不同频率的刺激对肌肉收缩的影响
刺激频率与肌肉收缩的形式
谢谢!
实验
一
刺激频率与肌肉收缩的形式
实验目的 观察不同刺激频率对骨骼肌收 缩形式的影响。
二 实验对象
青蛙或蟾 蜍:蛙类 坐骨神经 腓肠肌标 本Βιβλιοθήκη 结果:四 结论与分析
刺激频率对骨骼肌收缩形式的影响: 结论:随着刺激频率的增高,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,分析如下: ⑴如果刺激频率很小时,每相邻两个刺激的间隔时间很 大,当其大于肌肉收缩的收缩期和舒张期之和时,肌肉 表现为一个个的单收缩。单收缩包括收缩期及舒张期; ⑵当逐渐增加刺激频率,使新刺激引起的肌肉收缩落在 前一个刺激引起肌肉收缩的舒张期,这样,肌肉在连续 未完全舒张的基础上就开始新的收缩,形成锯齿样的不 完全强直收缩张力曲线; ⑶当刺激频率继续增大时,新的刺激引起肌肉收缩落在 前一次刺激引起肌肉收缩的收缩期,这样,肌肉在连续 收缩不全的基础上出现新的收缩,形成一个类似方波的 完全强直收缩张力曲线。
刺激强度和刺激频率对骨骼肌收缩的影响
刺激强度和刺激频率对骨骼肌收缩的影响【摘要】为了观察在刺激时间、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,我们制备了蟾蜍坐骨神经腓肠肌标本,用不同刺激强度和频率刺激神经使神经细胞产生兴奋,标注刺激强度、刺激频率与肌肉收缩曲线记录图,发现兴奋的产生与刺激强度有关,在本次标本中,0.09V为阈强度,0.14V为最大刺激强度,肌肉收缩形式与刺激频率有关,本次标本在3.0Hz时出现单收缩,7.0Hz时出现不完全强直收缩,21.0Hz时为强直收缩。
关键词刺激强度、刺激频率、肌肉收缩、阈刺激、最大刺激、单收缩、不完全强直收缩、强直收缩1实验材料和方法1.1实验材料1.1.1实验动物蟾蜍(浙江中医药大学实验动物中心)1.1.2实验材料和器械培养皿;任氏液;镊子;蛙钉;金属探针;玻璃分针;锌-铜弓;粗剪刀;手术剪;蛙板;玻璃板;刺激电极;张力换能器;BB-3G标本屏蔽盒;一维位移微调器;实验支架;微机生物信号采集处理系统1.2实验方法1.2.1 毁脑脊髓:用金属探针自枕骨大孔处毁蟾蜍脑脊髓。
1.2.2 剪除躯干上部和内脏:用粗剪刀在颅骨后方剪断脊柱,剪除全部躯干上部及内脏组织,弃于瓷盆内。
1.2.3 剥皮:避开神经,将全部皮肤剥除,并将标本置于盛有任氏液的培养皿中。
1.2.4 分离双腿:避开坐骨神经,用粗剪刀从背侧剪去骶骨,然后沿中线将脊柱剪成左右两半,再从耻骨联合中央剪开,并将已分离的标本浸入盛有任氏液的培养皿中。
1.2.5 游离坐骨神经:取腿一条,先用玻璃分针沿脊柱侧游离坐骨神经腹腔部,然后用蛙钉将标本背位固定于干净蛙板上。
用玻璃分针循股二头肌和半膜肌之间的坐骨神经沟,纵向分离暴露坐骨神经之大腿部分,直至分离至腘窝胫神经分叉处。
然后剪段股二头肌腱、半肌腱和半膜肌肌腱,并绕至前方剪断股四头肌腱,自上向下剪断所有坐骨神经分支,将连着3、4节椎骨的坐骨神经分离出来。
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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【报告】实验1:不同频率的刺激对肌肉收缩的影响
实验1:不同频率的刺激对肌肉收缩的影响高春燕(浙江中医药大学2009中医学七年制专业2班,20091150206 )关键词:刺激;强度;频率;腓肠肌1实验目的:本实验在保持足够的刺激时间(脉冲波宽)和刺激强度(脉冲振幅)不变的条件下,通过不同频率电脉冲刺激蟾蜍离体坐骨神经,观察腓肠肌收缩活动的改变。
2 实验材料:(1)实验对象:蟾蜍(2)实验工具:蛙板、锌铜弓,探针,粗剪刀、尖镊子、玻璃分针、瓷碗、培养皿(3)实验试剂:任氏液(4)实验仪器:铁支架、微调固定器、刺激输出线、肌动槽、张力换能器、RM6240微机生物信号采集系统。
3 实验方法:(1)离体蟾蜍坐骨神经腓肠肌标本制备(2)实验系统连接和参数设置:1)实验菜单中选择“刺激频率对骨骼肌收缩的影响”2)选择菜单中选择“强度/频率显示刺激参数”(3)肌动槽——坐骨神经-腓肠肌-张力换能器——RM6240前负荷调至4g。
