刺激强度 刺激频率与肌肉收缩反应的关系
刺激强度刺激频率与骨骼肌收缩的关系课件
在实际应用中的进一步推广
运动训练中的应用
通过公道设置电刺激参数，可以帮助运动员进行肌肉训练，提高肌肉力量和爆发力。这有助于运动员在比赛中取得更 好的成绩。
康复医学中的应用
对于因疾病或损伤导致肌肉萎缩或功能降落的患者，电刺激可以作为一种有效的康复手段。通过电刺激，可以帮助患 者恢复肌肉功能，提高生活质量。
高频率刺激时，随着刺激强度的增加，肌肉收缩幅度 逐渐减小。
刺激强度与频率的交互作用
当刺激强度和频率同时变化时 ，它们之间的交互作用会对骨 骼肌收缩产生复杂的影响；
在某些情况下，刺激强度和频 率的组合可能产生协同效应， 增强肌肉收缩幅度；
在其他情况下，刺激强度和频 率的组合可能产生拮抗效应， 减弱肌肉收缩幅度。
实验结果表明，随着刺激强度的增加，骨骼肌的收缩幅度和力量 逐渐增大。当刺激强度到达一定阈值时，骨骼肌收缩到达最大值 。
刺激频率与骨骼肌收缩的关系
实验结果显示，随着刺激频率的增加，骨骼肌的收缩频率逐渐加 快。当刺激频率到达一定阈值时，骨骼肌收缩到达最大频率。
实验结论
• 通过实验研究，我们得出以下结论：刺激强度和频率对骨骼肌收缩具有显著影响。随着刺激强度的增加，骨骼肌的收缩幅 度和力量逐渐增大；随着刺激频率的增加，骨骼肌的收缩频率逐渐加快。在实际应用中，应根据需要选择合适的刺激强度 和频率，以到达最佳的肌肉锻炼效果。
02
刺激频率与骨骼肌收缩
低频率刺激与骨骼肌收缩
低频率刺激通常指低于10Hz的刺激，能够引起骨骼肌产生 持续的收缩反应。
低频率刺激可以引起骨骼肌的持续收缩，这种收缩通常是 持久的，可以持续数秒甚至更长时间。这种收缩情势对于 增强肌肉力量和耐力非常有益，因此在训练中经常被使用 。
实验一坐骨神经腓肠肌标本的制备、刺激强度和刺激频率与骨骼肌收缩反应的关系
2．在荐椎上方剪断皮肤和脊柱，弃其 头部和内脏，然后左手握住断开的脊柱 后部，右手向后撕裂皮肤，接着将两后 肢一分为二，即剪断耻骨联合（尾杆骨 留在一侧）纵向剪开脊柱。
3．分离坐骨神经：将一侧后肢的脊柱 端腹面向上，趾端向外侧翻转，使其 足底朝上。用大头针将标本固定，在 蛙板上用玻璃钩分离坐骨神经。 4．分离股骨 5．游离腓肠肌 6．用锌铜弓检验标本
（二）标本与仪器的连接
1、刺激强度与肌肉收缩的关系：点击桌 面RM6240并口2.0j→实验→肌肉神经→ 刺激强度对骨骼肌收缩的影响→手动点 击左侧，选择→显示刺激标注→强度（v） →记录键→开始刺激→记录键→存盘。
2、刺激频率与肌肉收缩的关系： 实验→肌肉神经→刺激频率对骨骼肌收 缩的影响→常规实验→手动：点击左侧， 选择→显示刺激标注→频率[Hz]→点击 刺激器强度（修改数值）→记录键→开 始刺激→开始存盘 。
注意事项：
1 避免蟾蜍体表毒液和血液污染标版，压 挤、损伤和用力牵拉标本，不可用金属器 械触碰神经干。 2 在操作过程中，应给神经和肌肉滴加任 氏液，防止表面干燥，以免影响标本的兴 奋性
3 标本制成后须放在任氏液中浸泡数分 钟，使标本的兴奋性稳定，再开始实验 效肌肉收缩的关系”曲 线、编辑并打印结果；标出最适刺激强 度
2标记“刺激频率与肌肉收缩的关系”曲 线、编辑并打印结果；标出单刺激、不 完全强直收缩和完全强直收缩
五、预习报告
实验二 神经干动作电位的测定、神经 冲动传导速度的测定、坐骨神经不应期 的测定
实验一
坐骨神经腓肠肌标本的制备、刺激强度 和刺激频率与骨骼肌收缩反应的关系
哈尔滨师范大学生命科学与技术学院
实验目的
1、学习并掌握坐骨神经—腓肠肌标本 的制备方法。 2、观察刺激强度和收缩反应的关系。
刺激强度、刺激频率与肌肉收缩反应的关系知识分享
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。
实验二-刺激强度和频率与骨骼肌收缩的关系模板
4.将神经干放入屏蔽盒之前，用刀片轻刮引 导电极，以保证电极和神经干密切接触。
5．制作标本过程中，切勿伤及神经干及其分 支，避免牵拉和其它不良刺激，
6．实验过程中，应经常在标本上滴加任氏液 以保持湿润，使其保持良好的兴奋性。
7．每次刺激标本以后，必须让肌肉休息1-2 分钟，以防标本疲劳。
【实验步骤】
1.制备坐骨神经腓肠肌标本 （1）破坏脑脊髓 （2）剪除躯干上部及内脏 （3）剥皮及分离下肢 （4）制备坐骨神经-腓肠肌标本。
2.仪器连接
1．固定标本 2．仪器连接： （1）开启微机及BL—420生物机能实验系统的
电源。 （2）将张力换能器与BL—420生物机能实验系
统的通道1连接，刺激电极与刺激输出连接。
