一种基于肌节结构的骨骼肌收缩教学模型的制作方法

本实用新型属于教学模型技术领域，具体涉及一种基于肌节结构的骨骼肌收缩教学模型。

背景技术：

现有的关于骨骼肌收缩教学展示工具主要有“骨骼肌肌原纤维和肌管系统示意图、肌丝分子结构示意图、钙离子和肌钙蛋白的结合诱发横桥和肌纤蛋白之间的相互作用示意图”。上述示意图虽然可以展示骨骼肌相关知识，但不能动态表现原肌球蛋白位阻效应的产生和解除，及横桥摆动引起细肌丝向粗肌丝滑行，肌节缩短，引起肌肉收缩。也不能动态表现出肌钙蛋白与Ca²⁺分离，肌钙蛋白恢复原来构型，肌动蛋白与横桥结合位点被遮盖，横桥不能与肌动蛋白结合，细肌丝滑出，肌节变长，肌肉舒张。学生理解该知识点时需要一定的想象力，使学生学习相关内容存在一定的难度。因此，需要研制一种能动态展示细肌丝滑行引起肌节缩短，肌肉收缩；细肌丝滑出引起肌节变长，肌肉舒张的教学模型，来帮助学生充分理解和掌握相关内容，促进记忆，提高学习效果。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种能动态展示细肌丝滑行引起肌节缩短，肌肉收缩；细肌丝滑出引起肌节变长，肌肉舒张的教学模型，来帮助学生充分理解和掌握相关内容，促进记忆，提高学习效果。

本实用新型的目的是这样实现的，包括支架，支架包括上、下平行设置的顶板和滑轨，顶板和滑轨之间由背板和M线垂直板支撑,M线垂直板的左、右两侧对称设置有可以沿滑轨滑行的Z线垂直板，M线垂直板上设置有粗肌丝，左、右两侧的Z线垂直板上均设置有细肌丝，粗肌丝与细肌丝交错间隔设置，顶层细肌丝的中部设置有支板，支板通过连杆与气缸铰接，气缸的另一端通过耳板固定在顶板上，连杆的中部与顶层的粗肌丝铰接；

细肌丝包括肌动蛋白、原肌球蛋白和肌原蛋白，肌动蛋白由多个球体通过铁丝串连成链，然后将两条肌动蛋白链缠绕形成双股螺旋状，原肌球蛋白采用铁丝嵌装于两条螺旋状肌动蛋白链的浅沟内，肌原蛋白由三个球体组成，中间球体上端设置有肌钙蛋白指示球，两侧球体与肌动蛋白连接；

粗肌丝由若干对横桥在肌球蛋白杆上平行排列集合而成，横桥的一端通过连接件与肌动蛋白连接，另一端与肌球蛋白杆铰接；

背板上设置有与肌钙蛋白指示球数量一致的Ca²⁺结合位点。

进一步地，背板左下脚和右下脚设置有刻度线。

进一步地，肌动蛋白和肌原蛋白的球体采用不同颜色的橡皮球制成。

进一步地，M线垂直板采用透明PVC材料制成。

本实用新型的有益效果：本模型是基于肌节结构的骨骼肌收缩教学模型，肌节为相邻两条Z线之间的一段肌原纤维，肌原纤维由平行间隔排列的粗肌丝和细肌丝组成，本模型采用两块Z线垂直板模拟一段肌节的相邻两条Z线，并在Z线垂直板上设置细肌丝；在两块Z线垂直板的中间设置M线垂直板，用M线垂直板来固定粗肌丝；通过驱动气缸伸缩使细肌丝滑行向外或向内滑行，细肌丝向内滑行引起肌节缩短，肌肉收缩；细肌丝向外滑出引起肌节变长，肌肉舒张；同时本实用新型在背板上设置Ca²⁺结合位点，通过肌钙蛋白指示球与Ca²⁺结合位点结合与分离，动态展示出肌钙蛋白构型变化和恢复，增强学生的感性认识，增加学习趣味性，加强学生对该内容的理解和记忆，从而提高学习效果。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图。

图2为图1中Ⅰ部放大图。

图3为背板的结构示意图。

图中：1-支架，2-Z线垂直板，3-滑轨，4-背板，5-粗肌丝，51-横桥，52-肌球蛋白杆， 6-M线垂直板，7-细肌丝，71-原肌球蛋白，72-肌动蛋白，73-肌原蛋白，74-肌钙蛋白指示球，8-刻度线，9-Ca²⁺结合位点，10-耳板，11-气缸，12-连杆，13-支板，14-顶板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型教导所作的任何变更或改进，均属于本实用新型的保护范围。

如图1-3所示，本实用新型包括支架1，支架1包括上、下平行设置的顶板14和滑轨 3，顶板14和滑轨3之间由背板4和M线垂直板6支撑,M线垂直板6的左、右两侧对称设置有可以沿滑轨3滑行的Z线垂直板2，M线垂直板6上设置有粗肌丝5，左、右两侧的Z 线垂直板2上均设置有细肌丝7，粗肌丝5与细肌丝7交错间隔设置，顶层细肌丝7的中部设置有支板13，支板13通过连杆12与气缸11铰接，气缸11的另一端通过耳板10固定在顶板14上，连杆12的中部与顶层的粗肌丝5铰接；

细肌丝7包括肌动蛋白72、原肌球蛋白71和肌原蛋白73，肌动蛋白72由多个球体通过铁丝串连成链，然后将两条肌动蛋白链缠绕形成双股螺旋状，原肌球蛋白71采用铁丝嵌装于两条螺旋状肌动蛋白链的浅沟内，肌原蛋白73由三个球体组成，中间球体上端设置有肌钙蛋白指示球74，两侧球体与肌动蛋白72连接；

粗肌丝5由若干对横桥51在肌球蛋白杆52上平行排列集合而成，横桥51的一端通过连接件与肌动蛋白72连接，另一端与肌球蛋白杆52铰接；

背板4上设置有与肌钙蛋白指示球74数量一致的Ca²⁺结合位点9。

背板4左下脚和右下脚设置有刻度线8，刻度线8可以展示出Z线垂直板2移动的距离从而换算出细肌丝7收缩的长度。

为了区别，便于观察，肌动蛋白72和肌原蛋白73的球体采用不同颜色的橡皮球制成。

为了便于观察，M线垂直板6采用透明PVC材料制成。

本实用新型使用时，同时驱动两个气缸11使活塞杆收缩，连杆12带动细肌丝7向内滑动，使肌钙蛋白指示球74也随之向内滑动，最终与背板4上的Ca²⁺结合位点9重合，两块Z线垂直板2之间的肌节缩短，肌肉收缩；反之，当两个气缸11活塞杆伸长时，连杆12 带动细肌丝7向外滑动，使肌钙蛋白指示球74也随之向外滑动，最终与背板4上的Ca²⁺结合位点9分离，肌钙蛋白构型恢复，两块Z线垂直板2之间的肌节变长，肌肉舒张。