不同强度和频率的刺激对肌肉收缩的影响
不同刺激强度和频率对骨骼肌收缩的影响的结论
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不同刺激强度和频率对骨骼肌收缩的影响实验报告
不同刺激强度和频率对骨骼肌收缩的影响实验报告
实验目的:
本实验旨在研究不同刺激强度和频率对骨骼肌收缩的影响。
实验步骤:
一、准备工作:
1. 准备材料:电刺激仪、电极贴片、骨骼肌样本。
2. 将电极贴片粘贴在骨骼肌样本上,保证电极与样本充分接触。
3. 将骨骼肌样本固定在实验平台上。
二、实验设计:
本实验设计以下几个不同的刺激组合:
1. 强度高、频率低组合:刺激强度为X单位,频率为Y次/秒。
2. 强度高、频率高组合:刺激强度为X单位,频率为Z次/秒。
3. 强度低、频率低组合:刺激强度为A单位,频率为Y次/秒。
4. 强度低、频率高组合:刺激强度为A单位,频率为Z次/秒。
三、实验操作:
1. 分别给每个刺激组合设置相应的刺激参数。
2. 通过电刺激仪,依次给骨骼肌样本施加各组刺激。
3. 记录每个刺激组合下,骨骼肌样本收缩的情况,包括收缩幅度和收缩时间。
4. 重复多次实验,取平均值作为最后的结果。
四、数据处理:
对于每个刺激组合,计算出骨骼肌收缩的平均幅度和平均时间。
并进行统计学分析,比较各组之间的差异。
实验结果:
根据数据处理的结果,我们可以得出不同刺激强度和频率对骨骼肌收缩的影响。
实验结论:
根据实验结果,我们可以得出不同刺激强度和频率对骨骼肌收缩有一定的影响。
不同强度和频率的刺激对肌肉收缩的影响 (2)
不同强度和频率的刺激对肌肉收缩的影响【摘要】目的:分析探讨刺激强度和刺激频率与骨骼肌收缩张力的关系。
方法:制备蟾蜍腓肠肌坐骨神经标本,保持刺激时间恒定的条件下,逐步增加或减小对蟾蜍坐骨神经的刺激强度和改变电脉冲刺激频率,观察记录腓肠肌收缩张力。
结果:刺激波宽0.1ms的单刺激,阈刺激强度为0.25±0.09V最大刺激强度为0.39±0.24V阈强度刺激时的肌肉收缩力1.56±1.50g显著低于最大刺激强度刺激时的肌肉收缩力19.09±14.50g,两者有显性差异(p<0.01);刺激波宽0.1ms,最大刺激强度时,单收缩的刺激频率为4.22±1.09Hz,不完全强直收缩的刺激频率为4.22±1.09至24.89±6.25Hz 、完全强直收缩的刺激频率为35.44±10.86Hz,不完全强直最大收缩力88.55±38.18g和完全强直最大收缩力111.41±36.24g 显著高于单收缩的最大收缩力为20.45±16.24g(p<0.01)。
结论:刺激波宽一定时,骨骼肌收缩张力在一定范围内随刺激强度的增加而增加;刺激波宽一定,刺激强度为最大刺激时,骨骼肌收缩张力在一定范围内随刺激频率的增加而增加;刺激波宽一定,刺激强度为最大刺激时,骨骼肌在一次兴奋之后,在一定时间内处于不应期,对刺激无反应;当过了不应期后,肌肉组织才能对刺激做出反应而产生动作电位。
【关键词】强度频率收缩张力坐骨神经肌肉、神经和腺体组织称为可兴奋组织,它们有较大的兴奋性。
不同组织、细胞的兴奋表现各不相同,神经组织的兴奋表现为动作电位,肌肉组织的兴奋主要表现为收缩活动。
因此,观察肌肉是否收缩可以判断它是否产生了兴奋。
一个刺激是否能使组织发生兴奋,不仅与刺激形式有关,还与刺激时间、刺激强度、强度-时间变化率三要素有关,用方形电脉冲刺激组织,则组织兴奋只与刺激强度、刺激时间有关[1]。
不同刺激强度和频率对骨骼肌收缩的影响
生物学基础实验中心
实验目的
1.观察不同刺激强度对肌肉收缩的影响; 理解阈刺激、阈上刺激和最大刺激的概念; 理解收缩张力对刺激强度曲线形成的机理。
2.观察不同刺激频率对肌肉收缩的影响, 理解强直收缩的机理。
实验原理
一条坐骨神经干是由许多兴奋性不同的神经纤 维所 组成的。保持足够的刺激时间不变,刚能引起 其中兴奋性较高的神经纤维产生兴奋,表现为受这 些神经纤维支配的肌纤维发生收缩,此时的刺激强 度即为这些神经纤维阈强度,具有此强度的刺激叫 阈刺激。
