医学机能刺激强度、刺激频率与收缩反应的关系

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刺激频率、刺激强度与骨骼肌收缩形式的关系20160324

刺激频率、刺激强度与骨骼肌收缩形式的关系20160324

刺激强度和刺激频率与骨骼肌收缩的关系【实验目的】观察不同刺激强度和刺激频率对骨骼肌收缩的影响。

【实验原理】骨骼肌受运动神经纤维的支配。

由一根运动神经纤维及其所支配的骨骼肌纤维组成的功能单位称为运动单位(图1)。

坐骨神经所支配的腓肠肌是由很多运动单位构成,而且所含神经纤维和骨骼肌纤维兴奋性高低不同。

足够的刺激时间保持不变时,刺激坐骨神经,若刺激强度过小,不能引起神经纤维兴奋,从而引起它们所支配的骨骼肌纤维收缩。

随着刺激强度的增加,可引起少数兴奋性较高的神经纤维兴奋,从而引起它们所支配的骨骼肌纤维收缩,该刺激强度为阈强度,具有阈强度的刺激叫阈刺激。

此后,随着刺激强度的继续增加,有更多的运动单位兴奋,肌肉收缩幅度、产生的张力也不断增加,此时的刺激均称为阈上刺激。

但当刺激强度增大到某一值时,所有的运动单位都被兴奋,肌肉收缩的幅度达到最大,产生最大张力,此后,再增加刺激强度,骨骼肌收缩的幅度不会继续增加。

因此,引起神经、肌肉最大反应的最小刺激强度为最适刺激强度,该刺激叫最大刺激(或最适刺激)。

肌肉受到一次短促的刺激,产生的一次机械性收缩和舒张过程称为单收缩。

若给予肌肉连续的有效刺激,且刺激间隔时间大于单收缩的总时程,则肌肉将发生一连串彼此分开的单收缩;若增大刺激频率,使后一刺激落在前一收缩的舒张期内,将记录到锯齿状的收缩曲线,称为不完全强直收缩;若刺激频率继续增大,使后一刺激落在前一收缩的收缩期内,肌肉收缩曲线叠加融合,形成持续收缩状态,其收缩幅度较单收缩大得多,图1 运动单位示意图称为完全强直收缩。

【实验对象】蛙【实验器材和药品】铁架台、粗剪刀、手术剪、手术镊、眼科镊、玻璃分针、蛙钉、蛙板、探针、细线、纱布、任氏液,电刺激器,生物机能实验系统,张力换能器。

【实验步骤与观察项目】1.破坏脑和脊髓取蛙一只,用自来水冲洗干净,左手握蛙,以食指按压头部前端呈前俯位(图2),右手持探针从枕骨大孔处垂直刺入,再向前刺入颅腔,左右搅动彻底捣毁脑组织.然后将探针原路退回,向后刺入椎管彻底捣毁脊髓。

刺激强度、刺激频率与骨骼肌收缩的关系

刺激强度、刺激频率与骨骼肌收缩的关系

毁髓针、锌铜弓、解剖盘、玻璃分针、 培养皿、烧杯、滴管、蛙板、蛙钉等。
【方法和步骤】
1. 蟾蜍在体坐骨神经-腓肠肌标本制备 2. 实验装置连接 3. 实验观察 1)刺激强度对骨骼肌收缩的影响 2)刺激频率对骨骼肌收缩的影响

1. 蟾蜍在体坐骨神经-腓肠肌标本制备

双毁髓,剥去一侧下肢自大腿跟部起的 全部皮肤,将标本俯卧位固定于蛙板上。



3. 实验观察



(1)刺激强度对骨骼肌收缩的影响 使用单刺激或自动强度调节方式,波宽为 1ms,刺激强度从零开始逐渐增大,找出刚 能引起肌肉出现微小收缩的刺激强度(阈强 度)。 继续增强刺激强度,观察肌肉收缩反应是否 也相应增大。 继续增强刺激强度,直至肌肉收缩曲线不能 继续升高为止。找出刚能引起肌肉出现最大 收缩的最小的刺激强度,即最大刺激强度。

