Purves D, Sakmann B
J Physiol. 1974 Feb;237(1):157-82. doi: 10.1113/jphysiol.1974.sp010475.
我们研究了收缩活动对自发动作电位(纤颤)起始以及对神经肌肉接头外乙酰胆碱敏感性的影响,研究对象是取自先前已去神经支配的大鼠膈肌条带中的单根纤维,这些膈肌条带在器官培养中维持长达10天。
从动物身上取下膈肌后,纤颤减缓,通常在约24 - 36小时内完全停止。此后,在所有培养的肌肉条带中都发现了自发活动的纤维。
在任何时刻,约四分之一到三分之一被微电极刺入的纤维处于活动状态(定义为每10秒超过一个动作电位),平均放电频率为4.5次/秒(范围为0.1 - 24次/秒)。
单根纤维持续活动的平均时长为21 - 22小时;一段活动期之后是更长的非活动间隔。因此单根纤维的活动是周期性的。
以10次/秒的频率对纤颤条带进行24小时的直接刺激会抑制自发活动1 - 3天。
相反,用河豚毒素阻断自发活动72小时后,当药物被洗脱时,纤颤纤维的数量会增加两到三倍;在一些条带中,几乎所有纤维都变得自发活动。
通过记录轻度麻醉动物膈神经中的单个单位来确定,正常呼吸期间膈肌纤维的平均活动速率约为18次/秒。
以类似于呼吸的模式,平均速率为10 - 12次/秒(在一些实验中为5次/秒)对培养的膈肌条带进行7 - 8天的直接刺激,导致神经肌肉接头外对离子导入的乙酰胆碱的敏感性显著降低(在10次/秒的实验中约降低95%)。
以10次/秒的频率进行24小时的直接刺激(相当于一段自发活动期)仅使神经肌肉接头外乙酰胆碱敏感性略有降低。
我们得出结论,在这些条件下单根纤维的自发活动呈周期性发生,因为数小时的活动会抑制纤颤纤维引发进一步动作电位的能力。自发活动的反复自我抑制可能解释了为什么去神经支配的肌肉纤维对神经肌肉接头外施加的乙酰胆碱仍高度敏感。