随着刺激强度的不断增加,有较多的神经纤维 兴奋,肌肉的收缩反应也相应逐步增大,强度超过 阈值的刺激叫阈上刺激。
当阈上刺激强度增大到某一值时,神经中所有 纤维均产生兴奋,此时肌肉做最大的收缩。再继续 增强刺激强度,肌肉收缩反应不再继续增大。将引 起肌肉最大收缩的最小刺激强度的刺激称为最大刺 激。
实验原理
刺激频率较低,每次刺激的时间间隔超过肌 肉单次收缩的持续时间,则肌肉的反应表现为一 连串的单收缩。
若刺激频率逐渐增加,刺激间隔逐渐缩短, 肌肉收缩的反应可以融合,肌肉的开始表现为不 完全强直收缩,以后成为完全强直收缩。
材料、器械及药品
材料:蟾蜍 器械:蛙类解剖手术器械、蛙板、任氏液、
铁支架、张力换能器、计算机、PCLab生物信号采集处理系统等。 药品:任氏液
2.操作过程中应避免强力牵拉和手捏神经或夹伤 神经肌肉。
3.每次刺激之后必须让肌肉有一定的休息时间, 特别是在观察刺激频率的影响时。
4.找准最大刺激强度,不能刺激过强而损伤神经。
5.实验过程中保持换能器与标本连线的张力不变。
思考题
1.为什么在一定范围内增加刺激强度,骨 骼肌收缩力增加?
不同刺激强度和频率对骨骼肌收缩影响药物的局麻作用及肌松作用实验报告
不同刺激强度和频率对骨骼肌收缩影响药物的局麻作用及肌松作用实验报告实验目的:1.研究不同刺激强度和频率对骨骼肌收缩的影响;2.探究药物的局麻作用及肌松作用。
实验原理:1.不同刺激强度和频率对骨骼肌收缩影响:骨骼肌是由多个肌纤维组成的,而肌纤维是由肌原纤维组成的。
当神经刺激到达神经肌肉接头时,会触发骨骼肌收缩。
刺激强度越大,骨骼肌收缩力越强;刺激频率越快,骨骼肌收缩频率越高。
2.药物的局麻作用:局麻药物通过阻断神经传递信号的进行,使局部神经失去感知能力,从而达到局部麻醉的作用。
3.药物的肌松作用:肌松药物能使肌肉松弛,停止收缩,用于手术中使肌肉呈松弛状态,便于手术进行。
实验材料:1.青蛙骨骼肌2.电刺激装置3.药物:局麻药、肌松药实验步骤:实验一:不同刺激强度和频率对骨骼肌收缩的影响1.将青蛙骨骼肌制备成适当大小的肌条。
2.将肌条固定在实验台上,并接上电极。
3.将电刺激装置接入电极,调节刺激强度和频率。
4.逐步增加刺激强度,记录下不同刺激强度下的骨骼肌收缩情况。
5.固定刺激强度,逐步增加刺激频率,记录下不同刺激频率下的骨骼肌收缩情况。
实验二:药物的局麻作用及肌松作用1.将青蛙骨骼肌制备成适当大小的肌条。
2.将肌条固定在实验台上,并接上电极。
3.在实验台上放置一个含有药物的溶液,将肌条浸泡在溶液中。
4.观察和记录药物对肌条的作用表现,包括局部感知变化和收缩状态。
实验结果:实验一的结果应包括不同刺激强度和频率下骨骼肌的收缩情况的变化。
可以绘制收缩力和刺激强度以及收缩频率的关系曲线,以展示他们之间的相关性。
实验二的结果应包括不同药物的作用表现,如局部感知是否消失以及肌肉收缩是否停止等。
实验讨论:根据实验结果,分析不同刺激强度和频率对骨骼肌收缩的影响规律,以及药物的局麻作用和肌松作用机制。
并从实际应用的角度,探讨局麻药和肌松药在医学领域中的应用价值和注意事项。
结论:通过实验,结果显示不同刺激强度和频率对骨骼肌收缩有不同的影响。
生理学第三次实验不同刺激强度和频率对骨骼肌收缩的影响报告
实验三:骨骼肌单收缩的分析不同刺激强度和频率对骨骼肌收缩的影响(一)实验目的:1.学习仪器记录的方法。
2.观察并记录单收缩过程并且分析单收缩的三个时期。
3.观察并记录不同的刺激强度与肌肉收缩的关系。
4.观察并记录不同的刺激频率与肌肉收缩的关系。
(二)实验原理:坐骨神经和腓肠肌属于可兴奋组织,把他们置于人工配制的任氏液中,其兴奋性在几个小时内保持不变。
若给坐骨神经一个适宜的刺激,可在神经和肌肉上产生一个可传导的动作电位,肉眼可以看到一次肌肉的收缩和舒张,表明神经和肌肉兴奋了一次。
一条坐骨神经干是由许多兴奋性不同的神经纤维所组成的。
保持足够的刺激时间不变,刚能引起其中兴奋性较高的神经纤维产生兴奋,表现为受这些神经纤维支配的肌纤维发生收缩,此时的刺激强度即为这些神经纤维阈强度,具有此强度的刺激叫阈刺激。
