 平 放 且 拉 直 在 標 本 操 作 板 上, 大 約 離 開 操 作 板 邊 緣 50mm 6. 操 作 時 要 輕 柔, 注 意 不 要 牽 拉 蚯 蚓 ( 象 其 他 的 神 經 標 本 製 備 一 樣, 牽 拉 會 導 致 神 經 受 損 7. 用 三 根 釘 子 把 蚯 蚓 固 定 在 板 上, 在 蚯 蚓 頭 尾 兩 端 各 插 入 一 個 釘 子, 第 三 個 釘 子 插 在 離 開 頭 部 10~15mm 處 頭 端 靠 近 環 帶 處 ( 這 是 一 個 光 滑 而 無 節 段 的 部 位 ) 8. 用 注 射 器 沿 蚯 蚓 全 身 滴 加 一 些 酒 精 / 任 氏 液 (Ringer's solution), 以 使 蚯 蚓 保 持 在 麻 醉 狀 態 ( 用 紙 巾 吸 幹 蚯 蚓 周 圍 過 多 的 液 體 ) 並 不 需 要 過 多 的 溶 液, 因 為 太 多 的 溶 液 會 干 擾 記 錄 電 極 9. 如 圖 所 示, 把 刺 激 電 極 連 接 到 兩 個 大 頭 釘 的 頭 端 負 極 電 極 放 在 正 極 的 後 方 負 極 (cathode) 的 導 線 應 該 被 放 置 於 正 極 (anode) 導 線 的 前 端 10. 在 蚯 蚓 身 體 上 放 置 三 根 銀 絲 電 極, 電 極 氯 化 的 部 位 與 蚯 蚓 身 體 接 觸 11. 如 圖 所 示, 把 電 極 絲 與 鱷 魚 夾 相 連, 使 用 橡 皮 泥 或 類 似 材 料 把 鱷 魚 夾 固 定 接 地 電 極 放 置 在 最 靠 近 刺 激 電 極 的 部 位, 但 它 的 精 確 位 置 並 不 重 要 把 負 極 電 極 ( 白 色, 或 R1) 放 置 在 正 極 電 極 ( 黑 色, 或 R2) 裏 側, 兩 者 相 距 大 約 10mm 169

174 確 保 沒 有 金 屬 導 線 與 其 他 導 線 相 接 觸 注 意 在 防 止 電 極 時 避 免 損 傷 蚯 蚓, 銀 絲 電 極 很 容 易 伸 展, 如 果 你 需 要 改 變 電 極 的 位 置, 這 是 非 常 容 易 操 作 的 ( 或 者 通 過 移 動 橡 皮 泥 上 的 鱷 魚 夾 也 能 重 新 放 置 電 極 的 位 置 ) 170

175 實 驗 1: 誘 發 動 作 電 位 經 常 檢 查 蚯 蚓 以 確 保 它 沒 有 乾 燥 或 移 動. 如 果 有, 使 用 注 射 器 在 蚯 蚓 上 滴 加 幾 滴 酒 精 / 任 氏 液 (Ringer's solution) 用 紙 巾 吸 幹 蚯 蚓 周 圍 過 多 的 液 體 注 意 : 使 用 記 錄 j 重 疊 功 能 刺 激 面 板 在 LabTutor 視 窗 顯 示 資 料 刺 激 偽 跡 1. 在 刺 激 設 置 視 窗, 使 用 刺 激 幅 度 滑 塊 或 數 值 視 窗 設 置 刺 激 電 壓 為 0.2V 2. 點 擊 開 始 按 鈕, 延 遲 2 毫 秒,LabTutor 將 刺 激 神 經 並 記 錄 25 毫 秒 在 這 個 低 強 度 的 刺 激 下, 你 只 能 看 到 刺 激 偽 跡 這 是 由 於 部 分 的 刺 激 電 壓 擴 散 到 記 錄 電 極 所 造 成 的 在 刺 激 後 1ms 左 右, 即 可 從 刺 激 偽 跡 恢 復 到 正 常 的 基 線 水 平 當 刺 激 電 壓 小 於 閾 刺 激 時, 你 不 會 看 到 蚯 蚓 神 經 纖 維 上 會 產 生 動 作 電 位 誘 發 的 動 作 電 位 3. 增 加 刺 激 強 度 到 2.0V, 並 點 擊 開 始 按 鈕 在 這 個 電 壓 下, 你 會 看 到 一 個 內 側 巨 大 神 經 纖 維 產 生 的 動 作 電 位, 如 果 在 3.0V 電 壓 刺 激 下 沒 有 看 到 動 作 電 位, 那 麼 某 些 環 節 出 現 了 錯 誤, 請 指 導 老 師 幫 助 解 決 發 現 閾 值 4. 一 旦 你 獲 得 了 一 個 動 作 電 位, 把 刺 激 電 壓 減 半, 並 再 次 點 擊 開 始 按 鈕 如 果 又 可 得 到 一 個 動 作 電 位, 再 次 把 刺 激 強 度 減 少 一 半, 再 點 擊 開 始 按 鈕 如 果 沒 有 動 作 電 位 產 生, 以 0.05V 為 單 位 增 加 刺 激 強 度, 並 點 擊 開 始 按 鈕, 直 到 出 現 動 作 電 位 為 止 5. 當 動 作 電 位 剛 出 現 時, 此 刺 激 強 度 為 閾 刺 激 為 確 認 此 閾 值, 可 把 刺 激 強 度 減 小 0.05V, 此 時 動 作 電 位 將 消 失 6. 把 閾 值 輸 入 表 格 中 你 會 發 現, 誘 發 動 作 電 位 的 刺 激 強 度 有 間 歇 性 改 變, 此 為 正 常 現 象 閾 值 定 義 為 能 以 50% 的 概 率 產 生 動 作 電 位 的 刺 激 強 度 171

176 測 量 與 分 析 誘 發 動 作 電 位 1. 選 擇 能 夠 最 好 地 顯 示 閾 電 位 的 記 錄 2. 把 標 記 拖 到 刺 激 偽 跡 的 開 始 端 移 動 波 形 上 的 游 標 至 動 作 電 位 的 起 始 點 並 點 擊 滑 鼠 左 鍵 把 時 間 差 值 傳 送 到 資 料 板 3. 把 資 料 拖 動 到 資 料 表 合 適 的 位 置 172

177 實 驗 2: 外 側 軸 突 實 驗 在 此 實 驗 中, 進 一 步 增 大 刺 激 強 度, 以 作 用 於 內 側 和 外 側 巨 大 神 經 纖 維 步 驟 : 1. 在 刺 激 設 置 視 窗 設 置 刺 激 強 度 使 之 稍 低 於 實 驗 1 中 的 刺 激 閾 值 2. 點 擊 開 始 按 鈕, 延 遲 2 毫 秒,LabTutor 將 刺 激 神 經 並 記 錄 25 毫 秒 3. 以 0.05V 為 單 位 增 加 刺 激 強 度, 每 次 點 擊 開 始 按 鈕, 直 到 觀 察 到 內 側 神 經 纖 維 的 閾 電 位 在 表 格 中 記 錄 此 閾 電 位 如 果 閾 電 位 與 先 前 實 驗 1 的 資 料 不 同, 別 奇 怪 出 現 這 種 現 象 的 原 因 是 蚯 蚓 太 乾 或 加 了 太 多 液 體 4. 繼 續 以 0.05V 為 單 位 增 加 刺 激 強 度 每 次 點 擊 開 始 按 鈕, 直 到 觀 察 到 經 過 一 個 長 的 潛 伏 期 出 現 第 二 個 動 作 電 位 把 這 個 刺 激 強 度 做 為 外 側 巨 大 神 經 纖 維 的 閾 電 位 記 錄 到 資 料 表 格 中 在 一 些 蚯 蚓 中, 你 也 許 不 能 區 分 內 側 和 外 側 神 經 纖 維 的 動 作 電 位 例 如 : 它 們 有 相 同 的 閾 電 位 這 是 正 常 的 生 理 變 異 如 果 外 側 巨 大 神 經 纖 維 損 傷, 另 一 些 蚯 蚓 就 沒 有 第 二 個 動 作 電 位 出 現 173

178 測 量 與 分 析 外 側 軸 突 實 驗 1. 選 擇 能 夠 最 好 地 顯 示 閾 電 位 的 記 錄 2. 把 標 記 拖 到 刺 激 偽 跡 的 開 始 端 移 動 波 形 上 的 游 標 至 外 側 軸 突 動 作 電 位 的 起 始 點 並 點 擊 滑 鼠 左 鍵 把 時 間 差 值 傳 送 到 資 料 板 3. 把 資 料 拖 動 到 資 料 表 合 適 的 位 置 174

179 實 驗 項 目 三 : 傳 導 速 度 實 驗 中 為 決 定 神 經 纖 維 的 傳 導 速 度, 在 蚯 蚓 的 身 體 兩 個 不 同 的 點 測 量 動 作 電 位 近 端 記 錄 點 1. 在 刺 激 器 面 板 中 設 置 一 個 大 於 外 側 巨 大 神 經 纖 維 刺 激 閾 值 大 刺 激 幅 值 在 要 分 析 的 實 驗 結 果 記 錄 中 插 入 距 離 1 作 為 注 釋 2. 點 擊 開 始 按 鈕, 如 果 有 必 要, 可 增 加 刺 激 強 度, 每 次 點 擊 開 始 按 鈕, 直 到 內 側 和 外 側 巨 大 神 經 纖 維 都 出 現 反 應 3. 在 要 分 析 的 實 驗 結 果 記 錄 中 插 入 距 離 1 作 為 注 釋 4. 用 直 尺 測 量 刺 激 電 極 的 負 極 到 最 近 的 記 錄 電 極 之 間 的 距 離, 把 它 作 為 距 離 1 的 資 料 記 錄 在 表 格 中 遠 端 記 錄 點 5. 小 心 地 把 兩 個 記 錄 電 極 一 起 移 到 蚯 蚓 的 尾 端, 兩 者 間 保 持 5 到 10mm 的 距 離 試 一 下, 把 記 錄 電 極 的 距 離 增 大 到 30mm( 在 小 蚯 蚓 上 不 可 能 做 到 ) 6. 點 擊 開 始 按 鈕, 如 果 有 必 要, 可 增 加 刺 激 強 度, 每 次 點 擊 開 始 按 鈕, 直 到 內 側 和 外 側 巨 大 神 經 纖 維 都 出 現 反 應 7. 在 要 分 析 的 實 驗 結 果 記 錄 中 插 入 距 離 2 作 為 注 釋 8. 用 直 尺 測 量 刺 激 電 極 的 負 極 到 最 近 的 記 錄 電 極 之 間 的 距 離, 把 它 作 為 距 離 2 的 資 料 記 錄 在 表 格 中 175

180 分 析 傳 導 速 度 1. 選 擇 一 個 適 當 的 距 離 1 實 驗 記 錄 2. 把 標 記 放 在 刺 激 雜 訊 的 開 始 處, 把 波 形 游 標 放 在 內 側 巨 大 神 經 產 生 的 動 作 電 位 起 始 處, 點 擊 並 把 時 間 差 值 轉 移 到 資 料 板 3. 在 傳 導 速 度 資 料 表 中 把 此 資 料 拖 到 適 當 的 部 位 4. 現 在 移 動 波 形 游 標 到 外 側 巨 大 神 經 纖 維 產 生 的 動 作 電 位 起 始 處, 點 擊 並 把 時 間 差 值 轉 移 到 資 料 表 中 5. 在 傳 導 速 度 資 料 表 中 把 此 資 料 拖 到 適 當 的 部 位 注 意 此 資 料 表 中 已 經 包 含 了 先 前 的 距 離 資 料 6. 現 在 選 擇 合 適 的 距 離 2 實 驗 結 果 7. 重 複 步 驟 2 到 5 計 算 刺 激 偽 跡 ( 非 真 正 神 經 的 反 應 ) 出 現 在 刺 激 的 同 時, 從 刺 激 偽 跡 到 動 作 電 位 開 始 的 延 遲 時 間 反 應 了 動 作 電 位 從 刺 激 電 極 的 負 極 傳 導 到 記 錄 電 極 所 需 要 的 時 間. 以 下 列 公 式 來 計 算 傳 導 速 度 : 傳 導 速 度 = 距 離 / 時 間 如 果 以 毫 米 為 單 位 表 示 距 離, 潛 伏 期 的 單 位 是 毫 秒, 那 麼 傳 導 速 度 的 單 位 是 mm/ms=m/s, 也 就 是 米 每 秒 -1 = m.s -1 用 一 個 距 離 和 一 個 潛 伏 期 來 計 算 傳 導 速 度 ( 此 為 絕 對 法 ), 其 公 式 為 : 傳 導 速 度 =D1/LP1( 或 D2/LP2) 如 果 用 相 對 法 來 測 量, 計 算 公 式 為 : 傳 導 速 度 =(D2-D1)/(LP2-LP1) 一 旦 完 成 了 傳 導 速 度 的 資 料 表,LabTutor 會 使 用 這 兩 種 方 法 計 算 傳 導 速 度, 結 果 顯 示 在 傳 導 速 度 表 中 176