阈强度能引起组织发生反应的最小刺激强 度,又称为阈值。具有阈强度的刺激称为 阈刺激(threshold stimulus)。
阈下刺激 < 阈刺激

阈上刺激
有效刺激
一条骨骼肌纤维
•达到阈值→肌纤维收缩 •超过阈值→收缩力不增加
“全或无” (all-or-none)
一块骨骼肌
一定范围内,肌肉收缩力 的大小与刺激强度成正比

【实验原理】

神经纤维具有兴奋性和传导性;
肌肉组织具有兴奋性与收缩性,肌肉 收缩是其兴奋的外在表现。
刺激和兴奋
刺激stimulation:指细胞所处环境因 素的变化。刺激要能使细胞发生兴奋, 就必须达到一定的刺激量。
刺激量 刺激 强度 刺激持 续时间 刺激强度/ 时间变化率
1. 刺激强度与肌肉收缩反应

刺激强度、刺激频率与肌肉收缩反应的关系知识分享

刺激强度、刺激频率与肌肉收缩反应的关系知识分享
换能器的输出端与生物信号采集处理系统的 输入通道相连。
启动生物信号采集系统软件,选择好通道和 采样参数设置,启动记录按钮,开始记录。
3. 实验观察
(1)刺激强度对骨骼肌收缩的影响 使用单刺激或自动强度调节方式,波宽为1ms,
刺激强度从零开始逐渐增大,找出刚能引起 肌肉出现最微小收缩的刺激强度(阈强度)。
单收缩twitch: 骨骼肌受到一次 短促有效刺激时, 可发生一次动作 电位,随后出现 一次收缩和舒张。 单收缩时程 100ms左右。
动作电位时
程(相当于绝 对不应期)仅
1~2毫秒
收缩过 程可达 几十~几百 毫秒
骨骼肌可在机械收缩过程个阈上刺激,相继作用于 神经-肌肉标本,如果刺激间隔
刺激强度、刺激频率与肌肉收缩 反应的关系
【实验原理】
刺激与兴奋 神经纤维具有兴奋性和传导性; 肌肉组织具有兴奋性与收缩性,肌肉
收缩是其兴奋的外在表现。
刺激和兴奋
刺激stimulation:指细胞所处环境因 素的变化。刺激要能使细胞发生兴奋, 就必须达到一定的刺激量。
刺激量
刺激 强度
刺激持 续时间
大于单收缩的时程,肌肉则出 现两个分离的单收缩;
较高频率连续刺激作用于标本时,出现 多个收缩反应的融合,新收缩过程与上 次尚未结束的收缩过程发生总和,称为 强直收缩tetanus (复合收缩)。
后一收缩发生在前一收缩的舒张期时, 称为不完全强直收缩incomplete tetanus 。
后一收缩发生在前一收缩的收缩期时, 各自的收缩完全融合,肌肉处于持续 的收缩状态,称为完全强直收缩 complete tetanus 。
分离坐骨神经:在大腿内侧的股二头肌 与半膜肌之间,纵向分离坐骨神经至膝 关节处,并在神经下穿线备用。

刺激强度、刺激频率对骨骼肌收缩的影响一实验报告

刺激强度、刺激频率对骨骼肌收缩的影响一实验报告

实验报告实验人员:孙芳班次:7年制2班组别:2 日期:2014/9/24 指导老师:沈建新小组成员:XXX,YYY,ZZ试验号和题目:一、刺激强度、刺激频率对骨骼肌收缩的影响实验目的:1、了解并熟悉计算机生物机能实验系统的组成和基本使用方法2、制备具有生理活性的坐骨神经-腓肠肌标本3、观察记录刺激强度、刺激频率对骨骼肌收缩的影响实验对象:蛙实验药品与器材:任氏液;生物信号采集系统,蛙类手术器械,蛙捣毁针,保护电极,张力换能器,万能支架、连接导线等。