阈刺激阈下刺激阈上刺激有效刺激实验原理一条骨骼肌纤维全或无allornone达到阈值肌纤维收缩超过阈值收缩力不增加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阈下刺激无肌肉兴奋收缩刺激强度最适强度最适强度收缩力不增加刺激强度达到一定的数值少数兴奋性最高的肌纤维产生收缩肌纤维被兴奋数肌肉收缩力所有的肌纤维均兴奋肌肉收缩反应最大由许多骨骼肌纤维组成的不同的肌纤维兴奋性不同2
threshol
阈刺激
＜
阈上刺激
有效刺激
一条骨骼肌纤维
达到阈值 超过阈值
肌纤维收缩 收缩力不增加
“全或无” (all-or-none)
由许多骨骼肌 纤维组成的 不同的肌纤
维兴奋性不同
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
阈下刺激
刺激强度达到 一定的数值
无肌肉兴奋收缩
少数兴奋性最高的 肌纤维产生收缩
刺激强度
最适强度 >最适强度
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刺激强度与刺激频率对骨骼肌收缩的影响一、实验目的本实验旨在探究刺激强度和刺激频率对骨骼肌收缩的影响，了解其生理机制，为临床应用提供理论基础和实践依据。
二、实验原理神经-肌肉兴奋传递是运动生理学中的一个重要环节。
刺激强度和刺激频率是影响肌肉收缩的重要因素。
一定范围内，刺激强度和刺激频率的增加将增强肌肉收缩的力量和频率。
然而，当刺激强度和刺激频率超过一定范围时，肌肉收缩的效果可能减弱甚至产生疲劳。
三、实验步骤1.准备实验材料：蛙类肢体、神经-肌肉标本、刺激器、放大器、记录仪等。
2.将蛙类肢体固定在实验台上，分离神经-肌肉标本。
3.应用刺激器给予神经-肌肉标本不同强度的刺激，观察并记录肌肉收缩情况。
4.改变刺激频率，重复步骤3。
5.绘制肌肉收缩力量与刺激强度、刺激频率的曲线图。
四、实验结果表1：刺激强度与肌肉收缩力量的关系（请在此处插入图表）表2：刺激频率与肌肉收缩力量的关系（请在此处插入图表）五、实验分析根据实验数据，我们可以得出以下结论：1.在一定范围内，随着刺激强度的增加，肌肉收缩力量增强。
当刺激强度超过一定范围（如本实验中的2.5mA），肌肉收缩力量反而略有下降。
这可能是由于过强的刺激导致神经-肌肉产生疲劳或损伤。
2.随着刺激频率的增加，肌肉收缩力量在一定范围内增强。
当刺激频率过高（如本实验中的50Hz），肌肉收缩力量反而略有下降。
这可能是因为高频率的刺激导致神经-肌肉无法有效传递兴奋。
3.通过分析实验数据，我们可以得出在一定范围内增加刺激强度和刺激频率可以增强肌肉收缩力量。
然而，超过一定范围后，继续增加刺激强度和刺激频率可能导致神经-肌肉疲劳或损伤。
4.本实验结果可为临床应用提供参考。
例如，在电刺激疗法或功能性电刺激（FES）中，合理选择刺激强度和刺激频率对于提高治疗效果和避免不良反应具有重要意义。
此外，本实验结果也可为骨骼肌肉康复、功能重建等领域提供理论依据。
刺激强度和刺激频率与肌肉收缩的关系
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
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
刺激பைடு நூலகம்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
刺激强度和刺激频率与肌肉收缩反应的关系
少数兴奋性最高的肌纤维产生收缩
肌纤维被兴奋数 肌肉收缩力
所有的肌纤维均兴奋 肌肉收缩反应最大
由许多骨骼肌 纤维组成的 不同的肌纤 维兴奋性不同
刺激频率与收缩反应的关系 单收缩(twitch):骨骼肌受到一次短促刺激时,可发生一次动作电位,随后出现一次收缩和舒张. 动作电位时 程(相当于绝 对不应期)仅 1～2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 收缩过 程可达 几十～几百 毫秒
单击此处添加标题
在生理条件下,支配骨骼肌的传出神经总是发出连续的冲动,所以骨骼肌的收缩都是强直收缩;静息状态下,中枢神经也经常发放低频率神经冲动至骨骼肌,产生一定程度的强直收缩,称为肌紧张(muscle tone)
单击此处添加标题
三.实验材料
蟾蜍或蛙；蛙类手术器材一套（蛙板、蛙钉、粗剪刀、手术剪、镊子、刺蛙针、玻璃分针；锌铜弓；滴管、培养皿、500ml烧杯）、任氏液，BL－420生物机能实验系统、肌张力换能器、肌槽铁支架、肌槽、双凹夹等。
3.观察项目
五.注意事项
实验过程中要经常用任氏液湿润标本，每次刺激后应使肌肉休息30秒，连续刺激不可超过5秒。 不要用手握住或接触神经。
六.实验结果
刺激频率与收缩反应的关系
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