181 177

182 實 驗 4: 不 反 應 期 在 這 部 分 實 驗 中, 在 神 經 上 施 加 兩 個 連 續 的 刺 激 每 次 刺 激 時, 逐 步 縮 短 兩 個 刺 激 的 時 間 間 隔 步 驟 : 1. 在 刺 激 設 置 視 窗 中, 把 刺 激 強 度 設 置 為 內 側 和 外 側 神 經 纖 維 閾 電 位 的 中 間 點 ( 分 別 由 實 驗 1 和 2 中 得 到 ) 這 個 刺 激 強 度 可 確 保 內 側 神 經 纖 維 被 單 獨 地 刺 激 2. 設 置 刺 激 間 隔 為 10ms 3. 點 擊 開 始 按 鈕,LabTutor 將 按 設 置 的 時 間 間 隔 刺 激 神 經 兩 次, 並 記 錄 25ms 你 將 看 到 兩 個 刺 激 偽 跡, 每 個 刺 激 偽 跡 後 面 跟 著 一 個 動 作 電 位 4. 重 複 上 述 步 驟, 以 1ms 為 單 位 減 少 兩 個 刺 激 的 間 隔 178

183 測 量 與 分 析 不 反 應 期 1. 仔 細 檢 查 你 的 記 錄, 注 意 後 一 個 產 生 的 動 作 電 位 形 狀 和 大 小 並 不 與 前 一 個 相 同 2. 當 第 二 個 動 作 電 位 無 法 引 導 出 來 時, 最 大 的 刺 激 間 隔 就 是 不 反 應 期 把 此 時 間 間 隔 輸 入 到 資 料 表 運 用 下 列 方 程, 理 論 上 可 以 計 算 出 內 側 神 經 纖 維 能 夠 產 生 的 最 大 的 神 經 衝 動 頻 率 頻 率 (Hz)=1000/ 不 反 應 期 (ms) 表 格 顯 示 了 運 用 這 種 方 法 計 算 的 不 反 應 期 的 結 果 179

184 實 驗 5: 雙 向 性 設 置 1. 斷 開 陰 極 電 極 並 從 蚯 蚓 上 移 走, 如 圖 所 示, 把 它 放 置 在 尾 端 2. 把 陽 極 電 極 移 到 尾 部 的 大 頭 釘 處 3. 如 圖 所 示, 插 入 大 頭 釘 4. 重 新 連 接 電 極, 現 在 刺 激 從 尾 部 開 始 180

185 實 驗 5: 雙 向 性 步 驟 : 1. 在 刺 激 設 置 視 窗 中, 把 刺 激 幅 值 設 置 為 低 於 內 側 神 經 纖 維 閾 值 的 數 值 2. 點 擊 標 記 按 鈕 3. 以 0.05V 為 單 位 逐 漸 加 大 刺 激 強 度, 每 次 點 擊 標 記 按 鈕 並 注 意 觀 察 內 側 神 經 纖 維 是 否 有 動 作 電 位 產 生,( 如 果 刺 激 足 夠 大 ) 外 側 神 經 纖 維 隨 後 是 否 也 產 生 動 作 電 位 181

186 測 量 與 分 析 1. 回 答 左 邊 的 問 題 仔 細 檢 查 你 的 記 錄, 是 否 和 先 前 的 動 作 電 位 相 同? 如 果 是, 描 述 產 生 的 機 制 182

187 蚯 蚓 小 腸 平 滑 肌 介 紹 在 此 實 驗 中, 蚯 蚓 小 腸 平 滑 肌 的 收 縮 用 器 官 浴 槽 和 張 力 換 能 器 來 測 量, 同 時 研 究 神 經 傳 遞 物 質 和 細 胞 外 離 子 濃 度 對 收 縮 幅 度 和 速 度 的 效 應 實 驗 目 的 在 今 天 的 實 驗 中, 你 將 學 會 : 描 述 離 體 標 本 的 運 動 形 式 測 量 浴 槽 溫 度 改 變 對 蚯 蚓 小 腸 平 滑 肌 的 影 響 描 述 和 解 釋 增 加 細 胞 外 鉀 離 子 (K + ) 濃 度 和 改 變 細 胞 外 鈣 離 子 (Ca 2+ ) 濃 度 對 小 腸 平 滑 肌 收 縮 速 度 和 幅 度 的 影 響 描 述 兩 種 神 經 傳 遞 物 質 ( 乙 醯 膽 鹼 和 腎 上 腺 素 ) 對 小 腸 平 滑 肌 收 縮 速 度 和 幅 度 的 影 響 Emil Bozler 平 滑 肌 生 理 之 父 Edith Bulring 平 滑 肌 生 理 之 母 183

188 儀 器 連 接 步 驟 : 1. 把 器 官 浴 槽 微 調 定 位 儀 和 張 力 換 能 器 小 心 地 固 定 在 支 架 上, 張 力 換 能 器 必 須 在 器 官 浴 槽 開 口 的 上 方 關 閉 浴 槽 底 部 的 排 水 閥 門 2. 把 張 力 換 能 器 的 電 纜 連 接 到 橋 式 Pod 的 後 部 3. 確 保 橋 式 Pod 與 PowerLab 的 輸 入 頻 道 1 相 連 4. 打 開 PowerLab 的 電 源 184

189 張 力 換 能 器 的 設 置 張 力 換 能 器 的 原 始 輸 出 單 位 是 毫 伏 特, 預 先 已 經 校 正 為 力 的 單 位 牛 頓 " 張 力 換 能 器 還 有 一 些 偏 置 電 壓 需 要 校 正 步 驟 : 1. 使 張 力 換 能 器 處 於 空 載 狀 態, 點 擊 開 始 按 鈕 2. LabTutor 視 窗 顯 示 一 條 基 線 使 用 橋 式 Pod 前 面 板 上 的 旋 鈕 把 基 線 調 節 到 0 線, 然 後 再 點 擊 停 止 如 果 使 用 ADI 儀 器 公 司 的 橋 式 放 大 器, 則 點 擊 這 裏 的 橋 式 放 大 器 零 位 元 校 正 連 結 到 橋 式 放 大 器 零 位 元 校 正 " 窗 口, 再 次 校 正 任 何 存 在 的 電 壓 偏 差 值 校 正 步 驟 1. 當 力 量 換 能 器 歸 零 後, 按 下 開 始 紀 錄 5 秒 鐘, 然 後 按 下 停 止 2. 現 在 掛 上 ㄧ 個 已 知 重 量 (5~50g 之 間 ) 的 法 碼 在 力 能 轉 換 器 上, 開 始 紀 錄 另 外 5 秒 鐘 後 按 下 停 止 3. 在 單 位 轉 換 的 表 格 中 輸 入 換 算 好 的 力 量 (N) 值 4. 用 測 量 標 記 選 擇 第 ㄧ 段 紀 錄 數 據 ( 穩 定 的 數 據 ), 然 後 將 數 據 拖 曳 到 'Point 1', 移 動 校 正 視 窗 並 在 右 方 格 子 內 輸 入 '0' 5. 選 擇 第 二 段 紀 錄 數 ( 穩 定 的 數 據 ), 然 後 將 數 據 拖 曳 到 'Point 2' 左 方 格 子, 再 輸 入 已 知 法 碼 的 重 量 (N) 於 右 方 格 子 6. 在 校 正 視 窗 中 點 擊 應 用 按 鈕, 接 受 校 正 185

190 標 本 製 備 如 果 需 要 解 剖 並 固 定 蚯 蚓, 可 使 用 下 方 的 前 頁 和 下 頁 按 鈕 來 流 覽 相 應 的 技 術 指 導 麻 醉 1. 在 燒 杯 中 放 置 一 半 量 的 15% 酒 精 2. 蚯 蚓 取 來 後 在 自 來 水 下 沖 洗, 去 除 體 表 的 髒 物 3. 把 蚯 蚓 放 入 酒 精 中 3~5min, 直 到 蚯 蚓 停 止 運 動 暴 露 小 腸 1. 從 酒 精 中 取 出 蚯 蚓, 放 置 在 解 剖 盤 中 2. 用 大 頭 釘 在 頭 尾 兩 端 把 蚯 蚓 固 定 在 解 剖 盤 上 3. 用 室 溫 的 任 氏 液 (Ringer's solution) 濕 潤 蚯 蚓, 在 解 剖 中 一 直 保 持 蚯 蚓 的 濕 潤 4. 定 位 蚯 蚓 的 生 殖 帶, 此 結 構 在 蚯 蚓 的 最 前 端 5. 使 用 小 剪 刀, 在 生 殖 帶 上 剪 個 小 切 口, 使 切 口 到 達 靠 近 中 線 的 部 位, 這 樣 操 作 是 為 了 防 止 切 斷 小 腸 注 意 : 在 解 剖 時 不 要 切 得 太 深, 否 則 會 損 傷 小 腸 組 織 如 果 撕 壞 了 小 腸, 取 另 一 個 蚯 蚓 再 從 頭 開 始 6. 朝 著 頭 端 切 開 蚯 蚓 的 皮 膚, 最 好 使 用 剪 刀 向 上 挑 起 來 剪 開 皮 膚 當 皮 膚 剪 開 後, 把 皮 膚 用 釘 子 固 定 以 暴 露 小 腸 7. 當 你 成 功 地 打 開 蚯 蚓 的 身 體 後, 檢 查 小 腸, 並 用 任 氏 液 (Ringer's solution) 濕 潤 蚯 蚓 如 果 小 腸 沒 有 被 損 傷, 使 用 下 頁 所 描 述 的 步 驟 進 行 下 一 步 工 作 186

191 取 出 小 腸 1. 暴 露 小 腸, 使 用 一 根 鈍 性 的 探 針 把 連 接 小 腸 背 側 和 蚯 蚓 身 體 的 隔 區 分 開, 你 只 要 暴 露 3~5cm 的 前 端 小 腸 即 可 2. 當 小 腸 從 蚯 蚓 體 腔 中 游 離 出 來 後, 再 次 檢 查 小 腸 是 否 被 撕 壞 3. 用 一 根 20cm 長 的 線, 一 端 繫 在 嗉 囊 前, 另 一 端 繫 在 胃 的 後 方 紮 完 後, 你 應 該 還 有 10~15cm 鬆 弛 的 線, 這 段 線 可 用 於 把 小 腸 固 定 在 浴 槽 和 張 力 換 能 器 上 4. 用 剪 刀 小 心 地 從 蚯 蚓 體 內 剪 下 小 腸 把 小 腸 安 置 在 浴 槽 上 1. 把 蚯 蚓 小 腸 的 後 端 繫 在 鉤 子 上, 把 鉤 子 固 定 在 圓 形 鐵 架 臺 上, 那 樣, 小 腸 就 安 置 在 浴 槽 中 了 遠 端 的 小 腸 應 該 離 開 玻 璃 鉤 子 1cm 在 小 腸 近 端 確 保 是 手 持 在 線 上 2. 把 微 調 定 位 儀 上 的 張 力 換 能 器 下 降 到 最 低 的 位 置 3. 把 小 腸 近 端 ( 咽 喉 部 ) 的 線 繫 在 張 力 換 能 器 上, 小 腸 必 須 處 於 鬆 弛 狀 態 4. 小 心 地 調 節 旋 鈕 來 調 高 微 調 定 位 儀, 使 小 腸 處 於 輕 微 的 拉 長 狀 態 注 意 : 在 這 步 操 作 中, 特 別 小 心 不 要 過 度 牽 拉 小 腸, 小 腸 比 較 纖 弱, 容 易 被 撕 拉 損 傷 5. 確 保 浴 槽 的 排 水 閥 門 處 於 關 閉 狀 態, 用 正 常 蚯 蚓 任 氏 液 (Ringer's solution) 灌 注 浴 槽, 小 腸 必 須 全 部 浸 沒 在 溶 液 中 如 果 小 腸 沒 有 全 部 浸 沒, 你 需 要 把 下 端 鉤 子 上 的 線 重 新 繫 一 下 187