实验方法:1、坐骨神经-腓肠肌标本的制备:1) 洗干净实验动物 2) 双毁髓::找到枕骨大孔处将刺蛙针刺入1-2mm,分别捣损脑组织和脊髓。

3)剥制后肢,分离一侧后肢 4) 分离坐骨神经,穿线备用 5) 游离腓肠肌,肌腱结扎备用 6) 标本检验。

2、连接实验装置:将换能器的输出线接至BL-420F生理记录装置的1通道,保护电极接至电脉冲输出通道。

然后把制备好的坐骨神经-腓肠肌标本棉线的另一端接在张力换能器上,将坐骨神经通过保护电极接至电脉冲刺激输出通道,而腓肠肌肌腱端的棉线与张力换能器簧片相连,保持适度松紧并与桌面垂直。

3、2、实验记录:开机后进入实验先用单刺激,找出阈强度、最适刺激强度;然后固定最适刺激强度,用连续单刺激,找出出现完全强直收缩时的最小刺激频率。

实验结果:1、刺激强度与肌肉的收缩关系实验8.0g4.0sAB图1 刺激强度与骨骼肌收缩的关系(蛙坐骨神经-腓肠肌标本)A.肌肉收缩强度(右侧为标尺);B.刺激标记(单位为V )图片中,在低于0.090V 的电压刺激时,肌肉不发生收缩,说明在较低的电位刺激时,并不能引起肌肉发生收缩反应。

而随着刺激强度的增大,用0.095V 电压刺激的时候,蛙的腓肠肌收缩一次,表明神经接受刺激,兴奋沿神经传导至腓肠肌,引起腓肠肌肌膜电位发生变化,同时兴奋收缩,这说明蛙坐骨神经-腓肠肌标本的阈电位为0.090-0.095V 之间接近0.095V 。

刺激强度和刺激频率与肌肉收缩的关系

刺激强度和刺激频率与肌肉收缩的关系

腓肠肌标本的制备
股三头肌 股二头肌 股骨
股二头肌 半膜肌 半膜肌 腓肠肌
仪器连接
换能器
坐骨神经
腓肠肌 保护电极
图4-2-3 刺激强度和频率对肌肉收缩的影响实验装置示意图
注意事项
• 要注意保持标本的湿润(任氏液) • 标本制备时尽量避免使用尖锐的器械, 以免损伤肌肉 • 每次刺激后肌肉要有一定休息时间
实验结果
刺激强度超过这块肌肉所有运动单位的阈值时,这块肌 肉的全部肌细胞都会兴奋而收缩。此后,即使再加大 刺激强度,这块肌肉的收缩力也不会再增强
一次完整的收缩反应包含 • 潜伏期 • 缩短期 • 舒张期
收缩形式
1.单收缩与复合收缩: 单收缩:肌肉受到一次刺激,引起一次收缩和舒张的 过程。 复合收缩:肌肉受到连续刺激,前一次收缩和舒张尚 未结束,新的收缩在此基础上出现的过程。 ①不完全强直收缩
刺激强度和刺激频率与 肌肉收缩的关系
黄 英
实验目的
• 学习蛙腓肠肌标本的制备。 • 观察刺激强度对肌肉收缩的影响。 • 观察刺激频率对肌肉收缩的影响。
相关理论复习
阈刺激 最适宜刺激 收缩形式:单收缩,复合收缩
一块肌肉是由许多运动单位组成,而每个单位的阈值 (也即该单位的神经纤维的阈值)有高有低 刺激强度小于所有运动单位的阈值,则肌肉不收缩。 刺激强度达到兴奋性最高的单位的阈值时,这部分运 动单位收缩 随着刺激强度的加大,被兴奋的运动单位增多
②完全强直收缩 • 机制:强直收缩是各次单收缩的机械叠加现象

刺激频率对肌肉收缩的影响
– 单收缩:刺激落在前一次刺激引起的收缩的 舒张期之后 – 不完全强直收缩:刺激落在前一次刺激引起 的舒张期内 – 完全强直收缩:刺激落在前一次刺激引起的 缩短期内