实验小结
在一定范围内，肌肉收缩力的大小与刺激强度成正比。如刺激强度小于阈强度，不能引起肌肉兴奋收缩；当刺激强度达到最适强度，肌肉发生最大的收缩反应；继续增大刺激强度，肌肉的收缩不再增大。
必须达到一定的刺激量。
刺激量包括三个参数：
刺激强度
刺激持
续时间
刺激强度对
时间的变化
刺激量
＜
阈刺激
医学-刺激强度刺激频率与肌肉收缩反应的关系
实验 结果？
实验次数
刺激强度/mV 收缩幅度/mm
【注意事项】
1.经常用任氏液浸润标本，保持生理活性。 2.肌槽两电极之间不要残留液体，防止电极
间短路。 3.每次刺激后须让肌肉休息30s以上 ，连续
刺激不可超过5秒，以免标本疲劳。 4.找准最适刺激强度，以防刺激过强而损伤
神经. 5.换能器与标本连线的张力保持不变。 6.如果肌肉在未给刺激时即出现挛缩，需检
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。
继续增加刺激强度，观察肌肉收缩反应是否 也相应增大。
继续增加刺激强度，至肌肉收缩曲线不能继 续升高为止。找出刚能引起最大收缩的最小 的刺激强度，即最适（大）刺激强度。
（2）刺激频率对骨骼肌收缩的影响
用最适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。
腓肠肌也含有多条肌纤维，受多个运动 单位的控制。
刺激强度的变化可以引起坐骨神经中被 兴奋神经纤维数量的变化，通过运动单 位控制相应数量的肌纤维收缩，产生不 同的张力变化。
一条神经纤维 或骨骼肌纤维
•达到阈值→神经纤维兴奋， 肌纤维兴奋并收缩 •超过阈值→收缩力不增加
“全或无” (all-or-none) 一根坐骨神经 一块骨骼肌
刺激强度、刺激频率与骨骼肌收缩的关系-PPT课件
生理过程。 4）分析不完全强直收缩与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
•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
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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。
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 。
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11
12
在生理条件下，支配骨骼肌的传出神经 总是发出连续的冲动，所以骨骼肌的 收缩都是强直收缩；
缩的动作电位会不会融合呢？为什么？ 8）电刺激坐பைடு நூலகம்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？
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探索性问题
1．试设计实验，刺激腓肠肌与刺激支 配腓肠肌的坐骨神经不应期有何不同？
2．连续电刺激神经，坐骨神经腓肠肌 标本会出现疲劳现象吗？为什么？
23
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
机能学肌肉收缩实验报告
一、实验目的1. 了解骨骼肌的生理特性，包括刺激强度、频率对肌肉收缩的影响。
2. 掌握蟾蜍坐骨神经腓肠肌标本的制备方法。
3. 观察并分析不同刺激强度和频率对肌肉收缩的影响，理解肌肉收缩的基本原理。
二、实验原理骨骼肌的收缩受刺激强度和频率的影响。
在一定范围内，刺激强度越大，肌肉收缩力量越强；刺激频率越高，肌肉收缩速度越快。
当刺激频率达到一定程度时，肌肉收缩形式会发生改变，如单收缩、不完全强直收缩和完全强直收缩。
三、实验材料与仪器1. 实验动物：蟾蜍2. 实验药品：任氏液3. 实验仪器：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、肌槽等四、实验方法与步骤1. 制备蟾蜍坐骨神经腓肠肌标本：（1）处死蟾蜍，剥皮去内脏，剪去头和四肢。
（2）用任氏液冲洗腓肠肌，用玻璃分针分离坐骨神经。
（3）将坐骨神经和腓肠肌固定在肌槽中，连接张力换能器和生物信号记录分析系统。
2. 实验步骤：（1）调整刺激强度，观察不同强度刺激下肌肉的收缩反应。
（2）调整刺激频率，观察不同频率刺激下肌肉的收缩反应。
（3）改变刺激强度和频率的组合，观察肌肉收缩形式的改变。
五、实验结果与分析1. 刺激强度对肌肉收缩的影响：随着刺激强度的增加，肌肉收缩力量逐渐增强。
当刺激强度达到一定阈值时，肌肉收缩达到最大力量。