192 在 此 實 驗 中, 你 將 觀 察 和 記 錄 蚯 蚓 小 腸 平 滑 肌 的 節 律 性 收 縮 在 這 次 實 驗 中, 你 所 觀 察 到 的 就 是 肌 肉 所 實 際 反 應 的, 你 會 被 要 求 描 述 所 觀 察 到 的 現 象, 這 些 描 述 將 記 載 到 你 的 實 驗 報 告 上 如 果 使 用 ADI 儀 器 公 司 的 橋 式 放 大 器, 則 點 擊 這 裏 的 橋 式 放 大 器 零 位 元 校 正 連 結 到 橋 式 放 大 器 零 位 元 校 正 " 窗 口, 再 次 校 正 任 何 存 在 的 電 壓 偏 差 值 188

193 步 驟 : 1. 點 擊 開 始 按 鈕, 記 錄 5min 左 右 你 會 發 現 平 滑 肌 開 始 收 縮,LabTutor 將 計 算 收 縮 的 速 度 當 麻 醉 逐 漸 消 退 時, 平 滑 肌 收 縮 的 幅 度 和 速 度 將 相 應 增 加 並 變 得 有 規 律 2. 如 果 在 張 力 顯 示 頻 道 上 的 訊 號 很 微 弱, 可 以 通 過 微 調 定 位 儀 來 調 節 張 力, 但 注 意 不 要 把 線 拉 得 太 緊 3. 確 保 在 實 驗 前 能 得 到 持 續 2min 以 上 的 穩 定 的 基 線 4. 點 擊 停 止 按 鈕 189

194 測 量 與 分 析 基 礎 運 動 1. 把 測 量 標 記 放 置 到 一 個 收 縮 處, 移 動 波 形 游 標 到 隨 後 的 波 形 穀 底 2. 點 擊 並 把 此 次 收 縮 的 張 力 幅 度 和 速 度 放 到 資 料 面 板 上 3. 把 收 縮 速 度 的 資 料 拖 動 到 表 格 中 的 收 縮 速 度 (BPM) 列 中 4. 把 收 縮 張 力 幅 度 差 值 的 資 料 拖 動 到 表 格 中 的 收 縮 力 量 (N) 列 中 5. 對 其 他 四 個 收 縮 波 採 用 相 同 的 操 作 LabTutor 將 計 算 收 縮 的 平 均 收 縮 力 量 和 收 縮 速 度 190

195 實 驗 2: 溫 度 效 應 在 器 官 浴 槽 中 加 入 不 同 溫 度 的 蚯 蚓 任 氏 液 (Ringer's solution) 如 果 使 用 ADI 儀 器 公 司 的 橋 式 放 大 器, 則 點 擊 這 裏 的 橋 式 放 大 器 零 位 元 校 正 連 結 到 橋 式 放 大 器 零 位 元 校 正 " 窗 口, 再 次 校 正 任 何 存 在 的 電 壓 偏 差 值 步 驟 : 1. 點 擊 開 始 按 鈕, 並 加 入 注 釋 室 溫 2. 測 量 器 官 浴 槽 中 任 氏 液 (Ringer's solution) 的 溫 度, 並 輸 入 在 表 格 中 3. 記 錄 2min 並 點 擊 停 止 4. 把 器 官 浴 槽 中 的 室 溫 任 氏 液 (Ringer's solution) 放 掉, 更 換 成 冷 的 任 氏 液 (Ringer's solution) 從 浴 槽 的 邊 緣 部 倒 入 任 氏 液 (Ringer's solution), 儘 量 減 小 對 標 本 的 干 擾 5. 測 量 器 官 浴 槽 中 任 氏 液 (Ringer's solution) 的 溫 度, 並 輸 入 在 表 格 中 6. 點 擊 開 始 按 鈕, 並 加 入 注 釋 冷 7. 記 錄 5min 並 點 擊 停 止 8. 把 浴 槽 中 的 冷 的 任 氏 液 (Ringer's solution) 放 掉, 更 換 成 溫 的 任 氏 液 (Ringer's solution) 9. 測 量 器 官 浴 槽 中 任 氏 液 (Ringer's solution) 的 溫 度, 並 輸 入 在 表 格 中 10. 點 擊 開 始 按 鈕, 並 加 入 注 釋 溫 暖 11. 記 錄 5min 並 點 擊 停 止 12. 把 浴 槽 中 的 溫 的 任 氏 液 (Ringer's solution) 放 掉, 更 換 成 室 溫 的 任 氏 液 (Ringer's solution) 13. 測 量 器 官 浴 槽 中 任 氏 液 (Ringer's solution) 的 溫 度, 並 輸 入 在 表 格 中 14. 點 擊 開 始 按 鈕, 並 加 入 注 釋 室 溫 15. 記 錄 5min 並 點 擊 停 止 191

196 測 量 與 分 析 溫 度 效 應 1. 在 每 個 溫 度 的 實 驗 記 錄 中, 在 收 縮 力 量 和 速 度 都 達 到 穩 定 的 一 個 部 分 開 始 選 擇 數 據 並 直 到 結 束 在 時 間 軸 或 一 個 顯 示 頻 道 中 點 擊 滑 鼠 左 鍵, 按 住 左 鍵 並 拖 動 滑 鼠, 可 完 成 上 述 操 作 2. LabTutor 將 把 選 擇 中 的 平 均 收 縮 力 量 和 速 度 放 置 到 資 料 面 板 上 在 表 中 把 數 據 拖 到 合 適 的 單 格 中 3. 如 表 格 所 示, 對 其 他 實 驗 記 錄 重 複 上 述 操 作, 分 析 其 平 均 收 縮 力 量 和 速 度 當 你 輸 入 資 料 時, 圖 形 視 窗 將 顯 示 浴 槽 溫 度 與 收 縮 速 度 以 及 浴 槽 溫 度 與 收 縮 力 量 的 關 係 曲 線 192

197 實 驗 3: 細 胞 外 離 子 濃 度 的 影 響 在 這 部 分 實 驗 中, 浴 槽 中 加 入 含 不 同 濃 度 和 不 同 離 子 的 溶 液 如 果 使 用 ADI 儀 器 公 司 的 橋 式 放 大 器, 則 點 擊 這 裏 的 橋 式 放 大 器 零 位 元 校 正 連 結 到 橋 式 放 大 器 零 位 元 校 正 " 窗 口, 再 次 校 正 任 何 存 在 的 電 壓 偏 差 值 步 驟 : 1. 點 擊 開 始 按 鈕, 加 入 注 釋 正 常, 記 錄 1min, 點 擊 停 止 按 鈕 2. 從 浴 槽 中 排 出 正 常 的 蚯 蚓 任 氏 液 (Ringer's solution), 更 換 成 含 高 濃 度 鈣 離 子 (Ca 2+ ) 的 任 氏 液 (Ringer's solution) 從 浴 槽 的 邊 緣 部 倒 入 任 氏 液 (Ringer's solution), 儘 量 減 小 對 標 本 的 干 擾 3. 點 擊 開 始 按 鈕, 加 入 注 釋 高 Ca 2+, 記 錄 5min, 點 擊 停 止 按 鈕 4. 從 浴 槽 中 排 出 高 鈣 任 氏 液 (Ringer's solution), 更 換 成 正 常 的 任 氏 液 (Ringer's solution) 5. 點 擊 Start 按 鈕, 加 入 注 釋 正 常, 記 錄 3min, 點 擊 停 止 按 鈕 點 擊 停 止 按 鈕 6. 使 用 高 濃 度 鉀 離 子 (K + ) 和 無 鈣 離 子 (Ca 2+ ) 任 氏 液 (Ringer's solution) 重 複 步 驟 2 到 5, 每 次 更 換 溶 液 時 用 正 常 任 氏 液 (Ringer's solution) 清 洗 並 加 入 適 當 的 注 釋 193

198 測 量 與 分 析 細 胞 外 離 子 濃 度 的 影 響 1. 在 每 個 相 應 的 實 驗 記 錄 中, 在 收 縮 力 量 和 速 度 都 達 到 穩 定 的 一 個 部 分 開 始 選 擇 並 直 到 結 束 在 時 間 軸 或 一 個 顯 示 頻 道 中 點 擊 滑 鼠 左 鍵, 按 住 左 鍵 並 拖 動 滑 鼠, 可 完 成 上 述 操 作 2. LabTutor 將 把 選 擇 中 的 平 均 收 縮 力 量 和 速 度 放 置 到 資 料 面 板 上 在 表 中 把 數 據 拖 到 合 適 的 單 格 中 3. 如 表 格 所 示, 對 其 他 實 驗 記 錄 重 複 上 述 操 作, 分 析 其 平 均 收 縮 力 量 和 速 度 當 你 輸 入 資 料 時, 圖 形 視 窗 將 顯 示 溶 液 與 收 縮 速 度 以 及 溶 液 與 收 縮 力 量 的 關 係 曲 線 194

199 實 驗 4: 神 經 傳 遞 物 質 的 效 應 此 實 驗 觀 察 兩 種 神 經 傳 遞 物 質 對 小 腸 平 滑 肌 組 織 的 效 應 按 照 指 導 的 順 序, 施 用 不 同 的 藥 物 在 每 兩 步 間, 用 新 鮮 任 氏 液 (Ringer's solution) 沖 洗, 並 使 標 本 恢 復 2min 如 果 使 用 ADI 儀 器 公 司 的 橋 式 放 大 器, 則 點 擊 這 裏 的 橋 式 放 大 器 零 位 元 校 正 連 結 到 橋 式 放 大 器 零 位 元 校 正 " 窗 口, 再 次 校 正 任 何 存 在 的 電 壓 偏 差 值 步 驟 : 1. 點 擊 開 始 按 鈕, 加 入 注 釋 正 常, 記 錄 1min, 點 擊 停 止 按 鈕 2. 從 浴 槽 中 排 出 正 常 的 蚯 蚓 任 氏 液 (Ringer's solution), 更 換 成 含 Ach 的 任 氏 液 (Ringer's solution) 從 浴 槽 的 邊 緣 部 倒 入 任 氏 液 (Ringer's solution), 把 對 標 本 的 干 擾 減 少 到 最 小 3. 點 擊 開 始 按 鈕, 加 入 注 釋 ACh, 記 錄 5min 4. 點 擊 停 止 按 鈕 5. 排 空 浴 槽, 更 換 成 正 常 的 任 氏 液 (Ringer's solution) 6. 點 擊 開 始 按 鈕, 加 入 注 釋 正 常, 記 錄 3min 7. 用 含 腎 上 腺 素 的 任 氏 液 (Ringer's solution) 重 複 步 驟 2 到 6 195