医学机能学实验-电刺激与骨骼肌收缩反应的关系实验报告

医学机能学实验-电刺激与骨骼肌收缩反应的关系实验报告

阈刺激最大刺激电刺激与骨骼肌收缩反应的关系【实验名称】电刺激与骨骼肌收缩反应的关系【实验目的】1.掌握蟾蜍坐骨神经-腓肠肌标本的制备。

2.通过电刺激蟾蜍的腓肠肌标本,观察电刺激强度与肌肉收缩反应的关系。

3.观察电刺激频率的变化对骨骼肌收缩形式的影响。

【实验对象】蟾蜍【实验药品和器材】任氏液、蛙类手术器械、张力换能器、刺激电极、生物信号记录分析系统、铁支架、肌槽等。

【实验步骤及方法】(详见书P.59.)1.坐骨神经-腓肠肌标本制备。

2.固定标本。

3.仪器连接。

4.BL-410的操作。

【实验结果】刺激强度与肌肉收缩之间的关系分隔的单收缩不完全强直收缩完全强直收缩刺激频率与肌肉收缩之间的关系【讨论与分析】一、实验过程中的兴奋阈值是否会改变?为什么?组员看法:1.不会改变。

组织里的各个细胞都是定的,都有各自的阈值,当刺激强度使得组织里的每个细胞都产生兴奋时的最小刺激强度就是组织的阈值,所以组织的阈值就是这个最小刺激强度值,所以是不会变的。

2.在实验过程中当标本没有失活时标本的兴奋阈值不会改变,兴奋阈值是标本本身的钠离子通道活性决定的,在标本保持活性时,它的钠离子通道活性是不会改变的。

所以我认为当标本保持活性时,标本的兴奋阈值是不会改变的。

3.会改变。

因为细胞没发生一次兴奋后,会有一个绝对不应期,在此期间无论多强的刺激也不能使细胞再次兴奋,即兴奋阈值无限大,故实验过程中兴奋阈值发生改变。

二、为什么在一定范围内肌肉收缩的幅度会随刺激强度增大而增大?蟾蜍腓肠肌是由很多肌纤维组成的,它们的兴奋性高低不一,在一定范围内,较弱的刺激仅引起部分兴奋性高的肌纤维发生收缩,肌肉收缩幅度较小,而较强的刺激则引起更多的肌纤维发生收缩,肌肉收缩幅度较大。

故在不超过肌肉最大收缩幅度的范围内,肌肉收缩的幅度会随刺激强度增大而增大。

三、肌肉收缩张力曲线融合时,神经干和骨骼肌细胞的动作电位是否融合?为什么?肌肉收缩张力曲线融合,说明这是一个强直收缩,强直收缩只能说明此时出现动作电位的频率很高,但是动作电位是不可能融合的,只能是在一个很小的区域一个动作电位结束后产生另一个动作电位,并且神经传导都有一个绝对不应期,这更能说明动作点位不能融合。

刺激强度、刺激频率与肌肉收缩反应的关系ppt课件

刺激强度、刺激频率与肌肉收缩反应的关系ppt课件



一条神经纤维 或骨骼肌纤维
•达到阈值→神经纤维,肌纤 维兴奋并收缩 •超过阈值→收缩力不增加 •阈下刺激→无兴奋无收缩 •阈刺激→兴奋性最高的神经 纤维兴奋,少数肌纤维兴奋 并收缩 •刺激强度↑→神经纤维被兴 奋数量↑,兴奋收缩的肌纤 维数量↑,收缩力↑ •最适强度→所有神经纤维和 肌纤维均兴奋,收缩力最大 •>最适强度→收缩力不增加
【思考与讨论】



1)实验中观察到的阈刺激是神经纤维的阈刺激, 还是肌肉的阈刺激? 2)为什么肌肉收缩的幅度会随刺激强度而变化? 3)单收缩的潜伏期是指什么?其中包括哪些时间 因素和生理过程。 4)分析不完全/完全强直收缩的条件与机制? 5)为什么刺激频率增高肌肉收缩的幅度也增大? 6)如果刺激直接施加在肌肉上会出现什么现象? 7)肌肉收缩由于刺激频率加快而融合,那么引起 肌肉收缩的动作电位会不会融合呢?为什么? 8)电刺激坐骨神经-腓肠肌标本的神经后,经过哪 些生理学过程引起腓肠肌收缩?
分离坐骨神经:在大腿内侧的股二头肌 与半膜肌之间,纵向分离坐骨神经至膝 关节处,并在神经下穿线备用。