腓肠肌由许多肌纤维组成,当刺激支配腓肠肌的坐骨神经时,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,不引起肌肉发生收缩反应,此时的刺激为阈下刺激。
当刺激强度逐渐增强时,可引起少数肌纤维发生收缩反应,这种最小收缩反应的有效强度为阈强度。
随着刺激强度的加大,参加收缩反应的肌纤维数量增多,收缩力量也加大,此时的刺激为阈上刺激。
当全部肌纤维同时收缩时,即出现最大的收缩反应,即使再增大刺激强度,肌肉收缩的力量也不再随之加大。
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强度。
肌组织对于一个阈上强度的刺激,发生一次迅速的收缩反应,称为单收缩。
单收缩的过程可分为3个时期:潜伏期、收缩期和舒张期。
两个同等强度的阈上刺激,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;如果刺激间隔小于单收缩的时程而大于不应期,则出现两个收缩反应的重叠,称为收缩的总和:当同等强度的连续阈上刺激作用于标本时,则出现多个收缩反应的叠加,此为强直收缩。
当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;后一收缩发生在前一收缩的收缩期时,各自的收缩则完全融合.肌肉出现持续的收缩状态,此为完全强直收缩。
不同强度和频率的刺激对肌肉收缩的影响
不同强度和频率的刺激对肌肉收缩的影响【摘要】目的:掌握制备蟾蜍坐骨神经腓肠肌标本的方法;观察不同强度、频率和肌肉收缩反应之间的关系,了解肌肉收缩形成的过程。
方法:采用活体蟾蜍制备坐骨神经腓肠肌标本;在刺激时间恒定的条件下,分别用不同强度和频率的电刺激作用坐骨神经,再通过RM6240系统记录蟾蜍腓肠肌的收缩变化。
结果:给予增量为0.005v的强度递增电刺激后,当刺激强度在0v到0.235v之间时,肌肉不收缩;当刺激强度为0.235v时,肌肉收缩曲线出现第一个峰;随着刺激强度增加,峰值升高;当刺激强度到达0.330v后,峰值不再升高。
给予坐骨神经频率增量为2Hz、强度为1v、组间延时2s、延时20ms、波宽5ms的频率递增刺激后,当刺激频率为3Hz时,肌肉收缩曲线开始出现重合,并且随着频率增加,肌肉收缩曲线的重合愈多、最高点逐渐升高。
结论:电刺激强度达到阈强度时,肌肉才开始收缩,且随着刺激强度的增大,肌肉收缩增强;达到最大刺激强度后,肌肉收缩不再增强。
电刺激频率较小时,刺激的间隔大于一次肌肉收缩舒张的持续时间,则肌肉收缩表现为单次收缩;当增大刺激频率,使刺激的间隔大于一次肌肉收缩的收缩时间、小于一次肌肉收缩的舒张时间,则肌肉收缩产生不完全强直收缩;随着频率的继续增加,使刺激的间隔小于一次肌肉收缩的收缩时间,则肌肉产生完全强直收缩。
【关键词】坐骨神经腓肠肌;刺激;强度;频率;收缩张力1实验材料和方法1.1实验材料1.1.1实验动物蟾蜍(由浙江中医药大学动物实验中心提供)。
1.1.2实验材料和器械蛙类解剖手术器械,蛙板,蛙钉,玻璃板,培养皿,任氏液,锌铜弓,金属探针,玻璃分针,镊子,剪刀,手术剪,铁支架,一维位移微调器,刺激电极,张力换能器,微机化生物信号采集处理系统(RM6240),BB3G标本盒。
1.2实验方法1.2.1制备坐骨神经腓肠肌标本1.2.1.1捣毁脑脊髓取蟾蜍一只,左手握住,以食指抬头部前端使其头部尽量后仰,右手持探针自枕骨大孔处垂直刺入,将探针向上刺入颅腔,向各侧搅动,彻底捣毁脑组织;再将探针反向刺入椎管,捻动探针捣毁脊髓,直到蟾蜍四肢松软。
不同强度和频率的刺激对肌肉收缩的影响
不同强度和频率的刺激对肌肉收缩的影响摘要:目的本实验学习观察不同刺激强度对肌肉收缩的影响,从而掌握阈刺激、阈上刺激和最大刺激等概念。
通过观察不同刺激频率对肌肉收缩的影响,从而了解强直收缩的机理。
学会观察不应期,测量潜伏期,收缩期和舒张期的时间。
学习微机生物信号采集处理系统的适用。