200 測 量 與 分 析 神 經 傳 遞 物 質 的 效 應 1. 在 每 個 相 應 的 實 驗 記 錄 中, 在 收 縮 力 量 和 速 度 都 達 到 穩 定 的 一 個 部 分 開 始 選 擇 並 直 到 結 束 在 時 間 軸 或 一 個 顯 示 頻 道 中 點 擊 滑 鼠 左 鍵, 按 住 左 鍵 並 拖 動 滑 鼠, 可 完 成 上 述 操 作 2. LabTutor 將 把 選 擇 中 的 平 均 收 縮 力 量 和 速 度 放 置 到 資 料 面 板 上 在 表 中 把 數 據 拖 到 合 適 的 單 格 中 在 處 理 前 頻 率 / 張 力 列 中 放 入 用 藥 前 的 正 常 資 料, 處 理 後 頻 率 / 張 力 列 輸 入 用 藥 後 的 資 料 當 你 輸 入 資 料 時, 圖 形 視 窗 將 顯 示 藥 物 與 收 縮 速 度 以 及 藥 物 與 收 縮 力 量 的 關 係 曲 線 196

201 蛙 心 實 驗 介 紹 在 這 個 實 驗 裏, 將 研 究 心 肌 基 本 的 生 理 功 能, 包 括 心 肌 收 縮 力 心 電 圖 和 神 經 遞 質 的 效 應 實 驗 目 的 通 過 今 天 的 實 驗, 學 習 : 觀 察 活 體 跳 動 的 心 臟 並 觀 察 心 臟 各 腔 室 的 收 縮 力 的 大 小 對 整 個 心 臟 收 縮 力 所 起 的 作 用 了 解 灌 流 液 溫 度 對 於 心 臟 功 能 的 影 響 Frank-Starling 法 則 : 伸 張 的 心 臟 細 胞 與 之 後 收 縮 的 關 係 描 述 和 解 釋 不 同 神 經 遞 質 對 心 臟 的 效 應 一 個 很 早 的 離 體 蛙 心 製 備 的 實 驗 一 個 早 期 繪 製 的 蛙 心 圖 (1876 年 ) 197

202 儀 器 連 接 支 架 台 的 固 定 1. 如 圖 所 示 來 裝 配 支 架 台, 把 安 裝 了 微 調 定 位 器 的 張 力 換 能 器 的 支 架 臂 固 定 在 鐵 架 臺 上 PowerLab 設 置 1. 把 張 力 換 能 器 導 線 連 接 到 橋 式 放 大 器 後 面 板 的 埠 上 2. 把 生 物 電 位 放 大 器 的 電 纜 線 連 接 到 PowerLab 主 機 的 生 物 電 位 放 大 插 槽 上 3. 把 三 根 導 線 連 接 到 生 物 電 放 大 電 纜 線 的 頻 道 1 介 面 上 : 正 極 ( 黑 色 ), 負 極 ( 白 色 ) 以 及 接 地 極 ( 綠 色 ) 198

203 其 他 的 實 驗 設 備 和 材 料 解 剖 盤 ( 蛙 板 ) 金 屬 蛙 釘 解 剖 工 具 : 剪 刀 鑷 子 等 帶 尖 銳 魚 鉤 的 粗 線 室 溫 熱 和 冷 的 任 氏 液 (Frog Ringer's solution) 乙 醯 膽 鹼 溶 液 腎 上 腺 素 溶 液 毛 果 芸 香 鹼 溶 液 阿 托 品 溶 液 刺 激 電 極 棒 199

204 張 力 換 能 器 的 設 置 張 力 換 能 器 輸 出 的 原 始 訊 號 是 電 壓 單 位 ( 毫 伏 ), 在 實 驗 前 校 正 為 更 適 合 的 力 學 單 位 牛 頓 (N); 同 時 張 力 換 能 器 經 常 會 有 電 位 偏 移 需 要 校 正 步 驟 : 1. 保 證 張 力 換 能 器 不 受 任 何 干 擾, 然 後 點 擊 開 始 按 鈕 開 始 記 錄 2. 在 LabTutor 面 板 上 會 顯 示 一 根 基 線 用 橋 式 放 大 器 前 部 面 板 上 的 歸 零 調 整 旋 鈕 把 基 線 程 度 調 整 至 0 電 位, 然 後 點 擊 停 止 按 鈕 停 止 記 錄 如 果 使 用 ADI 儀 器 公 司 的 橋 式 放 大 器, 則 點 擊 這 裏 的 橋 式 放 大 器 歸 零 校 正 連 結 到 橋 式 放 大 器 歸 零 校 正 " 窗 口, 再 次 校 正 任 何 存 在 的 電 壓 偏 差 值 步 驟 : 1. 保 證 張 力 換 能 器 不 受 任 何 干 擾 並 且 已 經 歸 零, 點 擊 開 始 按 鈕 開 始 記 錄 5 秒 鐘, 然 後 點 擊 停 止 2. 將 已 知 重 量 法 碼 ( 介 於 5g 至 50g 之 間 ) 懸 吊 在 張 力 換 能 器 上, 點 擊 開 始 紀 錄 5 秒 鐘, 然 後 點 擊 停 止 3. 將 吊 掛 法 碼 之 重 量 輸 入 左 邊 之 單 位 換 算 面 板,LabTutor 將 會 換 算 力 量 值 (N; 牛 頓 ) 4. 使 用 遊 標 選 擇 吊 掛 法 碼 前,ㄧ 段 穩 定 的 紀 錄 數 值, 然 後 將 數 值 放 入 校 正 面 版, 並 輸 入 0 在 右 方 的 格 子 中 5. 在 吊 掛 法 碼 後 的 紀 錄, 選 擇 ㄧ 段 穩 定 的 數 值, 放 入 " 第 二 點 " 的 格 子 中, 並 將 換 算 好 之 法 碼 力 量 數 值 (N) 數 入 右 方 格 子 中 6. 點 擊 " 同 意 " 按 鈕 完 成 單 位 換 算 200

205 標 本 製 備 打 開 蛙 的 胸 腔 1. 從 指 導 老 師 處 取 得 腦 脊 髓 破 壞 的 蛙 用 蛙 釘 腹 面 向 上 固 定 在 蛙 板 上 2. 用 剪 刀 沿 蛙 腹 部 作 縱 向 和 橫 向 的 切 口 暴 露 心 臟 1. 去 除 組 織 和 胸 骨 片 以 暴 露 胸 腔 2. 用 鑷 子 小 心 夾 住 心 包 膜 並 剪 去 以 暴 露 心 臟 201

206 連 接 張 力 換 能 器 1. 在 換 能 器 上 繫 一 根 長 15cm 長 的 線 線 上 的 另 一 端 繫 上 小 的 魚 鉤 狀 的 鉤 子 2. 小 心 提 起 心 尖 並 用 鉤 子 鉤 住 它, 小 心 不 要 刺 破 心 室 壁 3. 調 節 線 的 鬆 緊 度, 保 證 它 剛 好 被 拉 緊 而 不 鬆 弛 心 電 圖 導 線 的 連 接 1. 用 鱷 魚 夾 夾 在 固 定 蛙 的 蛙 釘 上 以 記 錄 心 電 圖 正 極 ( 黑 色 ): 左 前 肢 負 極 ( 白 色 ): 右 前 肢 接 地 ( 綠 色 ): 右 後 肢 202

207 實 驗 1: 對 照 數 據 第 一 個 實 驗 測 基 礎 心 跳 並 觀 察 心 跳 週 期 中 的 心 臟 收 縮 力 和 心 跳 週 期 與 ECG 的 關 係 觀 察 心 臟 發 生 的 變 化 在 你 的 報 告 裏 描 述 你 觀 察 到 的 結 果 如 果 是 使 用 ADI 橋 式 放 大 器 請 使 用 歸 零 連 結 去 將 放 大 器 歸 零 步 驟 : 1. 點 擊 開 始 按 鈕 心 臟 收 縮 力 顯 示 在 上 面 頻 道,ECG 訊 號 和 通 過 ECG 計 算 的 心 跳 在 下 面 兩 個 頻 道 2. 如 果 心 臟 收 縮 力 頻 道 的 訊 號 比 較 弱, 可 通 過 微 調 定 位 器 拉 緊 心 臟, 但 是 注 意 不 要 把 線 拉 得 過 緊 3. 如 果 ECG 訊 號 較 弱, 檢 查 與 蛙 的 連 線 是 否 脫 落, 並 關 閉 在 你 頭 上 的 所 有 螢 光 燈 確 保 動 物 遠 離 電 腦 螢 幕, 這 可 能 會 帶 來 電 訊 號 干 擾 4. 如 果 這 樣 ECG 訊 號 仍 弱, 試 著 在 心 尖 壁 上 放 根 導 線, 電 線 的 一 頭 連 至 正 極 ( 黑 色 ) 的 鱷 魚 夾 5. 連 續 記 錄 一 分 鐘 以 上 的 心 臟 收 縮 和 ECG 訊 號 作 為 對 照, 然 後 點 擊 停 止 按 鈕 停 止 記 錄 203

208 測 量 與 分 析 ECG 為 了 更 容 易 比 較 兩 個 頻 道 中 記 錄 的 訊 號, 在 LabTutor 面 版 中 設 置 為 記 錄 重 疊, 以 使 收 縮 力 與 ECG 訊 號 記 錄 分 別 產 生 重 疊 1. 壓 縮 比 為 1:1 2. 點 擊 在 面 版 右 上 方 的 藍 色 按 鈕 使 ECG 成 為 啟 動 頻 道 3. 在 QRS 波 的 頂 端 放 置 測 量 標 記, 然 後 在 下 個 心 室 收 縮 的 起 始 位 置 放 置 波 形 游 標 4. 點 擊 滑 鼠, 把 Δ 時 間 值 加 入 到 時 間 資 料 面 板 裏 5. 把 數 值 拖 到 該 表 格 的 相 對 應 的 行 裏 6. 在 另 外 四 個 心 跳 週 期 上 重 複 上 述 步 驟, 所 選 的 心 跳 週 期 之 間 不 要 連 續 204

209 實 驗 2: 溫 度 的 效 應 如 果 是 使 用 ADI 橋 式 放 大 器 請 使 用 歸 零 連 結 去 將 放 大 器 歸 零 步 驟 : 1. 點 擊 開 始 按 鈕 2. 在 注 釋 中 加 上 任 氏 液 (Frog Ringer's solution) 的 實 驗 溫 度 並 記 錄 30 秒 資 料 作 為 對 照 值 3. 使 用 滴 管, 讓 心 臟 浸 浴 在 熱 的 任 氏 液 (Frog Ringer's solution) 中 在 注 釋 上 寫 上 任 氏 液 (Frog Ringer's solution) 的 實 際 溫 度 並 記 錄 30 秒 資 料 4. 然 後 讓 心 臟 浸 浴 在 冷 的 任 氏 液 (Frog Ringer's solution) 中 也 在 注 釋 中 加 入 實 際 溫 度 並 記 錄 30 秒 資 料 5. 點 擊 停 止 按 鈕 在 繼 續 下 麵 步 驟 前 用 室 溫 任 氏 液 (Frog Ringer's solution) 沖 洗 205

210 測 量 與 分 析 溫 度 效 應 1. 在 表 格 裏 記 錄 三 種 使 用 過 的 任 氏 液 (Frog Ringer's solution) 溫 度 2. 在 每 種 溫 度 的 記 錄 中, 移 動 波 形 游 標 到 該 資 料 塊 的 末 端 3. 點 擊 滑 鼠, 把 LabTutor 統 計 的 心 跳 值 轉 移 到 資 料 面 板 中 4. 把 資 料 板 中 的 資 料 拖 至 表 中 合 適 的 單 格 中 當 你 加 入 資 料 後, 圖 表 面 版 將 繪 製 出 灌 注 液 溫 度 與 心 跳 之 間 的 關 係 圖 Q10 效 應 計 算 生 物 反 應 中 的 Q 10 值 是 判 斷 某 個 特 定 的 生 物 反 應 是 能 量 依 賴 的 ( 如 新 陳 代 謝 ) 還 是 被 動 過 程 ( 如 擴 散 ) 的 一 種 常 用 方 法, 下 面 是 常 用 公 式 : t= 溫 度 ( C),HR 1 = 在 溫 度 t 1 時 的 心 跳 HR 2 = 在 溫 度 t 2 時 的 心 跳 LabTutor 使 用 表 格 裏 的 資 料 計 算 從 低 溫 到 室 溫 和 從 室 溫 到 高 溫 反 應 的 Q 10 值 請 看 背 景 資 料 裏 關 於 Q 10 的 內 容, 瞭 解 更 多 有 關 的 資 訊 206