游离腓肠肌:将腓肠肌分离至膝关节。 在膝关节旁钉一大头针,折弯压住膝关 节。
2. 实验装置连接

将腓肠肌跟腱的结扎线固定在张力换能器的 悬臂梁上(不宜太紧,线与桌面垂直)。 把穿好线的坐骨神经轻轻提起,放在刺激电 极上,保证神经与刺激电极接触良好。 换能器的输出端与生物信号采集处理系统的 输入通道相连。
收缩过 程可达 几十~几百 毫秒
骨骼肌可在机械收缩过程中接 受新刺激发生新的兴奋和收缩
两/多个阈上刺激,相继作用于
神经-肌肉标本,如果刺激间隔 大于单收缩的时程,肌肉则出 现两个分离的单收缩;

刺激频率、刺激强度与骨骼肌收缩形式的关系

刺激频率、刺激强度与骨骼肌收缩形式的关系

实验一刺激频率、刺激强度与骨骼肌收缩形式的关系【目的】1.掌握坐骨神经干标本的制备方法。

2.观察不同刺激强度与肌肉收缩力量的关系。

3.观察不同刺激频率的改变与肌肉形式的关系。

【原理】由一根运动神经纤维及其他所支配的骨骼肌细胞组成的功能单位称为运动单位。

坐骨神经一腓肠肌标本是由很多运动单位构成。

在保持足够的刺激时间(脉冲波宽)不变时,刺激强度过小,不能引起任何反应;随着刺激强度增加到某一定值,可引起少数兴奋性较高的神经纤维兴奋,从而引起它们所支配的骨骼肌细胞收缩,该刺激强度为阈强度,具有阈强度的刺激叫阈刺激。

此后,随着刺激强度的继续增加,有更多的运动单位兴奋,肌肉收缩幅度、产生的张力也不断增加,此时的刺激均称为阈上刺激。

但当刺激强度增大到某一临界值时,所有的运动单位都被兴奋,肌肉收缩的幅度达到最大,产生最大张力,此后,再增加刺激强度,骨骼肌收缩的幅度不会继续增加。

因此,引起神经、肌肉最大反应的最小刺激强度为最适刺激强度,该刺激叫最大刺激(或最适刺激)。

肌肉受到一次短促的刺激时,引起的一次机械性收缩和舒张过程称为单收缩。

当给肌肉适当强度的连续电刺激时,如在前一次收缩的舒张期结束前又开始新的收缩,发生单收缩的复合,收缩曲线呈锯齿状,称为不完全强直收缩。

若刺激频率增加到临界融合频率,使肌肉在前一次收缩期内就开始了新的收缩,肌肉收缩完全融合,形成持续收缩状态,其收缩幅度较单收缩大得多,称为完全强直收缩。

【实验对象】蟾蜍或蛙【实验器材和药品】蛙手术器械,电刺激器,生物医学信号采集系统,张力换能器,任氏液等【实验步骤与观察项目】1、坐骨神经干标本的制作(1)破坏脑脊髓取蛙一只,用自来水冲洗干净。

左手握住蛙,用食指压住其头部前端使头前俯(图l),右手持探针从相当于枕骨大孔处垂直刺入,将探针向前刺入颅腔。

左右搅动捣毁脑组织.然后将探针抽回原处,再向后刺入脊椎管捣毁脊髓。

脑脊髓完全破坏的标志是蛙的四肢松软,呼吸消失?否则要依上法再行捣毁.图l 破坏蟾蜍脑脊髓的方法图2 剪除躯干上部及内脏(2)剪除躯干上部及内脏在骶髂关节水平以上O.5—1.Ocm处横断脊柱,然后左手握蛙后肢,用拇指压住骶骨.使其头与前肢自然下垂,右手持粗剪刀,沿脊往两侧剪除蛙的一切内脏及头部,注意不要伤及坐骨神经干。