方法制备离体坐骨神经腓肠肌标本,用不同的刺激强度和刺激频率观察对肌肉收缩的影响。
结果在不同刺激强度刺激坐骨神经对腓肠肌收缩张力的影响实验中,刺激波宽0.1ms的单刺激,阈刺激强度为0.388±0.095 (V),最大刺激强度为0.669±0.288 (V),阈强度刺激时的肌肉收缩力1.951±1.156(g),显著低于最大刺激强度刺激时的肌肉收缩力11.697±9.022 (g)。
在不同频率刺激刺激坐骨神经对腓肠肌收缩张力的影响实验中,刺激波宽0.1ms,最大刺激强度时,单收缩的刺激频率为4.14±0.378 Hz,不完全强直收缩的刺激频率为5.14±0.378 Hz 至16±5.744 Hz,完全强直收缩的刺激频率为17±5.744 Hz 至20.571±4.429 Hz 。
结论在阈刺激强度与最大刺激强度之间,腓肠肌的收缩力随着刺激强度的增大而增大,刺激强度大于最大刺激强度,腓肠肌的收缩力不再增大。
在最大刺激强度下,随着频率刺激的逐渐增大,腓肠肌的收缩力不断增加,到完全强直收缩后,再增加刺激频率,腓肠肌的收缩力增大趋缓。
关键词:强度频率肌肉收缩1.材料与方法1.1实验对象蟾蜍1.2实验器材蛙类解剖手术器材、蛙钉、铁支架、微调固定器、张力换能器、培养皿、RM6240生物信号采集处理系统。
1.3实验药品和试剂任氏液1.4 方法1.4.1 蟾蜍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。
不同刺激强度和频率对骨骼肌收缩的影响
不同刺激强度和频率对骨骼肌收缩的影响X X X(浙江中医药大学XXX(专业)XX(班级)XX(几组)XX(学号))【摘要】目的:观察在刺激时间、刺激频率恒定的条件下,不同强度的电刺激对肌肉收缩的影响以及观察在刺激时间、刺激强度恒定的条件下,不同频率的电刺激对肌肉收缩的影响。
方法:采用微机生物信号采集处理系统和坐骨神经-腓肠肌标本制备方法,观察并记录到不同强度时肌肉收缩形态和张力的变化以及不同频率时的肌肉收缩形态和张力的变化。
结果:得到了刺激强度与肌肉张力曲线以及刺激频率与肌肉收缩张力曲线。
结论:在一定的刺激强度范围内,刺激蟾蜍坐骨神经,肌张力随强度的增加而增加。
但是当刺激强度低于这一范围时,肌肉不发生兴奋,而当刺激强度超过这一范围但不损伤肌肉时,肌肉的张力有最大值,并且保持这个最大值。
在不同大小的刺激频率下,肌肉表现为单收缩、不完全强直收缩、完全强直收缩。
【关键词】:刺激频率肌肉收缩单收缩不完全强直收缩完全强直收缩钙离子浓度1 材料和方法1.1 实验动物:蟾蜍(由浙江中医药大学动物实验中心提供)。
1.2 实验器械:蛙类手术器械、锌铜弓、微调固定器、张力换能器、微机生物型号采集系统。
1.3 实验药品和试剂:任氏液。
1.4 实验系统连接和参数设置:张力换能器的输出端和生物信号采集处理系统的输入通道3相连。
启动RM6240,在系统窗口设置仪器参数。
参数:关闭1、2、4通道的窗口,将3通道的模式设为张力,采样频率等参数为默认值。
刺激器的模式设为“频率递增”,强度为2V,递增的频率为5Hz,时间间隔为8s。
在“选择”菜单下拉菜单中选择“强度/频率”项,显示刺激参数。
1.5 蟾蜍离体坐骨神经-腓肠肌标本制作1.5.1 捣毁脑脊髓:取蟾蜍一只,用左手握住,以食指压住其头部尽量前俯,右手将探针从枕骨大孔刺入,向上刺入脑髓,左右摇动探针以捣毁脑髓,然后将探针向下,捣毁其脊髓。
此时蟾蜍下颌呼吸消失,四肢松软。
1.5.2 剪除躯干上部及内脏:用剪刀在颅骨后端剪断脊柱。
关于坐骨神经的生理学题目
关于坐骨神经的生理学题目
1、坐骨神经腓肠肌标本制备及不同强度和频率刺激对肌肉收缩的影响
2、离体实验中,刺激蟾蜍坐骨神经腓肠肌标本的神经时,可反射地引起肌肉一次快速的收缩。
3、坐骨神经是混合神经,既有传入功能,又有传出功能。
为研究可卡因对坐骨神经的麻醉顺序,
4、某动物生理研究者进行了神经“嫁接”实验,以“腓肠肌-坐骨神经”和“带有坐骨神经的蛙完整后肢”作为实验材料。
5、要检查坐骨神经一腓肠肌标本是否有兴奋性,用哪种刺激方法最好?