211 實 驗 3: 心 臟 的 Starling 機 制 如 果 是 使 用 ADI 橋 式 放 大 器 請 使 用 歸 零 連 結 去 將 放 大 器 歸 零 步 驟 : 1. 點 擊 開 始 按 鈕, 記 錄 10 秒 的 對 照 資 料 2. 在 記 錄 時 慢 慢 轉 動 微 調 定 位 器 旋 鈕 0.5mm( 最 多 不 超 過 1mm), 增 加 對 心 臟 的 拉 力 在 注 釋 中 寫 上 "stretch" 你 不 要 為 過 度 轉 動 旋 鈕, 繼 續 記 錄 10 秒 的 資 料 3. 重 複 步 驟 2 四 次, 注 意 不 要 把 心 臟 拉 得 過 緊 4. 實 驗 結 束 後, 立 刻 轉 動 微 調 定 位 器 的 微 調 到 原 來 的 位 置 以 減 少 對 心 臟 的 拉 力 5. 點 擊 停 止 按 鈕 207

212 測 量 與 分 析 心 臟 的 Starling 效 應 1. 把 測 量 標 記 放 在 心 臟 拉 緊 前 的 一 次 心 跳 的 收 縮 力 描 記 曲 線 的 基 線 上 2. 把 波 形 游 標 移 到 曲 線 的 最 高 點 3. 點 擊 滑 鼠, 把 收 縮 力 的 幅 值 轉 移 到 資 料 版 中 4. 把 資 料 板 中 的 資 料 拖 至 表 中 合 適 的 單 格 中 5. 在 每 個 牽 拉 力 程 度 的 資 料 塊 中, 重 複 步 驟 1 到 4( 確 保 你 測 量 的 時 候 基 線 已 穩 定, 不 再 有 任 何 的 增 加 ) 當 你 加 入 資 料 後, 繪 圖 版 將 繪 製 出 心 臟 舒 張 牽 引 力 與 收 縮 力 的 關 係 曲 線 208

213 實 驗 4: 藥 物 對 心 臟 的 影 響 確 保 按 照 指 定 的 順 序 添 加 藥 物 在 每 次 添 加 藥 物 之 前, 先 灌 流 新 鮮 的 任 氏 液 (Frog Ringer's solution)2 分 鐘, 以 使 心 臟 恢 復 到 初 始 狀 態 如 果 是 使 用 ADI 橋 式 放 大 器 請 使 用 歸 零 連 結 去 將 放 大 器 歸 零 乙 醯 膽 鹼 的 作 用 由 副 交 感 神 經 系 統 釋 放 1. 點 擊 開 始 按 鈕, 記 錄 30 秒 的 資 料 作 為 對 照 2. 使 用 注 射 器, 滴 入 2~3 滴 乙 醯 膽 鹼 (0.1mg/mL) 在 心 臟 上, 並 添 加 一 個 "Ach" 注 釋 3. 記 錄 兩 分 鐘 的 資 料 4. 點 擊 停 止 按 鈕 5. 用 任 氏 液 (Frog Ringer's solution) 沖 洗 心 臟 兩 分 鐘, 讓 心 臟 恢 復 到 初 始 狀 態 209

214 腎 上 腺 素 的 作 用 由 交 感 神 經 節 後 纖 維 末 梢 釋 放 1. 點 擊 開 始 按 鈕, 並 記 錄 30 秒 的 資 料 作 為 對 照 2. 使 用 注 射 器, 加 2~3 滴 腎 上 腺 素 (1mg/mL) 在 心 臟 上, 並 添 加 一 個 "Epi" 注 釋 3. 記 錄 兩 分 鐘 的 資 料 4. 點 擊 停 止 按 鈕 5. 用 任 氏 液 (Frog Ringer's solution) 沖 洗 心 臟 兩 分 鐘, 讓 心 臟 恢 復 到 初 始 狀 態 210

215 毛 果 芸 香 鹼 (Pilocarpine) 的 作 用 刺 激 心 臟 上 的 乙 醯 膽 鹼 M 受 體 (muscarinic acetylcholine receptors) 1. 點 擊 開 始 按 鈕, 並 記 錄 30 秒 的 資 料 作 為 對 照 2. 用 注 射 器 在 心 臟 上 滴 加 2~3 滴 毛 果 芸 香 鹼 (0.2mg/mL), 並 添 加 一 個 "Pilo" 注 釋 3. 記 錄 兩 分 鐘 的 資 料 4. 點 擊 停 止 按 鈕 5. 用 任 氏 液 (Frog Ringer's solution) 沖 洗 心 臟 兩 分 鐘, 讓 心 臟 恢 復 到 初 始 狀 態 211

216 阿 托 品 (Atropine) 和 乙 醯 膽 鹼 的 作 用 阿 托 品 是 一 種 可 以 阻 斷 心 臟 細 胞 上 乙 醯 膽 鹼 受 體 的 生 物 鹼 1. 點 擊 開 始 按 鈕, 並 記 錄 30 秒 的 資 料 作 為 對 照 2. 使 用 注 射 器 在 心 臟 上 滴 2 到 3 滴 阿 托 品 (1mg/ml), 並 添 加 一 個 "Atro" 注 釋 3. 記 錄 30 秒 的 資 料 4. 在 心 臟 上 滴 2 到 3 滴 乙 醯 膽 鹼, 並 添 加 一 個 "Ach" 注 釋 5. 記 錄 兩 分 鐘 的 資 料 6. 點 擊 停 止 按 鈕 7. 用 任 氏 液 (Frog Ringer's solution) 沖 洗 心 臟 兩 分 鐘, 讓 心 臟 恢 復 到 初 始 狀 態 212

217 測 量 與 分 析 藥 物 效 應 步 驟 : 1. 對 於 每 個 藥 物, 在 加 藥 前 和 加 藥 作 用 結 束 後 分 別 用 波 形 游 標 測 量 心 跳 2. 點 擊 滑 鼠, 將 每 次 心 跳 加 入 資 料 面 板, 然 後 將 心 跳 拖 入 表 格 相 應 的 單 格 中 3. 在 表 格 裏 會 相 應 顯 示 通 過 公 式 計 算 的 心 跳 變 化 的 百 分 比 213

218 補 充 實 驗 1: 心 肌 的 不 活 化 期 闡 述 於 心 跳 週 期 內, 如 何 利 用 重 複 性 的 刺 激 影 響 心 臟 收 縮 在 時 間 允 許 和 有 老 師 要 求 的 情 況 下 完 成 本 實 驗 如 果 是 使 用 ADI 橋 式 放 大 器 請 使 用 歸 零 連 結 去 將 放 大 器 歸 零 步 驟 : 1. 把 刺 激 電 極 導 線 的 正 負 兩 個 連 接 頭 分 別 與 PowerLab 主 機 的 正 負 兩 個 類 比 輸 出 埠 相 連 2. 確 認 刺 激 面 板 上 的 刺 激 次 數 設 定 為 1 3. 點 擊 開 始 按 鈕, 開 始 記 錄 4. 輕 輕 地 把 刺 激 電 極 的 末 端 放 置 在 蛙 心 表 面 5. 點 擊 刺 激 面 板 上 刺 激 按 紐, 在 下 圖 所 示 的 心 跳 週 期 上 的 各 個 時 間 點 上, 引 出 第 二 個 額 外 的 收 縮 圖 : 心 跳 週 期 中 可 嘗 試 刺 激 心 臟 的 時 間 點 214

219 測 量 與 分 析 心 臟 的 不 活 化 期 1. 如 果 在 心 跳 週 期 上 某 時 間 點 刺 激 能 產 生 額 外 收 縮, 在 表 格 裏 填 上 " 有 反 應 "; 如 不 能 產 生 則 填 上 " 無 反 應 " 215

220 補 充 實 驗 2: 迷 走 脫 逸 本 實 驗 的 目 的 是 觀 察 在 有 神 經 支 配 的 心 臟 上 連 續 刺 激 迷 走 神 經 產 生 的 效 應 在 時 間 允 許 和 有 老 師 要 求 的 情 況 下 完 成 本 實 驗 如 果 是 使 用 ADI 橋 式 放 大 器 請 使 用 歸 零 連 結 去 將 放 大 器 歸 零 儀 器 連 接 把 刺 激 電 極 導 線 的 正 負 兩 個 連 接 頭 分 別 與 PowerLab 主 機 的 正 負 兩 個 類 比 輸 出 埠 相 連 標 本 製 備 1. 找 到 迷 走 神 經 迷 走 神 經 沿 著 蛙 的 頸 部 縱 向 行 走, 與 氣 管 和 頸 動 脈 平 行 你 可 小 心 去 除 一 些 頸 部 組 織, 迷 走 神 經 即 可 暴 露 出 來 小 心 不 要 切 開 頸 動 脈 2. 在 神 經 下 穿 一 根 長 絲 線 以 便 能 小 心 提 起 神 經 3. 用 任 氏 液 (Frog Ringer's solution) 保 持 神 經 濕 潤 步 驟 : 1. 設 定 刺 激 面 板 上 的 刺 激 次 數 為 輕 輕 用 線 提 起 神 經, 把 神 經 放 置 在 兩 根 刺 激 電 極 上 3. 點 擊 開 始 按 鈕, 開 始 記 錄 資 料 4. 大 約 記 錄 15 秒 後, 點 擊 刺 激 面 板 上 的 刺 激 按 鈕,LabTutor 將 持 續 2 秒 輸 出 0Hz 的 刺 激, 並 在 注 釋 中 添 加 刺 激 迷 走 神 經 5. 你 會 觀 察 到 心 跳 停 止, 然 後 重 新 恢 復 這 種 現 象 稱 為 迷 走 脫 逸 如 果 你 沒 有 觀 察 到 這 個 現 象, 再 次 點 擊 刺 激 按 鈕 6. 再 記 錄 30 秒 後, 點 擊 停 止 按 鈕 停 止 記 錄 7. 新 增 一 個 注 釋, 註 明 為 刺 激 迷 走 神 經 216

221 測 量 與 分 析 1. 回 答 問 題 描 述 你 觀 察 到 的 結 果 並 解 釋 這 種 現 象 217

222 218

223 蛙 神 經 實 驗 介 紹 在 此 實 驗 中, 我 們 將 測 量 分 離 的 蛙 坐 骨 神 經 的 複 合 動 作 電 位 (CAPs), 以 探 究 神 經 動 作 電 位 的 基 本 生 理 特 性 實 驗 目 的 在 今 天 的 實 驗 中, 你 將 學 會 : 神 經 束 複 合 動 作 電 位 的 特 性 解 釋 增 加 刺 激 強 度 如 何 導 致 神 經 束 複 合 動 作 電 位 的 幅 值 逐 漸 增 大 到 最 大 值 這 一 現 象 學 會 如 何 證 明 神 經 的 絕 對 不 活 化 期 和 相 對 不 活 化 期 的 存 在 及 瞭 解 它 們 的 生 理 意 義 測 量 神 經 的 傳 導 速 度 早 期 的 陰 極 射 線 管 (cathode ray tube) Erlanger( ) 和 Gasser( ) 兩 位 學 者 借 助 早 期 陰 極 射 線 管 示 波 器, 精 確 的 測 量 了 神 經 束 複 合 動 作 電 位, 並 首 次 發 表 這 方 面 的 研 究 成 果 利 用 合 適 的 陰 極 射 線 管, 得 到 了 精 確 測 量 神 經 訊 號 的 可 能 性 由 於 這 方 面 的 開 創 性 工 作, 他 們 在 1944 年 共 同 獲 得 了 諾 貝 爾 生 理 和 醫 學 獎 219