波宽0.1ms.,频率递增刺激;组间隔4s.,强度2V,记录,打标,开始刺激。
(4)实验观察:刺激频率按1HZ,2HZ,3HZ,4HZ,5HZ…30HZ,31HZ,32HZ,33HZ逐渐增加,连续记录不同频率时的肌肉收缩曲线,观察肌肉收缩形态和张力的改变_(5)统计方法:结果以x±s表示,统计采用student t test 方法4实验结果:(1)表格肌肉最大张力原始数据表/7组刺激强度(ZV)---------------------------------------------------单收缩完全强直收缩5.7 176.72 29.990.16 7.844.95 15.860.29 13.520.55 4.20.27 5.02表1—2 通过统计处理的表动物数/n 肌肉张力(g)单收缩7 2.6629±8.8334完全强直收缩7 13.3471±8.9444P《=0.01,得结果两样本差别有极显著意义(2)刺激频率与肌肉收缩张力曲线刺激频率按1Hz、2Hz、3Hz、4Hz、····、30Hz逐渐增加,连续记录不同频率时的肌肉收缩曲线(附页)分析:当刺激频率较小,刺激的间隔大于一次肌肉舒张的持续时间,则肌肉收缩表现为一连串的单收缩,即图中第一个收缩曲线;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时续时间,即当后一收缩发生在前一收缩的舒张期时,则肌肉产生不完全强直收缩,如图所示;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,即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,则产生完全强直收缩,如图所示。
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(RM624)0,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。
不同频率的刺激对肌肉收缩的影响
不同频率的刺激对肌肉收缩的影响【摘要】目的观察在时间时间、强度变化率恒定的条件下,不同刺激频率对骨骼肌收缩形式的影响,学习微机生物信号采集处理系统和换能器的使用。
方法使用生物信号采集处理系统,通过系统已设定的不同频率参数对激蟾蜍坐骨神经进行刺激,记录分析数据结果。
结果单收缩的刺激频率为 2.0Hz,不完全强直收缩的刺激频率为4.0Hz,完全强直收缩的最小刺激频率为10.0Hz。
结论在有效刺激强度条件下,某较小频率使腓肠肌发生单收缩。
当频率增大,单收缩变为不完全强直收缩,频率继续增大,不完全强直收缩变为完全强直收缩。
【关键词】刺激;频率;腓肠肌【Abstract】Objective:Observation at the time rate of change of time and strength under constant conditions, effects of different stimulation frequencies of skeletal muscle contraction forms, computer bio-signal acquisition and processing system for learning and use of transducer. Methods :Using biological signal acquisition and processing system, through the system has different frequencies to set parameters on IP toad sciatic nerve stimulation, recording and analysis data results.Results :Single stimulation frequency of contraction of 2.0Hz, not Complete tetanus stimulus frequency 4.0Hz, completely the minimum stimulus frequency tetanic