实验2 刺激强度、频率与骨骼肌收缩的关系

实验2 刺激强度、频率与骨骼肌收缩的关系

实验2 刺激强度、频率与骨骼肌收缩的关系【实验目的】1.通过观察刺激强度与腓肠肌收缩力之间的关系,明确阈下刺激、阈刺激、阈上刺激及最大刺激的概念。

2.通过改变刺激的频率,观察肌肉收缩形式,并观察刺激频率与肌肉收缩形式之间的关系。

【实验原理】肌肉组织具有兴奋性与收缩性,肌肉收缩是其兴奋的外在表现。

本实验选用的腓肠肌标本内含许多骨骼肌纤维,由于不同肌纤维兴奋性高低亦不相同,因而就整个腓肠肌标本而言,其收缩力在一定的范围内与刺激强度成正比。

给骨骼肌一次有效的刺激,肌肉将发生一次收缩,这称为单收缩。

其全过程可分为三个时期:潜伏期、收缩期和舒张期。

若给肌肉连续的有效刺激,使两次刺激之间的间隔时间小于该肌肉单收缩的总时程,出现持续的收缩,这称为复合收缩。

因刺激频率不同,肌肉会出现不同的复合收缩形式。

若连续有效刺激后一刺激落在前一次刺激引起的肌肉收缩的舒张期,则出现舒张不完全的锯齿状的收缩波形,这称为不完全强直收缩。

若再增加刺激频率,使后一刺激落在前一次刺激引起收缩的收缩期,肌肉将出现完全的持续收缩状态,看不出舒张期的痕迹,这称为完全强直收缩。

强直收缩的高度大于单收缩波的高度,并在一定范围内,当刺激强度和作用时间不变时,强直收缩波的高度随刺激频率的增加而增高。

【实验对象】蛙或蟾蜍【实验器材与药品】微机生物信号采集处理系统、蛙类手术器械1套、肌槽、双凹夹、铁支架、张力换能器、丝线、绘图仪或打印机。

【实验方法和步骤】一、蟾蜍坐骨神经一腓肠肌标本的制备(同实验1)二、仪器准备连接张力换能器与微机上,而后将换能器固定于铁支架上,换能器与桌面垂直。

打开计算机,启动生物信号采集处理系统。

三、标本固定把肌槽固定于铁支架上,将标本的股骨断端固定在肌槽插孔中,神经干平搭在肌槽的两个电极上,保持神经与刺激电极接触良好,电极与刺激输出相连。

腓肠肌上系的线连于换能器上,调整位置使肌肉处于自然拉长的长度,并使换能器能灵敏地感受肌肉收缩产生的位移(图2-1)。

刺激强度、刺激频率与骨骼肌收缩的关系

刺激强度、刺激频率与骨骼肌收缩的关系

•阈下刺激→无兴奋收缩 •阈刺激→少数兴奋性最高 的肌纤维产生收缩
•刺激强度↑→ 肌纤维被兴 奋数量↑,肌肉收缩力↑ •最适强度→所有的肌纤维 均兴奋,肌肉收缩最大
•>最适强度 → 收缩力不 增加
2.刺激频率与肌肉收缩反应
单收缩twitch: 骨骼肌受到一 次短促有效刺 激时,可发生 一次动作电位, 随后出现一次 收缩和舒张。
继续增强刺激强度,直至肌肉收缩曲线不能 继续升高为止。找出刚能引起肌肉出现最大 收缩的最小的刺激强度,即最大刺激强度。
(2)刺激频率对骨骼肌收缩的影响
用最大刺激强度的连续刺激,选择经 典方式逐渐增加刺激频率,分别记录 不同频率时的肌肉收缩曲线,观察不 同频率时的肌肉收缩变化。
实验结果?
刺激强度、刺激频率 与骨骼肌收缩的关系
Effect of Stimulation with Different Intensities and Frequencies on Muscular
Contraction
【目的要求】
掌握蟾蜍在体坐骨神经-腓肠肌标本的 制备方法;
学习神经—肌肉实验的电刺激方法; 观察不同强度和频率的刺激对肌肉收
阈强度能引起组织发生反应的最小刺激强 度,又称为阈值。具有阈强度的刺激称为 阈刺激(threshold stimulus)。
阈下刺激 < 阈刺激 < 阈上刺激
有效刺激
一条骨骼肌纤维
•达到阈值→肌纤维收缩 •超过阈值→收缩力不增加
“全或无” (all-or-none) 一块骨骼肌
一定范围内,肌肉收缩力 的大小与刺激强度成正比
1. 蟾蜍在体坐骨神经-腓肠肌标本制备 2. 实验装置连接 3. 实验观察
1)刺激强度对骨骼肌收缩的影响 2)刺激频率对骨骼肌收缩的影响