6、刺激蛙坐骨神经腓肠肌标本的神经,可以反射性地引起腓肠。
7、坐骨神经农村偏方有用吗?
8、关于坐骨神经的说法是否正确?
9、坐骨神经专业知识
10、坐骨神经解剖图
11、吃大活络丸能根除坐骨神经痛吗?
12、坐骨神经痛单侧屁股痛怎么治疗?
13、为什么会坐骨神经痛?
14、右侧坐骨神经痛的表现是什么?。
不同刺激强度和频率对骨骼肌收缩的影响(92)
机能实验:不同刺激强度和频率对骨骼肌收缩的影响(此作业得分92分仅供参考)一.实验目的1.观察不同刺激强度对骨骼肌收缩的影响,明确阈刺激、阈上刺激、最大刺激等概念。
2.观察不同刺激频率对骨骼肌收缩的影响,了解单收缩、强直收缩的产生机制及其意义。
二.实验原理肌肉组织是可兴奋组织,受到刺激后会发生反应,表现为肌肉收缩。
当刺激坐骨神经-腓肠肌标本时,由于坐骨神经是由许多兴奋性不同的神经纤维所组成的,在一定的刺激时间下,恰能引起其中兴奋性较高的神经纤维产生兴奋,表现为受这些神经纤维支配的肌纤维发生收缩,此时的刺激强度称为阈强度,具有此强度的刺激称为阈刺激;随着刺激强度的不断增加,有较多的神经纤维兴奋,肌肉的收缩反应也逐步增大;当刺激强度增加到某一值时,神经中所有的纤维均兴奋,此时肌肉产生最大的收缩,此时的刺激强度称为最大刺激强度,具有此强度的刺激称为最大刺激。
界于阈刺激和最大刺激间的刺激称为阈上刺激,相应的刺激强度称阈上刺激强度。
改变刺激频率,肌肉会产生不同形式的收缩反应。
如刺激频率较小,使刺激间隔时间大于肌肉单次收缩的持续时间,则肌肉的反应表现为一连串的单收缩;若逐渐增加刺激频率,使刺激间隔逐步缩短,使后一次的收缩反应落在前一次的收缩的舒张期内,则引起锯齿状的不完全强直收缩;若继续增加刺激频率,使后一次收缩的反应落在前一次收缩的收缩期内,则出现收缩曲线呈平滑的完全强直收缩。
这种肌肉收缩波形的部分或全部重合,又称为复合收缩。
所以,有效刺激的频率决定了肌肉收缩的形式。
通常所说的强直收缩是指完全强直收缩,在正常集体内骨骼肌的收缩几乎全是强直收缩。
三.实验材料1.实验动物蟾蜍2.器材与药品蛙类手术器械1套,培养皿,铁支架,肌动器,张力换能器,锌铜弓,滴管,丝线,生物信号采集处理系统。
任氏液。
四.实验步骤与方法1.标本制备制备离体坐骨神经-腓肠肌标本2.标本安放将标本的股骨固定在肌动器上,坐骨神经轻放在肌动器电极上,并注意保持局部湿润;腓肠肌跟腱用线扎紧并与张力换能器相连,注意不要牵拉过紧,使肌肉处于自然长度。
不同强度和频率的刺激对肌肉收缩的影响
不同强度和频率的刺激对肌肉收缩的影响肌肉收缩是一种重要的生理过程,它使肌肉产生力量产生运动。
不同强度和频率的刺激可以对肌肉收缩产生不同的影响。
本文将探讨这些不同影响的原因和机制。
首先,不同强度的刺激对肌肉收缩的影响是不同的。
在肌肉受到较低强度的刺激时,肌纤维只会激活部分轨迹中的神经元,从而使得肌肉收缩的力量较小。
然而,当肌肉受到较高强度的刺激时,更多的肌纤维将被激活,从而使得肌肉收缩的力量增加。
其次,不同频率的刺激对肌肉收缩的影响也是不同的。
当肌肉受到低频率的刺激时,肌纤维将以较低的频率收缩。
这将导致肌肉产生较低的收缩力量,并且肌肉收缩的持续时间较长。
然而,当肌肉受到高频率的刺激时,肌纤维将以较高的频率收缩。
这将导致肌肉产生较高的收缩力量,但肌肉收缩的持续时间较短。
这种不同强度和频率刺激对肌肉收缩的影响可以通过肌肉纤维的类型和激活模式来解释。
在人体中,有两种主要类型的肌肉纤维:快速肌纤维和慢速肌纤维。