contraction is 10.0Hz.Concluded :Under the condition of the effective stimulus intensity, a smaller frequency single for the gastrocnemius muscle contraction, increasing frequency, single contraction becomes incomplete tetanic contraction, frequency continues to increase, not fully tetanic contraction into Complete tetanus.【Key words】Stimulation; Frequency; Gastrocnemius【引言】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。
不同强度和频率的刺激对肌肉收缩的影响
(2)不同刺激频率对腓肠肌收缩的影响
选用最大刺激强度刺激,使刺激频率按 1Hz 、 2Hz、4Hz、6Hz、8Hz、12Hz、16Hz逐渐增加, 分别记录不同频率时的肌肉收缩曲线,观察不同 频率刺激时的肌肉收缩(曲线)变化,从而引导 出单收缩、不完全强直收缩和完全强直收缩。
实验结果记录
1.记录下不同的刺激强度值对肌肉收缩的 幅度值,绘制不同刺激强度与腓肠肌收缩张 力的关系曲线。 2.分别记录下引起肌肉单收缩,不完全强 制收缩和完全强制收缩时的刺激频率和收缩 幅度(张力)。
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? 2.为什么刺激频率增加时,肌肉收缩 幅度也增大?
【实验原理-2】
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。
【实验对象】
蟾蜍
【实验器材】
蛙类解剖手术器械、蛙板、任氏 液、铁支架、微调固定器、张力 换能器、计算机、RM62408生物 信号采集处理系统。
注意事项
1.在制备离体神经肌肉标本以及实验操作过程中,要适
时滴加林格氏液,以防标本干燥而丧失正常生理活性。 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。
不同刺激强度和频率对骨骼肌 收缩的影响
浙江大学医学院生理教研室 张雄
【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。
刺激强度、频率对骨骼肌收缩的影响实验报告.doc
实验一刺激强度、频率对骨骼肌收缩的影响实验报告一实验目的1、观察不同刺激强度和刺激频率对骨骼肌收缩的影响。
2、了解阈刺激、阈上刺激、最大阈刺激的概念和意义。
3、了解单收缩、不完全强直收缩,完全强直收缩的概念和意义。
二实验原理由许多肌纤维组成的腓肠肌在受到不同强度的刺激时引起不同反应。
刺激强度过小时发生阈下刺激(subthreshold stimulus),引起肌肉发生收缩反应的最小刺激强度为阈刺激(threshold stimulus)。
使肌肉发生最大收缩反应的最小刺激强度为最适刺激强度。
肌肉组织对阈上刺激发生的单收缩的过程分为:潜伏期、收缩期、和舒张期。
同一强度的阈上刺激相继作用于神经-肌肉标本,根据刺激间隔与单收缩时程的关系会产生不同的现象;当同一强度的阈上刺激连续作用于标本时,根据后一收缩与前一收缩发生的时期关系可出现:强直收缩、不完全强直收缩和完全强直收缩。
三实验器材蟾蜍,粗剪刀,玻璃分针,探针,木锤,镊子,培养皿,任氏液,娃板,保护电极,肌槽,张力转换器(100g),锌铜弓,微机生物信号处理系统。
四实验步骤制作标本(观看视频):毁脑脊髓、下肢标本制备、腓肠肌标本制备、连接仪器。
(一)1打开计算机软件中的模拟实验。
2打开电源,对蟾蜍腓肠肌进行单刺激,频率为1HZ,电压由0.1V逐渐增大到1.5V,记录下每次增大电压后的收缩力。
每个电压下刺激3次,记录数据。
3将图表截下来并画出数据表格进行分析。
(二)1打开计算机软件中的模拟实验。
2打开电源,对腓肠肌进行连续刺激,即使腓肠肌进行完全强直收缩。