机能学实验刺激频率与骨骼肌肌收缩的关系

机能学实验刺激频率与骨骼肌肌收缩的关系

刺激频率与骨骼肌肌收缩的关系摘要:目的:本实验在保持刺激时间(脉冲波宽)和对蟾蜍坐骨神经的刺激强度(脉冲振幅)恒定的条件下,逐步增加或减小电脉冲刺激频率,观察记录腓肠肌收缩的收缩张力,分析探讨刺激频率与骨骼肌收缩张力的关系。

学习微机生物信号采集处理系统的使用。

方法:用2V刺激强度,每隔10秒刺激一次,使刺激频率逐渐增加,记录不同频率时的肌肉收缩曲线,观察不同频率时的肌肉收缩变化。

结果:刺激频率较小时,肌肉为单收缩;随着刺激频率变大,肌肉收缩逐渐变为不完全强直收缩,继而为完全强直收缩。

结论:随着刺激频率的增加肌肉的反应依次表现为单收缩、不完全强直收缩和完全强直收缩。

肌肉收缩的幅度也增大。

关键词:骨骼肌刺激频率肌肉收缩一、实验材料蟾蜍或蛙,蛙板,玻璃棒,探针,粗剪刀,细剪刀,尖镊子,玻璃分针,大头针,任氏液,铁支架,张力换能器,瓷碗,培养皿,微机生物信号采集处理仪。

二、实验方法1、坐骨神经腓肠肌标本制备:蟾蜍毁脑脊髓,去上肢和内脏,下肢剥皮浸于任氏液中。

蟾蜍下肢背面向上置于蛙板上;用剪刀从脊柱正中剪开,向下从耻骨联合剪开分成两个下肢标本,用玻璃分针分离脊柱傍的神经丛,用线在近脊柱处结扎,剪断神经,从大腿至腘窝分离坐骨神经,将神经干提起剪断分支。

去除股骨上的肌肉,距膝关节1cm剪断股骨,分离腓肠肌跟腱穿线结扎,剪断跟腱,游离腓肠肌,在膝关节剪去小腿其余办法,将坐骨神经-腓肠肌标本标本置任氏液中备用。

2、刺激及记录装置连接:(1)将腓肠肌跟腱的扎线固定在机械换能器弹簧片上,不宜太紧,此连线应与桌面垂直。

(2)把穿好线的坐骨神经轻轻提起,放在刺激电极上,应保证神经与刺激电极接触良好。

(3)换能器的输出端与PcLab 生物信号采集处理系统的输入通道3相连。

3、PcLab参数设置:波宽0.1ms,频率依次递增10Hz,组间隔10s,刺激频率2V,记录,打标,开始刺激。

4、实验方法:用2V刺激强度,使刺激频率依次增加10Hz,记录不同频率时的肌肉收缩曲线,观察不同频率时的肌肉收缩变化。

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实验三刺激强度、刺激频率与收缩反应的关系
一、实验目的
1、学习蛙类动物破坏大脑和脊髓的处死办法。