224 儀 器 連 接 神 經 槽 的 設 置 如 圖 把 刺 激 電 極 的 導 線 與 神 經 槽 相 連 刺 激 電 極 的 導 線 一 端 有 兩 個 BNC 介 面, 插 入 PowerLab 的 刺 激 輸 出 埠 另 一 端 與 神 經 槽 相 聯 如 圖 所 示, 把 第 一 組 記 錄 電 極 與 神 經 槽 相 連 在 插 入 PowerLab 端, 記 錄 電 極 導 線 有 一 個 接 頭 如 圖 所 示, 把 第 二 組 記 錄 電 極 與 神 經 槽 相 連 220

225 為 了 測 試 儀 器, 如 圖 所 示, 把 一 片 濕 潤 的 濾 紙 舖 在 所 有 的 電 極 上 PowerLab 設 置 把 刺 激 電 極 導 線 的 正 極 和 負 極 BNC 接 頭 和 PowerLab 的 模 擬 輸 出 埠 相 連 把 第 一 組 記 錄 電 極 和 PowerLab 的 Input 1 相 連, 第 二 組 電 極 與 Input 2 相 連 221

226 測 試 系 統 連 接 注 意 : 使 用 重 複 記 錄 按 鈕 來 顯 示 LabTutor 面 板 的 實 驗 曲 線 步 驟 : 1. 點 擊 開 始 按 鈕 LabTutor 面 板 將 持 續 1s 自 動 刺 激 和 記 錄 實 驗 曲 線 2. 刺 激 頻 道 紀 錄 刺 激 標 記 ; 測 量 頻 道 紀 錄 刺 激 所 誘 導 的 刺 激 波 形 與 刺 激 頻 道 相 對 應, 測 量 頻 道 中 可 紀 錄 到 一 連 串 刺 激 波 如 果 沒 有 記 錄 到 波 形, 檢 查 並 確 認 鱷 魚 夾 是 否 夾 緊, 濾 紙 是 否 潮 濕, 並 且 濾 紙 是 否 覆 蓋 於 標 本 盒 內 所 有 的 電 極 上 一 旦 系 統 連 接 檢 測 完 成 並 能 正 常 工 作, 就 可 以 準 備 開 始 實 驗 222

227 標 本 製 備 如 果 需 要 分 離 和 製 備 蛙 神 經 標 本, 請 按 下 方 的 向 前 和 向 後 按 鈕 來 流 覽 標 本 製 備 指 導 總 體 的 標 本 解 剖 1. 從 指 導 老 師 處 領 取 大 腦 和 脊 髓 均 已 毀 損 的 蛙, 使 用 大 頭 釘 把 蛙 腹 面 朝 上 固 定 在 手 術 板 上 2. 把 手 術 板 放 在 一 個 解 剖 盤 中, 用 蛙 的 任 氏 液 (Ringer's solution) 保 持 蛙 的 濕 潤 3. 使 用 手 術 刀 或 尖 頭 剪 刀, 沿 蛙 的 腹 部 剪 開 皮 膚 4. 剝 離 蛙 大 腿 的 皮 膚 5. 用 蛙 的 任 氏 液 (Ringer's solution) 保 持 蛙 組 織 的 濕 潤 暴 露 坐 骨 神 經 1. 用 鑷 子 夾 住 蛙 的 尾 骨, 切 斷 使 它 游 離 你 必 須 觀 察 在 它 下 方 的 神 經 叢, 小 心 不 要 損 傷 神 經 叢 2. 使 用 玻 璃 分 針, 找 出 坐 骨 神 經, 並 把 坐 骨 神 經 從 與 之 聯 合 的 筋 膜 和 動 脈 中 分 離 出 來 需 要 採 用 鈍 性 分 離 的 技 術 3. 把 神 經 從 脊 髓 處 切 斷, 游 離 的 坐 骨 神 經 鋪 放 在 蛙 的 大 腿 上 4. 在 神 經 的 游 離 端 綁 線, 這 樣 可 以 通 過 線 固 定 這 根 神 經 223

228 取 出 神 經 1. 從 蛙 的 腹 部 切 下 大 腿 2. 使 用 鑷 子 和 玻 璃 分 針 把 坐 骨 神 經 從 大 腿 中 連 續 地 分 離 出 來 3. 從 腓 腸 肌 ( 小 腿 ) 處 切 斷 神 經 神 經 槽 1. 如 圖 所 示, 把 神 經 放 置 在 有 電 極 的 神 經 槽 上 2. 確 保 神 經 與 刺 激 電 極 和 兩 組 記 錄 電 極 接 觸 3. 用 蛙 的 任 氏 液 (Ringer's solution) 使 神 經 保 持 濕 潤 224

229 實 驗 項 目 一 : 測 量 神 經 活 化 的 閥 值 和 最 大 的 複 合 動 作 電 位 幅 值 在 本 實 驗 中, 測 量 神 經 活 化 的 閾 值 和 神 經 束 複 合 動 作 電 位 最 大 的 幅 值 步 驟 : 1. 在 刺 激 面 板 中, 確 認 刺 激 電 壓 設 置 為 10mV 2. 點 擊 開 始 按 鈕 延 遲 1ms 後,LabTutor 將 刺 激 神 經 5ms 並 記 錄 複 合 動 作 電 位 3. 點 擊 刺 激 面 板 中 幅 值 選 項 的 向 上 按 鈕, 增 加 10mV 刺 激 強 度 點 擊 開 始 按 鈕 4. 重 複 步 驟 3 以 每 10mV 為 單 位 增 加 刺 激 強 度, 直 至 連 續 增 加 的 三 次 刺 激 強 度 使 神 經 束 複 合 動 作 電 位 的 幅 值 不 再 增 加 或 刺 激 強 度 達 到 400mV 時 為 止 225

230 分 析 神 經 活 化 的 閥 值 1. 選 擇 第 一 個 出 現 的 明 顯 的 神 經 束 複 合 動 作 電 位 2. 把 游 標 移 動 到 波 形 曲 線 上, 點 擊 刺 激 誘 發 的 動 作 電 位 的 最 高 點, 注 意 不 要 選 擇 到 電 刺 激 之 訊 號 3. 把 資 料 拖 動 到 表 格 中 神 經 束 複 合 動 作 電 位 欄 的 單 格 內, 第 二 欄 為 相 應 的 刺 激 強 度 值 (mv) 4. 重 複 第 1 到 第 3 的 步 驟 5. 把 第 一 個 引 導 出 神 經 束 複 合 動 作 電 位 以 前 的 各 電 位 值 均 設 置 為 0 mv, 填 入 神 經 束 複 合 動 作 電 位 欄 內 一 旦 輸 入 了 資 料, 圖 形 面 板 顯 示 刺 激 強 度 和 相 應 的 複 合 動 作 電 位 幅 值 間 的 關 係 226

231 實 驗 項 目 二 : 測 量 神 經 的 不 活 化 期 本 次 實 驗 中, 要 求 測 量 神 經 的 不 活 化 期 在 神 經 上 施 加 連 續 兩 次 刺 激 脈 衝, 逐 漸 縮 短 兩 次 刺 激 脈 衝 間 的 時 間 間 隔 在 實 驗 前, 必 須 完 成 實 驗 項 目 1 的 測 量 步 驟 : 1. 在 刺 激 面 板 中, 把 刺 激 強 度 設 置 為 實 驗 項 目 1 中 所 需 的 能 夠 引 發 出 最 大 幅 度 神 經 束 複 合 動 作 電 位 的 最 小 電 壓 值 設 置 兩 次 刺 激 的 刺 激 間 隔 為 4.0ms 2. 點 擊 開 始 按 鈕 LabTutor 將 按 照 設 置 的 刺 激 時 間 間 隔 給 予 標 本 連 續 兩 次 刺 激, 並 記 錄 10ms 3. 然 後 在 刺 激 面 板 中, 縮 短 兩 次 刺 激 的 時 間 間 隔 為 3.5ms, 再 點 擊 開 始 按 鈕 4. 重 複 步 驟 2 和 步 驟 3, 使 刺 激 時 間 間 隔 分 別 減 少 到 3.0ms, 2.5ms, 2.0ms, 1.9ms, 然 後 以 0.1ms 的 步 長 逐 漸 縮 短 到 1.0ms 為 止 227

232 分 析 神 經 的 不 活 化 期 1. 顯 示 第 一 次 紀 錄 之 第 二 次 神 經 束 複 合 動 作 電 位 2. 把 游 標 移 動 到 波 形 曲 線 上, 點 擊 刺 激 誘 發 的 動 作 電 位 的 最 高 點, 注 意 不 要 選 擇 到 電 刺 激 之 訊 號 3. 把 資 料 拖 動 到 表 格 中 神 經 束 複 合 動 作 電 位 欄 的 單 格 內, 第 二 欄 為 相 應 的 連 續 兩 次 刺 激 的 時 間 間 隔 (ms) 4. 重 複 第 1 到 第 3 的 步 驟 在 輸 入 資 料 後, 圖 形 視 窗 顯 示 出 刺 激 間 隔 和 第 二 次 複 合 動 作 電 位 的 幅 值 的 關 係 曲 線 注 意 : 當 第 二 個 複 合 動 作 電 位 幅 值 開 始 減 小 時, 相 對 應 的 刺 激 時 間 間 隔 就 是 神 經 活 化 的 相 對 不 活 化 期 注 意 : 當 第 二 個 複 合 動 作 電 位 剛 消 失 時, 相 對 應 的 刺 激 時 間 間 隔 就 是 神 經 活 化 的 絕 對 不 活 化 期 228

233 實 驗 項 目 三 : 測 量 神 經 活 化 的 傳 導 速 度 在 本 次 實 驗 中, 測 量 神 經 活 化 的 傳 導 速 度 資 料 視 窗 中, 上 一 個 頻 道 顯 示 近 端 記 錄 電 極 所 記 錄 到 的 複 合 動 作 電 位, 下 一 個 頻 道 顯 示 遠 端 記 錄 電 極 所 記 錄 到 的 複 合 動 作 電 位 步 驟 : 1. 在 刺 激 面 板 上, 電 壓 值 設 置 為 實 驗 專 案 2 中 的 兩 倍 2. 點 擊 開 始 按 鈕 LabTutor 同 時 記 錄 兩 個 通 道 的 實 驗 資 料 5ms 229

234 分 析 在 LabTutor 的 視 窗 中, 兩 個 通 道 的 資 料 重 疊 在 一 起 1. 使 用 量 尺 測 量 兩 組 刺 激 電 極 中 黑 色 的 負 極 電 極 間 的 距 離, 用 公 分 表 示, 輸 入 到 表 格 中 2. 通 過 測 量 標 記 和 移 動 滑 鼠 可 以 測 量 複 合 動 作 電 位 在 兩 組 電 極 之 間 傳 導 所 需 的 時 間 間 隔 首 先 把 測 量 標 記 放 置 在 第 一 個 複 合 動 作 電 位 波 峰 處 3. 然 後, 點 擊 通 道 按 鈕 切 換 通 道 通 過 移 動 滑 鼠 把 波 形 游 標 放 置 到 第 二 個 複 合 動 作 電 位 的 波 峰 處, 點 擊 滑 鼠 把 所 得 的 時 間 間 隔 值 (Δ t) 轉 移 到 資 料 板 上 4. 把 所 得 資 料 拖 動 到 合 適 的 單 格 內 表 格 建 立 好 後, 可 用 下 列 的 公 式 計 算 神 經 束 複 合 動 作 電 位 的 傳 導 速 度 (m/s) 完 成 記 錄 後, 把 神 經 放 回 冷 的 蛙 任 氏 液 (Ringer's solution) 中, 並 把 標 本 還 給 指 導 老 師 230