电压1.4V不变,频率由1HZ逐渐增加到12HZ,记录下每次增大频率之后的收缩力。
3将图表截下来并画出数据表格进行分析。
五结果图1蟾蜍腓肠肌连续刺激时刺激频率和收缩力的关系表1 蟾蜍腓肠肌单刺激时刺激强度和收缩力的关系固定频率1HZ电压(V)0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 收缩力(g) 1.0 1.0 1.0 1.0 1.4 2.3 2.8 3.1 4.5 6.3 7.0 7.2 7.6 8.0 8.0 阈值0.5V 最大收缩力8.0g图2 蟾蜍腓肠肌连续刺激时刺激频率和收缩力的关系表2 蟾蜍腓肠肌连续刺激时频率和收缩力的关系电压1.4V1 2 3 4 5 6 7 9 12频率(HZ)8.0 11.3 13.6 29.0 23.2 28.6 31.3 33.0 39.3 收缩力(g)实验分析与讨论:1从图1和表1看出:a.每一个具有一定持续时间的刺激,都必须达到一定的强度水平,才能引起组织的兴奋。
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姓名:学号:班级:一、实验目的1.观察电刺激强度的变化对骨路肌收缩张力的影响,理解阈刺激、阈上刺激和最大刺激的概念。
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。
3.观察普鲁卡因的传导麻醉作用,分析药物作用机制。
4.观察琥珀胆碱的肌松作用,掌握除极化型肌松药的特点及作用机制。
二、实验材料1.实验动物:蟾蜍2.器材: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。
3.药品:任氏液,普鲁卡因溶液,琥珀胆碱溶液三、实验方法和步骤1、标本制备制备离体坐骨神经-腓肠肌标本1)破坏脑和脊髓: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。
2)剪除躯干上部及内脏:沿骶骨两侧剪开腹壁,剪除全部躯干及内脏组织,在骶髂关节水平前1~1.5cm处剪断脊柱。
3)剥皮,将标本放在盛有任氏液的培养皿中。
4)清洗:将手及用过的剪子,镊子等全部手术器械洗净。
5)分离双后肢:沿脊柱和骨盆的正中线将脊柱分为两半,从耻骨联合中央剪开两侧大腿,将分离的另一半后肢浸入盛有任氏液的培养皿中备用。
6)制备离体坐骨神经-腓肠肌标本I.分离坐骨神经:用玻璃针沿脊柱侧游离坐骨神经腹腔部;沿坐骨神经沟,用玻璃针剥离坐骨神经大腿部,分离至腘窝。
II.分离腓肠肌:结扎腓肠肌跟腱,剪短跟腱,减去周围组织,保留腓肠肌起始点与骨的联系。
III.游离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,用任氏液保持局部湿润;腓肠肌跟腱用线扎紧并与张力换能器相连3、仪器实验1)观察不同刺激强度对骨骼肌收缩的影响I.选择“刺激强度与反应的关系”,系统进入信号记录状态,刺激模式可采用自动幅度调节。
II.给予神经一个最小的单刺激,逐渐增加刺激强度,找出刚能引起肌肉出现微小收缩的刺激强度(阈强度)。
刺激强度、刺激频率与肌肉收缩反应的关系
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。
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。
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
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 。
• 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)。
“全或无” (all-or-none) 一根坐骨神经 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
(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)。
不同频率的刺激对肌肉收缩的影响实验报告