2、学习并掌握坐骨神经-腓肠肌标本以及腓肠肌标本制备的方法。

3、学习电刺激方法及肌肉收缩的记录方法。

4、探究组织反应与刺激强度之间的关系;从而掌握阈强度、阈刺激、最大刺激等概念;加深对动作电位“全或无”特点的理解。

5、观察不同刺激频率对骨骼肌收缩的影响,从而了解强直收缩的机制。

二、实验原理
腓肠肌由许多的纤维组成,刺激腓肠肌时,不同的刺激强度会引起肌肉的不同反应,。

当刺激强度过小时,不应期肌肉发生收缩反应,此时的刺激为阈下刺激。

而能引起肌肉发生收缩的最小刺激强度,为阈刺激,当全部肌纤维同时收缩时,则出现最大的收缩反应。

这时,即使再加大刺激强度,肌肉的收缩强度也不会随之而增大。

可以引起肌肉发生最大收缩反应的最小刺激强度为最适刺激。

给神经肌肉标本一个或一连串的有效刺激,可使肌肉出现不同的收缩形式:如果刺激是一个或者是间隔时间大于肌肉
收缩的缩短期与舒张期之和的一串刺激,可产生一个或一串互相分开的的单收缩;当刺激频率增加,两个刺激的间隔时间缩短,如果刺激间隔时间大于缩短期而小于缩短期与舒张期之和时,则后一刺激引起的收缩将落在前一刺激引起的收缩过程的舒张期内,肌肉收缩出现不完全的融合,即出现不完全强直收缩;如果刺激间隔时间小于缩短期时间,则后一刺激引起的收缩将落在前一刺激引起收缩的缩短期内,肌肉收缩出现完全的融合,即完全强直收缩。

二、实验对象
蛙或蟾蜍(本次实验用的是蛙)
三、实验器材
蛙类常用手术器械,张力换能器,肌动器(肌槽),Medlab 生物信号采集处理系统,铁架台,双凹夹,任氏液,棉线等。

四、方法与步骤
1、制备坐骨神经神经-腓肠肌标本(参照实验一)
2、实验装置及标本安放
将肌动器固定在铁架台的双凹夹上,并与张力换能器平行,然后把标本中预留的股骨固定在肌动器上,使肌肉处于自然拉长的长度;坐骨神经干放置在肌动器的刺激电极上,保持神经与刺激电极接触良好。

将张力换能器与刺激电极分别连接Medlab生物信号采集与处理系统。

五、实验模拟与预期结果
单收缩不完全强直收缩完全强直收缩
对于不同频率的电刺激,肌肉可出现三种不同类型的收缩,通过换能器能显示出上图的三种波形。

(1-4Hz为单收缩,5-19Hz为不完全强直收缩,20Hz以上为完全强直收缩)
六、真实实验
实验器材、实验步骤与方法等参照前文。

七、实验结果和讨论
1、结果
本次试验在给与神经细胞0.05V的电压刺激时,神经刚好发生兴奋,此为蛙坐骨神经的阈电位;当刺激电压为0.10V时,蛙腓肠肌收缩达到最大限度,这为蛙坐骨神经的最适刺激电位。

(参照实验报告附图1)
根据波形图(参照实验报告附图2)可得出,当刺激频率与标本肌肉收缩类型存在如下关系,即:
1-4Hz为单收缩,5-19Hz为不完全强直收缩,20Hz以上为完全强直收缩
2、讨论:本次实验讨论略
八、结论
1、刺激强度和肌肉收缩的关系。

蛙坐骨神经细胞的阈电位:0.05V
最适刺激电位:0.10V
2、刺激频率和肌肉收缩的关系。

蛙坐骨神经细胞在1.00V电压下,
1)不完全强直收缩刺激频率为:5~19Hz
2)完全强直收缩刺激电位频率为: >19Hz
3、神经对电刺激的反应要比肌肉灵敏,如该实验中对神经加上的刺激为0.04V起步,若换为肌肉,则或应5V起步。

4、本实验在“刺激频率与肌肉收缩关系”模块,出现曲线“下滑”的现象,可能是如下原因造成的:
1)加的电刺激强度过大,造成标本的损坏,进而导致曲线出现“下滑”。

2)绑线固定标本时没绑紧,导致标本脱离换能器,从而引起曲线“下滑”。

由于水平有限,具体原因仍待探究。

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