235 蛙 骨 骼 肌 實 驗 介 紹 在 本 實 驗 中, 通 過 分 離 的 腓 腸 肌 標 本 來 研 究 骨 骼 肌 的 生 理 特 性 ; 探 討 收 縮 和 刺 激 強 度 的 關 係 肌 肉 長 度 與 其 產 生 的 肌 肉 收 縮 張 力 的 關 係 ; 研 究 骨 骼 肌 的 強 直 收 縮 和 長 時 間 收 縮 後 產 生 的 肌 肉 疲 勞 這 些 實 驗 闡 述 了 經 過 了 近 400 多 年 的 研 究, 人 們 對 肌 肉 生 理 學 方 面 的 認 識 實 驗 目 的 通 過 今 天 的 實 驗, 學 習 : 描 述 刺 激 強 度 和 骨 骼 肌 收 縮 張 力 的 關 係 描 述 並 解 釋 拉 伸 肌 肉 長 度 對 肌 肉 收 縮 的 影 響 肌 肉 收 縮 的 總 和 現 象 以 及 在 一 定 的 肌 肉 收 縮 程 度 下 產 生 的 強 直 收 縮 和 肌 肉 疲 勞 現 象 Jan Swammerdam ( ) 在 17 世 紀 60 年 代 的 蛙 骨 骼 肌 實 驗 是 資 料 記 載 的 人 類 史 上 首 次 進 行 的 離 體 神 經 肌 肉 標 本 製 備 Etienne-Jules Marey 在 1868 年 使 用 肌 動 描 記 器 進 行 骨 骼 肌 收 縮 的 研 究, 使 骨 骼 肌 生 理 學 的 實 驗 技 術 得 到 了 新 的 發 展 231

236 標 本 製 備 使 用 軟 體 中 的 向 前 按 鈕 和 向 後 按 鈕, 流 覽 標 本 製 備 指 導, 來 製 備 和 固 定 蛙 骨 骼 肌 標 本 在 實 驗 中, 經 常 使 用 任 氏 液 (Ringer's solution) 濕 潤 標 本 組 織 蛙 的 去 皮 ( 暴 露 肌 肉 ) 1. 從 指 導 老 師 處 獲 得 腦 脊 髓 破 壞 的 蛙 2. 用 手 術 刀 或 鋒 利 的 剪 刀, 沿 蛙 的 腹 部 切 ( 剪 ) 開 蛙 的 皮 膚 3. 順 著 蛙 腿, 剝 除 蛙 的 皮 膚 分 離 腓 腸 肌 1. 用 鋒 利 的 手 術 刀 在 恥 骨 連 合 的 接 合 處 把 一 側 的 大 腿 切 下 2. 仔 細 分 離 腓 腸 肌, 使 它 與 脛 腓 骨 分 開, 但 兩 端 仍 然 與 膝 部 和 跟 部 相 連 3. 在 蛙 跟 部 的 跟 腱 下 穿 一 根 15cm 的 絲 線, 在 跟 腱 處 用 絲 線 牢 固 地 打 結 稍 後, 這 根 絲 線 還 要 與 張 力 換 能 器 相 連 232

237 剪 取 肌 肉 標 本 1. 用 手 術 刀 在 絲 線 結 紮 處 的 下 方 切 斷 跟 腱 2. 用 骨 剪 或 大 剪 刀 剪 斷 膝 關 節 下 的 脛 腓 骨 和 上 方 的 大 腿 骨 3. 在 肌 肉 標 本 固 定 於 肌 槽 前, 先 把 剪 取 的 骨 骼 肌 標 本 放 入 Petri 培 養 皿 中 之 冷 的 任 氏 液 (Ringer's solution) 裏 保 存 233

238 儀 器 架 設 PowerLab 實 驗 系 統 的 連 接 1. 把 橋 式 放 大 器 埠 的 輸 出 導 線 與 PowerLab 主 機 的 輸 入 1 埠 (Input 1) 相 連 2. 把 刺 激 電 極 引 導 線 的 正 負 兩 個 連 接 頭 分 別 與 PowerLab 主 機 的 正 負 兩 個 類 比 輸 出 埠 相 連 張 力 換 能 器 和 微 調 定 位 器 1. 把 微 型 定 位 器 固 定 在 鐵 架 台 的 臂 上 2. 小 心 地 把 張 力 換 能 器 的 柄 安 裝 在 微 型 定 位 器 的 固 定 夾 槽 內 3. 把 張 力 換 能 器 電 纜 導 線 連 接 到 橋 式 放 大 器 後 面 板 的 埠 上 肌 槽 234

239 1. 把 肌 槽 的 柄 固 定 在 鐵 架 台 的 臂 上 2. 如 圖 所 示, 把 腓 腸 肌 標 本 的 膝 關 節 定 位 在 有 機 玻 璃 固 定 物 件 的 下 方, 使 肌 肉 在 標 本 槽 內 固 定 好 3. 把 刺 激 電 極 引 導 線 上 的 鱷 魚 夾 分 別 連 接 到 肌 槽 頂 端 的 兩 個 接 頭 內 鐵 架 台 1. 把 繫 在 肌 肉 跟 肌 腱 上 的 絲 線 通 過 張 力 換 能 器 頭 端 金 屬 小 片 的 小 孔 固 定 好, 使 絲 線 略 有 些 鬆 弛 使 肌 肉 在 肌 槽 中 處 於 垂 直 位 置, 2. 用 微 型 定 位 器 的 調 節 旋 鈕 逐 漸 升 高 微 型 定 位 器 的 位 置, 但 不 要 拉 緊 絲 線 不 應 太 過 鬆 馳, 但 也 要 有 一 點 寬 餘 ( 不 要 拉 得 太 緊 繃 ) 還 要 確 保 張 力 換 能 器 至 少 有 再 升 高 10 公 分 的 空 間 3. 檢 查 肌 槽 上 的 刺 激 電 極 是 否 和 肌 肉 標 本 保 持 接 觸 狀 態 4. 旋 轉 肌 槽 的 底 部, 插 入 一 個 大 小 合 適 的 燒 杯, 用 來 收 集 用 下 來 的 任 氏 液 (Ringer's solution) 5. 最 後, 用 滴 管 在 肌 肉 標 本 上 滴 任 氏 液 (Ringer's solution), 以 保 持 其 濕 潤 的 狀 態 張 力 換 能 器 的 設 置 235

240 張 力 換 能 器 輸 出 的 原 始 信 號 是 電 壓 單 位 ( 毫 伏 特 ), 因 此 在 實 驗 前 校 正 為 更 適 合 的 力 學 單 位 牛 頓 (N); 同 時 張 力 換 能 器 也 有 一 些 電 位 偏 差 需 要 校 正 步 驟 : 1. 保 證 張 力 換 能 器 不 受 任 何 干 擾, 然 後 點 擊 開 始 按 鈕 開 始 記 錄 2. 在 LabTutor 面 板 上 會 顯 示 一 根 基 線 用 橋 式 放 大 器 前 部 面 板 上 的 零 線 調 整 旋 鈕 把 基 線 水 平 調 整 至 0 位, 然 後 點 擊 停 止 按 鈕 停 止 記 錄 如 果 使 用 ADI 儀 器 公 司 的 橋 式 放 大 器, 則 點 擊 這 裏 的 橋 式 放 大 器 零 位 元 校 正 連 結 到 橋 式 放 大 器 零 位 元 校 正 窗 口, 校 正 任 何 存 在 的 電 壓 偏 差 值 校 正 步 驟 1. 當 張 力 換 能 器 歸 零 後, 按 下 開 始 並 紀 錄 5 秒 鐘, 然 後 再 按 下 停 止. 2. 將 ㄧ 已 知 重 量 之 法 碼 ( 重 量 介 於 5 克 至 50 克 之 間 ) 吊 掛 於 張 力 換 能 器 下, 按 下 開 始 並 紀 錄 5 秒 鐘, 然 後 再 按 下 停 止. 3. 將 重 量 輸 入 在 單 位 轉 換 的 表 格 中,LabTutor 會 將 量 換 算 成 牛 頓 (N). 4. 使 用 游 標 去 選 擇 未 吊 掛 法 碼 的 ㄧ 段 平 穩 紀 錄 數 值, 然 後 將 數 值 拖 曳 至 校 準 表 格 的 點 1 左 方 格 子, 如 果 點 1 右 方 格 子 中 為 空 白, 請 輸 入 再 選 擇 ㄧ 段 吊 掛 法 碼 後 的 ㄧ 段 平 穩 紀 錄 數 值, 然 後 將 數 值 拖 曳 至 校 準 表 格 的 點 2 左 方 格 子, 再 將 換 算 換 算 好 的 力 量 值 (N) 輸 入 右 方 表 格 6. 按 下 應 用 按 鈕, 去 完 成 這 一 次 的 單 位 校 正. 實 驗 一 骨 骼 肌 收 縮 236

241 在 這 個 實 驗 中, 你 將 會 慢 慢 的 增 加 刺 激 的 強 度 並 紀 錄 刺 激 強 度 對 肌 肉 收 縮 的 影 響 LabTutor 將 會 以 重 疊 紀 錄 的 方 式 顯 示 請 仔 細 注 意 這 個 實 驗 實 際 對 肌 肉 的 影 響 在 最 後 的 報 告 問 題 中, 你 將 被 要 求 去 詳 細 描 述 你 所 觀 察 到 的 現 象 如 果 你 使 用 ADInstruments 橋 式 放 大 器, 請 於 實 驗 前 壓 下 歸 零 " 按 鈕 實 驗 步 驟 : 1. 確 認 肌 肉 為 潤 濕 狀 態 並 確 實 接 觸 到 刺 激 電 極 2. 首 先, 用 不 同 強 度 ( 伏 特 ) 的 刺 激 來 找 閾 值 在 左 方 刺 激 器 的 面 板 中, 確 認 振 幅 ( 強 度 ) 設 定 為 50mV, 並 將 刺 激 次 數 設 定 為 1( 刺 激 間 隔 在 刺 激 次 數 為 1 時, 間 隔 時 間 與 次 數 並 無 相 關 ) 3. 按 開 始 軟 體 會 於 系 統 發 出 電 刺 激 的 同 時 自 動 記 錄 625 毫 秒 (ms), 等 待 50 毫 秒 (ms) 4. 肌 肉 收 縮 的 反 應 會 即 時 的 顯 示 在 畫 面 上,LabTutor 並 會 於 刺 激 的 同 時 自 動 輸 入 一 個 註 解 5. 持 續 增 加 刺 激 強 度, 每 ㄧ 次 提 高 50mV, 直 到 記 錄 到 連 續 增 加 3 次 強 度, 相 對 應 肌 肉 的 收 縮 強 度 都 沒 有 再 增 加 為 止 分 析 骨 骼 肌 收 縮 237

242 測 量 和 分 析 已 經 記 錄 的 肌 肉 收 縮 波 測 量 所 有 的 可 測 量 的 肌 肉 收 縮 波, 在 第 一 個 引 導 出 肌 肉 收 縮 波 之 前 增 加 一 項 記 錄 ( 此 記 錄 項 的 收 縮 張 力 設 置 為 0), 按 照 刺 激 幅 度 的 升 序 排 列 來 分 析 這 些 實 驗 資 料 步 驟 : 選 擇 每 一 個 有 收 縮 反 應 的 肌 肉 收 縮 波 : 1. 刺 激 電 壓 的 輸 入 : 在 刺 激 和 肌 肉 張 力 表 中, 按 照 顯 示 的 註 釋 內 容 輸 入 每 一 個 刺 激 幅 度 值 2. 測 量 肌 肉 的 單 收 縮 波 : 把 測 量 標 記 放 置 在 刺 激 前 的 基 線 上, 移 動 鼠 標, 使 波 形 光 標 也 在 記 錄 窗 口 中 相 應 移 動, 當 其 移 至 肌 肉 單 收 縮 波 的 頂 點 時, 單 擊 鼠 標, 把 該 數 據 轉 移 到 數 據 面 板 中 把 肌 肉 收 縮 張 力 的 數 值 從 數 據 面 板 拖 動 到 表 格 的 肌 肉 收 縮 張 力 (N) 欄 的 適 當 單 元 格 內 一 旦 輸 入 了 數 據, 圖 形 面 板 會 繪 製 出 刺 激 強 度 和 相 應 的 肌 肉 收 縮 幅 度 的 關 係 曲 線 註 解 : 當 肌 肉 的 收 縮 幅 度 不 再 隨 刺 激 電 壓 的 增 大 而 增 大 時, 這 時 的 刺 激 電 壓 稱 為 最 大 刺 激 電 壓 確 定 超 大 刺 激 電 壓 的 數 值, 需 要 在 電 壓 表 格 的 第 一 列 中 輸 入 最 大 刺 激 電 壓 的 數 值, 在 該 表 的 第 二 列 中 即 刻 會 顯 示 出 超 大 刺 激 電 壓 的 數 值, 該 數 值 是 你 輸 入 數 值 的 1.5 倍 大 小 實 驗 2 拉 伸 肌 肉 長 度 的 效 應 238