快速肌纤维在响应高强度和高频率刺激时表现出较强的收缩力量和较短的收缩时间。
这是因为快速肌纤维具有更多的肌纤维和更快的收缩速度。
慢速肌纤维则在响应低强度和低频率刺激时表现出较低的收缩力量和较长的收缩时间。
这是因为慢速肌纤维具有较少的肌纤维和较慢的收缩速度。
此外,肌肉收缩还受到神经冲动的调控。
高强度和高频率的刺激可以更强烈地激活神经冲动,并使其达到肌肉纤维的阈值。
这将导致肌纤维更容易激活,并产生更强的收缩力量。
相反,低强度和低频率的刺激则需要更强烈的神经冲动来激活肌纤维,并产生较低的收缩力量。
此外,肌肉收缩还受到肌肉的疲劳程度的影响。
在进行长时间高强度收缩后,肌肉纤维可能出现疲劳,导致收缩力量的减小。
这是因为肌肉纤维疲劳后,需要更多的神经冲动来激活,从而产生相同的收缩力量。
总结起来,不同强度和频率的刺激对肌肉收缩产生不同的影响。
高强度和高频率的刺激将导致肌肉产生更强的收缩力量和较短的收缩时间。
这种影响是由肌肉纤维类型、激活模式和神经冲动的强度和频率等因素共同作用的结果。
不同强度的频率和刺激对肌肉收缩的影响
不同强度的频率和刺激对肌肉收缩的影响肌肉收缩是人体运动的基本过程,也是肌肉组织对神经刺激的反应。
不同强度的频率和刺激可以对肌肉收缩产生不同的影响。
本文将详细探讨不同强度的频率和刺激对肌肉收缩的影响。
首先,我们来看不同强度的频率对肌肉收缩的影响。
肌肉收缩主要通过神经肌肉连接来实现,通过传递神经冲动来刺激肌肉收缩。
当神经冲动以较低的频率传递时,肌肉收缩表现为松弛和不规则的状态。
这是由于神经冲动的频率较低,无法引起足够的收缩能力。
然而,当神经冲动以较高频率传递时,肌肉收缩会变得更加紧张和有规律。
随着神经冲动频率的增加,肌肉表现出更高的张力,从而产生更大的力量。
这是因为高频率的神经冲动可以引起更多的肌肉纤维收缩,增加了肌肉的收缩力量。
因此,通过调整神经冲动的频率,可以调节肌肉收缩的强度。
接下来,我们来看不同刺激强度对肌肉收缩的影响。
刺激强度主要是指神经冲动的电压水平。
当刺激强度较低时,肌肉收缩的力量也相对较低。
这是由于低强度的刺激无法达到肌肉纤维收缩的阈值。
然而,当刺激强度逐渐增加时,肌肉收缩的力量也会逐渐增加。
这是因为高强度的刺激可以产生足够的电位差,达到肌肉纤维的阈值,从而引起肌肉收缩。
因此,通过调整刺激的强度,可以调节肌肉收缩的力量。
此外,不同强度的频率和刺激还可以对肌肉收缩的持续时间产生影响。
低强度的频率和刺激一般对肌肉收缩的持续时间较短。
这是由于低强度的刺激无法引起持续的肌肉收缩。
然而,高强度的频率和刺激一般可以引起持续的肌肉收缩。
这是因为高强度的刺激可以持续刺激肌肉纤维收缩,从而产生持续的肌肉收缩效应。
因此,通过调节刺激的强度和频率,可以调节肌肉收缩的持续时间。
综上所述,不同强度的频率和刺激对肌肉收缩具有显著的影响。
通过调节神经冲动的频率和刺激的强度,可以调节肌肉收缩的强度、力量和持续时间。
这种调节机制在人体运动和肌肉力量训练中起着重要的作用。
因此,深入理解不同强度的频率和刺激对肌肉收缩的影响是非常重要的。
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实验2 不同强度和频率的刺激对肌肉收缩的影响【关键词】
不完全强直收缩完全强直收缩坐骨神经腓肠肌标本
【实验目的】
观察在刺激时间、强度变化率恒定的条件下,不同强度和频率的电刺激对肌肉收缩的影响。
学习微机生物信号采集处理系统和换能器的使用。
【实验原理】