实验不同频率的刺激对肌肉收缩的影响摘要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,并学会使用微机生物信号采集处理系统和换能器。
刺激神经会引起肌肉收缩,而肌肉收缩的形式,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收缩舒张的持续时间时,肌肉表现为一连串的单收缩;增大刺激频率,是刺激的间隔大于一次肌肉收缩舒张的持续时间、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,是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:不完全强直收缩;完全强直收缩;坐骨神经腓肠肌标本引言:此实验所用的蟾蜍坐骨神经腓肠肌标本在实验教学中应用广泛,而且目前关于神经肌肉刺激的研究正在不断深入,双通道神经肌肉电刺激仪的发明也给广大的瘫痪病人带来了福音。
这种以低频脉冲电流刺激神经肌肉以治疗疾病的方法称为神经肌肉电刺激疗法(NMES)。
对病变神经及其支配的肌肉进行电刺激可以引起肌肉节律性收缩,改善血液循环,促进静脉与淋巴回流,延缓病肌的萎缩,有助于肌纤维的代偿性增生,促进神经兴奋和传导功能的恢复。
材料和方法实验材料1.实验对象:蟾蜍2.实验工具:蛙板、锌铜弓、探针、粗剪刀、细剪刀、瓷碗、培养皿,尖镊子、玻璃分针3.实验试剂:任氏液4.实验仪器: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。
实验方法1.离体蟾蜍坐骨神经腓肠肌标本制备2.实验系统连接和参数设置:(1)实验菜单中选择“刺激频率对谷歌肌收缩的影响”(2)选择菜单中选择“强度/频率”显示刺激参数3.肌动槽—坐骨神经腓肠肌,张力换能器—RM6240前负荷调至4g。
波宽0.1ms,频率递增刺激,组间隔4s,强度2V,记录,打标,开始刺激。
4.实验观察:刺激频率按1Hz、2Hz、3Hz…逐渐增加,连续记录不同频率是的肌肉收缩曲线,观察肌肉收缩形态和张力的改变5.统计方法:结果以X±S表示,统计采用Student test方法实验结果图1:刺激频率对骨骼肌收缩的影响(横坐标:频率纵坐标:张力大小)由图可知:在刺激强度变化率恒定的条件下,在1Hz的刺激下表现为单收缩,在11Hz的刺激下表现为不完全强直收缩;在21Hz刺激下表现为强直收缩;在大于21Hz刺激下,肌肉已经出现疲劳从而表现为收缩减少。
不同刺激强度和频率对骨骼肌收缩影响
不同刺激强度、频率以及药物对骨骼肌收缩的影响:王铭达学号:1701190009 班级:临床二系1班一、实验目的1.观察不同刺激强度对肌肉收缩的影响,掌握阈刺激、阈上刺激和最大刺激的概念;2.观察不同刺激频率对肌肉收缩的影响,从而了解单收缩、不完全强直收缩和完全强直收缩的概念和机制。
二、实验材料1.实验仪器及设备:BL420生物采集系统;力换能器;蛙类手术器械;锌铜弓;铁支架;肌动器(肌槽)2.实验动物:蟾蜍3.溶液:任氏液,普鲁卡因,琥珀胆碱三、实验方法和步骤(一)蟾蜍坐骨神经-腓肠肌标本制作1.制备完整的神经肌肉标本①破坏脑和脊髓。
②剪除躯干上部和脏。
③剥皮。
④清洗器材,更换手套。
⑤分离双后肢。
⑥分离坐骨神经⑦分离腓肠肌⑧游离坐骨神经腓肠肌标本。
⑨检测标本兴奋性。
(注意事项:1. 在实验操作过程中,勿使金属器械触碰坐骨神经干; 2. 分离神经时,一定要把周围的结缔组织剥离干净;剪肌肉时要分层剪; 3. 注意安全,避免蟾酥溅入眼;避免污染)2.将标本固定在肌动器(肌槽),连接力换能器3. 打开电脑,进入生物机能实验系统实验项目→①刺激强度与反应的关系②刺激频率与反应的关系(二)观察刺激对腓肠肌收缩的影响1.观察不同刺激强度对腓肠肌收缩的影响给予神经最小的单刺激后,观察肌肉是否收缩,若未收缩则逐渐增加刺激强度,找出刚好能引起肌肉出现微小收缩的刺激强度(阀强度)。
不断增加刺激强度,观察肌肉收缩强度和刺激强度的关系,找出刚好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.观察不同刺激频率对腓肠肌收缩的影响选用最大刺激强度的连续刺激,其频率按照既定的幅度逐渐增加,分别记录不同频率时的肌肉收缩曲线,观察记录不同频率时的肌肉收缩曲线,观察不同频率刺激时的肌肉收缩曲线的变化,从而引导出单收缩,不完全强直收缩和完全强直收缩。