243 於 本 次 實 驗 中, 你 將 會 慢 慢 的 增 加 肌 肉 的 收 縮 長 度, 並 紀 錄 此 種 變 化 對 肌 肉 收 縮 的 影 響 如 果 使 用 ADI 儀 器 公 司 的 橋 式 放 大 器, 則 點 擊 這 裏 的 橋 式 放 大 器 零 位 元 校 正 連 結 到 橋 式 放 大 器 零 位 元 校 正 " 窗 口, 再 次 校 正 任 何 存 在 的 電 壓 偏 差 值 步 驟 : 1. 確 認 已 將 肌 肉 潤 濕 並 確 實 接 觸 到 刺 激 電 極 2. 將 吊 掛 肌 肉 的 微 調 器 調 整 到 肌 肉 不 會 鬆 弛, 也 不 會 太 緊 導 致 肌 肉 無 法 收 縮 3. 注 意 微 調 器 的 位 置, 這 個 位 置 將 是 本 次 實 驗 的 參 考 位 置 點 4. 在 刺 激 面 板 處, 輸 入 於 實 驗 1 中 的 最 大 刺 激 電 壓 5. 確 認 刺 激 次 數 為 ㄧ 次 6. 按 下 開 始,LabTutor 軟 體 內 定 設 定 為 紀 錄 625 毫 秒 此 次 激 錄 會 於 開 始 紀 錄 後 50 毫 秒 後 產 生 肌 肉 受 到 刺 激 時 會 顯 示 於 紀 錄 上, 而 LabTutor 會 自 動 於 每 ㄧ 次 刺 激 發 出 時 自 動 產 生 一 個 註 記 7. 編 輯 註 記, 將 目 前 的 長 度 鍵 入 ( 例 如, 第 一 次 紀 錄 時 長 度 =0) 8. 將 微 調 器 長 度 升 高 1 微 米 (mm), 記 住 不 要 再 試 著 調 整 微 調 器 的 定 位 點 9. 等 待 10 秒 鐘 肉 肌 肉 有 回 覆 時 間 10. 重 複 步 驟 6 到 步 驟 9, 每 ㄧ 次 提 升 1 微 米 (mm), 並 將 每 ㄧ 次 的 高 度 改 變 輸 入 註 記 中, 直 到 總 高 度 升 高 10 微 米 (mm) 11. 結 束 本 次 紀 錄 後, 將 微 調 器 的 高 度 回 復 為 起 始 高 度 分 析 拉 伸 肌 肉 長 度 的 效 應 239

244 你 將 會 有 11 個 紀 錄 需 要 分 析 1. 使 用 波 型 遊 標 及 數 值 面 板, 測 量 基 本 力 量 值. 基 本 力 量 直 是 指 肌 肉 休 息 或 沒 有 負 載 下 的 力 量 2. 下 ㄧ 步, 將 遊 標 移 動 到 這 一 次 紀 錄 中 的 肌 肉 收 縮 而 產 生 力 量 最 大 值 處, 並 將 得 到 的 數 值 輸 入 左 方 的 表 格 於 表 格 的 最 後 ㄧ 欄, 會 計 算 出 每 ㄧ 次 肌 肉 收 縮 時 所 產 生 的 淨 力 量 值 3. 重 複 步 驟 1 及 步 驟 2 於 接 下 來 的 十 次 紀 錄 注 意 每 ㄧ 次 收 縮 後 肌 肉 靜 止 狀 態 下 力 量 值 是 否 漸 漸 增 加 當 你 每 次 輸 入 數 據, 左 方 的 圖 形 面 板 會 將 肌 肉 收 縮 長 度 與 力 量 之 間 的 關 係 圖 形 化 其 會 呈 現 三 條 曲 線, 分 別 是 肌 肉 休 息 力 量, 最 大 力 量 及 收 縮 淨 力 量 的 曲 線 實 驗 3 肌 肉 收 縮 的 總 和 240

245 在 這 個 實 驗 中, 你 將 會 利 用 雙 重 脈 波 刺 激 肌 肉, 並 藉 由 設 定 不 同 的 刺 激 間 隔 及 強 度 來 觀 察 對 骨 骼 肌 收 縮 的 影 響 如 果 你 使 用 ADInstruments 橋 式 放 大 器, 請 於 實 驗 前 壓 下 歸 零 " 按 鈕 步 驟 : 1. 確 認 已 將 肌 肉 潤 濕 並 確 實 接 觸 到 刺 激 電 極 2. 在 刺 激 面 板 處, 輸 入 於 實 驗 1 中 的 最 大 刺 激 電 壓 3. 設 定 刺 激 電 板 去 遞 送 兩 次 刺 激 並 將 兩 次 刺 激 間 隔 設 定 為 400 毫 秒 ( 相 當 頻 率 2.5 Hz) 4. 按 下 開 始,LabTutor 軟 體 內 定 設 定 為 紀 錄 625 毫 秒 此 次 實 驗 會 按 下 開 始 鈕 時 發 出 第 一 次 刺 激 ( 最 大 刺 激 電 壓 ), 第 二 次 刺 激 則 是 依 前 ㄧ 步 驟 所 設 定 間 隔 發 出 LabTutor 會 自 動 於 每 ㄧ 次 刺 激 發 出 時 自 動 產 生 一 個 註 記 5. 重 複 步 驟 4, 並 逐 次 減 低 刺 激 間 隔 建 議 減 低 間 隔 時 間 為 200 ms,100 ms,80 ms,60 ms,40 ms,20ms 分 析 肌 肉 收 縮 的 總 合 241

246 共 有 7 個 記 錄 的 實 驗 曲 線 要 測 量 與 分 析 1. 把 測 量 標 記 放 在 每 個 資 料 區 域 的 第 一 個 收 縮 之 前 的 基 線 上, 然 後, 用 波 形 游 標 來 測 量 兩 個 收 縮 的 最 大 幅 度 2. 在 實 驗 資 料 曲 線 的 收 縮 峰 頂 點 處 點 擊 滑 鼠, 把 收 縮 的 幅 度 值 傳 送 到 資 料 面 板 中 3. 把 資 料 面 板 中 的 資 料 拖 至 表 中 合 適 的 位 置 當 雙 刺 激 引 起 的 骨 骼 肌 的 兩 個 收 縮 頂 點 融 合 時, 請 把 測 定 的 單 個 收 縮 峰 值 輸 入 表 中 第 二 列 ( 第 二 個 刺 激 引 出 的 肌 肉 收 縮 張 力 ) 實 驗 項 目 四 強 直 收 縮 242

247 本 實 驗 中, 要 研 究 骨 骼 肌 對 一 連 串 不 同 頻 率 的 連 續 刺 激 的 反 應 如 果 使 用 ADI 儀 器 公 司 的 橋 式 放 大 器, 則 點 擊 這 裏 的 橋 式 放 大 器 零 位 元 校 正 連 結 到 橋 式 放 大 器 零 位 元 校 正 " 窗 口, 再 次 校 正 任 何 存 在 的 電 壓 偏 差 值 步 驟 : 1. 確 保 肌 肉 標 本 濕 潤, 並 使 之 與 刺 激 電 極 相 接 觸 2. 在 刺 激 面 板 中 輸 入 在 實 驗 1 中 計 算 出 來 的 刺 激 電 壓 值 作 為 超 大 刺 激 電 壓 值 3. LabTutor 被 設 置 為 發 放 連 續 刺 激 方 波 核 對 刺 激 的 間 隔 時 間 已 設 置 為 400ms( 刺 激 頻 率 為 2.5Hz) 4. 背 景 資 料 LabTutor 可 記 錄 1250ms 在 點 擊 開 始 按 鈕 50ms 後,LabTutor 將 發 送 出 第 一 個 超 大 刺 激 強 度 的 刺 激 LabTutor 也 將 自 動 輸 入 一 個 注 釋, 顯 示 刺 激 間 隔 時 間 5. 逐 漸 減 小 刺 激 方 波 之 間 的 間 隔 時 間, 使 其 依 次 為 200 ms, 100 ms, 80 ms, 60 ms, 40 ms, 直 至 最 後 為 20ms 為 止, 重 複 第 4 個 步 驟, 觀 察 隨 著 雙 刺 激 的 間 隔 時 間 逐 漸 縮 短, 骨 骼 肌 收 縮 的 變 化 分 析 強 直 收 縮 243

248 共 有 7 個 記 錄 的 實 驗 曲 線 要 測 量 與 分 析 1. 把 測 量 標 記 放 在 每 個 資 料 區 域 的 第 一 個 收 縮 之 前 的 基 線 上, 然 後, 使 用 波 形 游 標 來 測 量 肌 肉 收 縮 最 大 張 力 的 幅 度 2. 點 擊 滑 鼠, 把 測 量 的 數 值 傳 送 到 資 料 面 板 中 3. 把 資 料 面 板 中 的 資 料 拖 至 表 中 合 適 的 位 置 在 收 縮 最 顯 著 處, 測 量 的 最 大 幅 值 作 為 收 縮 的 最 大 張 力 實 驗 項 目 五 肌 肉 疲 勞 244

249 在 本 實 驗 中, 要 研 究 骨 骼 肌 對 長 時 間 連 續 高 頻 刺 激 的 反 應 如 果 使 用 ADI 儀 器 公 司 的 橋 式 放 大 器, 則 點 擊 這 裏 的 橋 式 放 大 器 零 位 元 校 正 連 結 到 橋 式 放 大 器 零 位 元 校 正 " 窗 口, 再 次 校 正 任 何 存 在 的 電 壓 偏 差 值 步 驟 : 1. 確 保 肌 肉 標 本 濕 潤, 並 使 之 與 刺 激 電 極 相 接 觸 2. 在 刺 激 面 板 中 輸 入 你 在 實 驗 1 中 計 算 出 來 的 刺 激 電 壓 值 作 為 超 大 刺 激 電 壓 值 3. 將 刺 激 間 隔 設 定 在 20 ms, 刺 激 次 數 ( 頻 率 ) 在 單 擊 開 始 按 鈕, 在 50ms 延 時 之 後, 給 予 肌 肉 35s 連 續 脈 衝 刺 激, 刺 激 的 間 隔 為 20ms 最 後 再 記 錄 10 秒 鐘 分 析 肌 肉 疲 勞 245

250 共 有 1 個 記 錄 的 實 驗 曲 線 要 測 量 與 分 析 1. 把 測 量 標 記 放 在 開 始 刺 激 肌 肉 之 前 的 基 線 上 2. 把 波 形 游 標 放 置 在 產 生 最 大 張 力 的 時 間 點 上 點 擊 滑 鼠 把 測 量 到 的 Δ 張 力 數 值 傳 送 到 資 料 面 板 中, 然 後 拖 動 到 表 格 中 合 適 的 單 格 中 3. 把 資 料 面 板 中 的 資 料 拖 至 表 中 合 適 的 位 置 表 格 的 最 後 一 列 顯 示 肌 肉 的 收 縮 張 力 從 最 大 值 減 至 最 小 值 的 百 分 率 246