实验九 骨骼肌的单收缩与复合收缩

实验九骨骼肌的单收缩与复合收缩

[实验目的]

1．观察刺激频率与肌肉收缩形式之间的关系，理解形成复合收缩与强直收缩的条件。

2．巩固蟾蜍坐骨神经-腓肠肌标本制备技能。

[实验原理]

肌肉兴奋的外在表现是收缩。给肌肉一个有效刺激，肌肉将发生一次收缩，称为单收缩。单收缩一般要经历潜伏期、收缩期和舒张期三个过程。若给予两个或两个以上的阈刺激时，可因刺激的频率不同而呈现不同的收缩形式。如果两个或多个刺激的间隔大于该肌肉单收缩的全部时间，则引起波型上互相分开的两个或多个单收缩；若后一个刺激落在前一次收缩的舒张期，就会形成两个或多个单收缩不同程度的总合，其收缩幅度比单收缩高。在一定范围内，刺激间隔越小，收缩幅度就越高，称为复合收缩。若多个刺激引起波型呈锯齿状的收缩曲线，称不完全强直收缩，若多个刺激间隔进一步缩小，使后一个刺激落在前一个收缩的收缩期内，肌肉就处于完全持久的收缩状态，产生一个没有舒张期的持续的收缩曲线，叫做完全强直收缩。

[实验动物]

青蛙或蟾蜍

[主要器材及试剂]

中式小剪、眼科剪、普通镊子、探针、锌铜弓、玻璃分针、玻璃蛙板、棉线、RM6240生理记录系统、张力换能器烧杯1个、任氏液。

[实验步骤和观察项目]

1．制备坐骨神经腓肠肌标本

（具体方法见实验一）。

2．连接仪器并装置标本

将换能器的输出线接至RM6240生理记录装置的2通道，电刺激信号接至肌槽的电极上。然后把制备好的坐骨神经-腓肠肌标本股骨固定在肌槽上。将固定肌肉的棉线另一端接在张力换能器上，保持适度松紧，将坐骨神经搭在肌槽的电极上即可开始实验。

3．RM6240生理记录系统的操作步骤

开机进入RM6240系统，点击“实验”菜单，选择生理科学实验菜单中的“刺激强度对骨骼肌收缩的影响”或“刺激频率对骨骼肌收缩的影响”，系统进入信号记录状态。重要参数设定如下：通道模式—张力；采集频率400—1kHz；扫描速度—1s/div；灵敏度10—30g，；时间常数—直流；滤波常数—100Hz。

4．观察项目

（1）刺激强度对骨骼肌收缩的影响

刺激方式单次，刺激幅度0.1-3V可调，刺激波宽0.1ms。开始记录，点击“刺激”按钮，刺激强度从0.1v逐渐增大，强度增量0.02-0.05V，连续纪录肌肉收缩曲线。在“处理”下拉菜单中有“刺激参数标注”，可现实刺激参数。如采用“自动强度”刺激方法，设定起始强度0V，结束强度2—3V，步长0.05 V。记录阈刺激和最大刺激值。测量每个刺激强度所对应的肌肉收缩张力；测量最大刺激时肌肉的收缩期和舒张期时间（图39）。

图39 肌肉收缩

A、单肌收缩，箭头为刺激；

B、每秒刺激两次（箭头）的收缩；

C、收缩的总和，每秒约刺激6次；

D、强直收缩，每秒约刺激20次

（2）刺激频率对骨骼肌收缩的影响

采用连续单刺激或频率递增，刺激幅度：最大刺激强度，波宽0.1ms。采用自动频率方式，起始频率1Hz，结束频率30 Hz，步长1Hz，组间延时（串间隔）大于5s。

刺激频率按1 Hz ，2 Hz ，3 Hz ，4 Hz ，5 Hz ……30 Hz 逐渐增加（或刺激间隔逐渐减小），连续记录不同频率时的肌肉收缩曲线，观察不同频率时的肌肉说艘形态和张力变化。

观察测量各刺激频率所对应的肌肉收缩最大张力（图40）

图40 不同刺激频率对肌肉收缩的影响

[注意事项]

1．装置标本时，不要人为地将肌肉拉长，尽可能保持其自然长度。

2．随时用任氏液湿润标本，以保持标本的正常机能。

3．每次刺激的强度和时间应保持一致，以便进行比较。

4．肌肉收缩后，应让其休息一定时间再作下一次刺激，特别是在观察刺激频率的影响时。[思考题]

1．何为不完全强直收缩、完全强直收缩？它们是如何形成的？

2．说明形成复合收缩和强直收缩的条件。完全强直收缩有何生理意义？

3．为什么刺激频率增高，肌肉收缩的幅度也增高？