利用蟾蜍坐骨神经腓肠肌标本,研究不同频率的电刺激对肌肉收缩的影响,刺激神经会引起肌肉收缩。
肌肉、神经和腺体组织称为可兴奋组织,它们有较大的兴奋性。
不同组织、细胞的兴奋表现各不相同,神经组织的兴奋表现为动作电位,肌肉的兴奋主要表现为肌肉收缩活动。
因此,观察肌肉是否收缩可以判断它是否产生了兴奋。
一个刺激是否可以能使组织发生兴奋,不仅与刺激形式有关,还与刺激时间、刺激强度、强度—时间变化率三要素有关,用方形电脉冲刺激组织,则组织兴奋只与刺激强度、刺激时间有关。
用方形电脉冲刺激组织,在一定的刺激时间(波宽)下,刚能引起组织发生兴奋的刺激称为阈刺激,所达到的刺激强度为阈强度,能引起组织发生最大兴奋的最小刺激,称为最大刺激,相应的刺激强度叫最大刺激强度;界于阈刺激和最大刺激间的刺激称为阈上刺激,相应的强度称为阈上刺激强度。
刺激神经使神经细胞产生兴奋,兴奋沿神经纤维传导,通过神经肌接头的化学传递,使肌肉终板膜上产生终板电位,终板电位可以引起肌肉产生兴奋(即动作电位),传遍整个肌纤维,再通过兴奋—收缩偶联使肌纤维中粗、细肌丝产生相对滑动,宏观上表现为肌肉收缩。
肌肉收缩的形式,不仅与刺激本身有关,而且还与刺激频率有关。
当刺激频率较小,刺激的间隔大于一次肌肉收缩舒张的持续时间,则肌肉收缩表现为一连串的单收缩;增大刺激频率,使刺激的间隔大于一次肌肉收缩的刺激时间、小于一次肌肉收缩舒张的持续时间,则肌肉产生不完全强直收缩;继续增加刺激频率,使刺激的间隔小于一次肌肉收缩的收缩时间,则肌肉产生完全强直收缩。
【实验方法】
蟾蜍腓肠肌收缩随刺激强度的变化而变化,在一定范围内随刺激强度增大而增大,到最大刺激后不再增大;随刺激频率的变化而产生单收缩,不完全强直收缩和强直收缩。
【实验分析】
(1)恰好能引起肌肉出现微笑收缩的刺激强度为阈强度,引起肌肉出现最大收缩的最小的刺激强度为最大刺激强度,在两者之间的刺激强度为阈上刺激强度。
(2)当刺激频率较小,刺激间隔大于一次肌肉收缩舒张的持续时间,则肌肉收缩表现为一连串的单收缩;增大刺激频率,使刺激的间隔间于肌肉一次收缩和一次持续舒张的时间,则肌肉产生不完全强直收缩;继续增加刺激频率,使刺激的间隔小于肌肉收缩的收缩时间,则肌肉产生完全强直收缩。
【材料和方法】
1、实验材料
实验动物:蟾蜍
实验试剂:任氏液
实验器材:微调固定器,张力换能器,微机生物信号采集处理系统,铁支架、微调固定器、刺激输出线、肌动槽、张力换能器、RM6240微机生物信号处理系统
2、实验方法
2.1 实验系统连接和参数设置张力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RM6240或MedLab系统软件在系统软件窗口设置仪器参数:(1)RM6240系统:点击“实验”菜单,选择“刺激强度(或频率)对骨骼肌收缩的影响”项。
参数:通道模式为张力,采样频率400Hz~1kHz,扫描速度1s/div,灵敏度10~30g,时间常数为直流,滤波频率100Hz。
正在“选择”下拉菜单中选择“强度/频率”项,现实刺激参数。
(2)MedLab系统:点击“实验”菜单,选择“刺激强度(或频率)对骨骼肌收缩的影响”项。
仪器参数:放大倍数100,时间常数为直流,上线频率100Hz,采样间隔1ms。
2.2 离体蟾蜍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。
3、实验结果
不同刺激强度刺激蟾蜍坐骨神经对骨骼肌收缩的影响
恰好能引起肌肉出现微笑收缩的刺激强度为阈强度,引起肌肉出现最大收缩的最小的刺激强度为最大刺激强度,在两者之间的刺激强度为阈上刺激强度。