2. 刺激频率对肌肉收缩的影响：随着刺激频率的增加，肌肉收缩速度逐渐加快。
当刺激频率达到一定阈值时，肌肉收缩形式发生改变。
3. 肌肉收缩形式的改变：（1）单收缩：刺激频率较低时，肌肉表现为一连串的单收缩。
（2）不完全强直收缩：刺激频率较高，刺激间隔大于一次肌肉收缩舒张的持续时间，肌肉产生不完全强直收缩。
（3）完全强直收缩：刺激频率继续增加，刺激间隔小于一次肌肉收缩的收缩时间，肌肉产生完全强直收缩。
六、实验结论1. 刺激强度和频率对骨骼肌收缩有显著影响。
2. 肌肉收缩形式受刺激强度和频率的影响，表现为单收缩、不完全强直收缩和完全强直收缩。
刺激强度、刺激频率对骨骼肌收缩的影响一实验报告.doc
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。
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。
医学机能实验三 刺激强度、刺激频率与收缩反应的关系
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。
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刺激强度的变化可以引起坐骨神经中被 兴奋神经纤维数量的变化，通过运动单 位控制相应数量的肌纤维收缩，产生不 同的张力变化。
一条神经纤维 或骨骼肌纤维
•达到阈值→神经纤维兴奋， 肌纤维兴奋并收缩 •超过阈值→收缩力不增加
“全或无” (all-or-none) 一根坐骨神经 一块骨骼肌
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 。
肉收缩的影响。
【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
刺激强度/ 时间变化率
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）。
查电器接地是否良好。
【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
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
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。
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？
探索性问题
1．试设计实验，刺激腓肠肌与刺激支 配腓肠肌的坐骨神经不应期有何不同？
2．连续电刺激神经，坐骨神经腓肠肌 标本会出现疲劳现象吗？为什么？
实验 结果？
实验次数
刺激强度/mV 收缩幅度/mm
【注意事项】
1.经常用任氏液浸润标本，保持生理活性。 2.肌槽两电极之间不要残留液体，防止电极
间短路。 3.每次刺激后须让肌肉休息30s以上 ，连续
刺激不可超过5秒，以免标本疲劳。 4.找准最适刺激强度，以防刺激过强而损伤
神经. 5.换能器与标本连线的张力保持不变。 6.如果肌肉在未给刺激时即出现挛缩，需检
1. 刺激强度与肌肉收缩反应
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
刺激产生兴奋，神经兴奋无明显外观变 化，肌肉兴奋则导致肌肉收缩
坐骨神经干属于混合神经，内含多条阈 值各不相同的神经纤维。
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。
继续增加刺激强度，观察肌肉收缩反应是否 也相应增大。
继续增加刺激强度，至肌肉收缩曲线不能继 续升高为止。找出刚能引起最大收缩的最小 的刺激强度，即最适（大）刺激强度。
（2）刺激频率对骨骼肌收缩的影响
用最适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。
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； 观察不同强度和不同频率的刺激对肌
• 在生理条件下，支配骨骼肌的传出神 经总是发出连续的冲动，所以骨骼肌 的收缩都是强直收缩；
• 静息状态下，中枢神经也经常发放低 频率神经冲动至骨骼肌，产生一定程 度的强直收缩，称为肌紧张(muscle tone)。
【动物和器材】
蟾蜍或蛙； 任氏液； 常规手术器械； 微机生物信号采集处理系统 毁髓针、锌铜弓、解剖盘、玻璃分针、
一定范围内，肌肉收缩力 的大小与刺激强度成正比
•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
2.刺激频率与肌肉收缩反应