不同刺激频率刺激蟾蜍坐骨神经对骨骼肌收缩的影响
当刺激频率较小,刺激间隔大于一次肌肉收缩舒张的持续时间,则肌肉收缩表现为一连串的单收缩;增大刺激频率,使刺激的间隔间于肌肉一次收缩和一次持续舒张的时间,则肌肉产生不完全强直收缩;继续增加刺激频率,使刺激的间隔小于肌肉收缩的收缩时间,则肌肉产生完全强直收缩。
4、讨论
蟾蜍坐骨神经腓肠肌离体标本制作过程中,因其有较长时间脱离组织液而暴露于空气中,易导致离体组织发生不可逆的损伤而影响其生理功能,其机制主要为线粒体发生退化,三羧酸循环受阻,三磷酸腺苷(A TP)生成障碍,使得Na+-K+-ATP酶活性下降,造成细胞内Ca2+超载,肌细胞糖原合成减慢,蛋白质分解加速,并对肌细胞兴奋性与收缩性产生重要影响,从而直接影响实验结果。
故此,在制作离体标本时应保证快速且无损伤,并于制作过程及实验中定时滴加任氏液,同时在做完标本后可以用锌铜弓检测腓肠肌的活性。
5、结论
(1)单干恒定时间的方波电压刺激坐骨神经干,电压低于阈值的强度刺激,坐骨神经干支配腓肠肌的神经纤维不发生兴奋,其所支配的肌细胞也不会发生兴奋和收缩。
刺激电压达到阈强度时,坐骨神经干中阈值最低的神经开始兴奋,其所支配的运动单位的肌纤维兴奋并发生收缩,刺激强度逐渐增大,坐骨神经干中兴奋的神经纤维增加,兴奋和收缩的运动单位增加,其所募集的收缩张力也增加。
刺激电压达到使支配腓肠肌的Aα纤维全部兴奋,腓肠肌全部的运动单位增加都兴奋并收缩,收缩张力达单收缩最大值。
(2)以最大刺激电压的连续脉冲刺激坐骨神经干,剌激波的间隔时间大于单收缩的持续时间,肌肉收缩波呈现与刺激频率相同的单收缩波;刺激波间隔小于单收缩的持续时间,肌肉收缩波发生融合(总和),融合发生于舒张期,出现不完全强直收缩;融合发生于收缩期,出现完全强直收缩波,但神经干动作电位不发生融合。
随着刺激波间隔的减小,腓肠肌收缩张力也逐渐增大,强直收缩产生的张力显著大于单收缩。
肌肉单收缩时,胞浆内Ca2+浓度升高的持续时间太短,被激活的收缩蛋白尚未产生最大张力时,胞浆Ca2+浓度即已开始下降,单收缩产生的张力不能达到胞浆内Ca2+浓度相应的最大张力。
强直收缩时,肌细胞连续兴奋,引起终池中的钙连续释放胞浆内的Ca2+浓度持续升高,使肌肉未完全舒张或未舒张时进一步收缩,使收缩张力逐渐增大,完全强直收缩时收缩张力达到了一个稳定的最大值。
( 3 ) 用锌铜弓刺激神经,引起肌肉收缩。
将锌铜弓的游离端浸在电解质溶液中时,锌片表面形成内负外正的双电层,铜片表面形成内正外负的双电层。
它们与溶液之间均产生电位差(电极电位)。
在锌与铜接触部,电流按铜到锌方向流动,在溶液中电流方向为锌到铜。
当锌铜弓的两游离端接触表面湿润的神经或肌肉组织时,电流便沿锌组织铜的方向流动,在阴极下(铜片处)引起一次组织兴奋;当移开的瞬间,电流方向相反则在阳极下(锌片处)又引起一次组织兴奋。
由于神经兴奋的电刺激阈值甚小(约10-8A),而锌铜弓接触组织时产生的电流强度较大,足以构成对神经肌肉的有效电刺激,因此锌铜弓常被用作检验神经肌肉标本兴奋性的简便刺激装置。
(4) 正常体内由运动神经传到骨骼肌的兴奋冲动都是快速连续的,体内骨骼肌收缩几乎都属于完全强直收缩。
强直收缩显然可以产生更大的收缩效果,可以完成不同的动作。
6、参考文献
(1)、陆源林国华杨午鸣主编。
机能学实验教程。
第二版。
北京 科教出版社 2010。
(2)、朱大年,主编。
生理学。
第七版。
北京:人民卫生出版社,2008。