(三)观察药物对肌肉收缩的影响1.观察普鲁卡因对腓肠肌收缩的影响使用洁净干燥的棉花少许,使用普鲁卡因将其浸润后,让沾湿的棉花包裹坐骨神经后开始试验。
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。
实验2 不同频率的刺激对肌肉收缩的影响
实验报告实验2 不同频率的刺激对肌肉收缩的影响黄加力(浙江中医药大学2010中医学七年制1班某组,20101150113)目的:本实验在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(脉冲振幅)和改变电脉冲刺激频率,观察记录腓肠肌收缩收缩张力,分析探讨刺激强度和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。
材料:蟾蜍;任氏液;微调固定器;张力换能器;微机生物信号采集处理系统。
方法:1.实验系统连接和参数设置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PcLab(MedLab)系统软件,进入系统软件窗口,设置仪器参数:(1)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”项目。
系统进入信号记录状态。
仪器参数:通道模式张力,采样频率400Hz~1KHz,扫描速度1s/div,灵敏度10~30g,时间常数直流,滤波频率100Hz。
(2)PcLab(MedLab)系统:点击“文件”菜单的“打开配置”,选择“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”项目。
系统进入信号记录状态。
仪器参数:放大倍数100~200,耦合方式DC(下限频率DC),上限频率10Hz,采样间隔1~5ms。
2.蟾蜍坐骨神经腓肠肌在体标本制备(1)毁脑脊髓参见实验1。
(2)剥去一侧下肢自大腿根部起的全部皮肤,然后将标本俯卧位固定于蛙板上。
(3)在大腿背内侧的股二头肌与半膜肌之间,纵向分离坐骨神经至腘窝处,并在神经下穿线备用。
然后分离腓肠肌的跟腱,穿线结扎,并连同扎线将跟腱剪下,一直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,至此在体标本制备完成。
(4)将腓肠肌跟腱的扎线固定在张力换能器悬臂梁上,不宜太紧,此连线应与桌面垂直,调节微距调节器,将前负荷调至2~5g。
(5)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。
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。
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实验一:不同频率的刺激对肌肉收缩的影响
浙江中医药大学第三临床医学院
关键词:刺激;强度;频率;腓肠肌
一.实验目的:
本实验在保持足够的刺激时间(脉冲波宽)和刺激强度(脉冲振幅)不变的条件下,通过不同频率电脉冲刺激蟾蜍离体坐骨神经,观察腓肠肌收缩活动的改变。
二.实验材料:
(1)实验对象:蟾蜍
(2)实验工具:蛙板、锌铜弓,探针,粗剪刀、尖镊子、玻璃分针、瓷碗、培养皿
(3)实验试剂:任氏液
(4)实验仪器:铁支架、微调固定器、刺激输出线、肌动槽、张力换能器、RM6240微机生物信号采集系统。
三.实验方法:
(1)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。
(2)实验系统连接和参数设置:
1)仪器连接和参数换能器接第1通道。
1通道时间常数直流、滤波频率30Hz、灵敏度7.5g、,采样频率:800Hz,扫描速度:2.5s/div。
2)坐骨神经腓肠肌的股骨插入固定孔固定,神经干标本盒的电极上,神经与电极接触良好,调节刺激电压,记录肌肉收缩曲线。
3) 实验菜单中选择“刺激频率对骨骼肌收缩的影响”
4)选择菜单中选择“强度/频率显示刺激参数”
(3)调整刺激器的数据。
选择方式为正电压刺激,模式为频率递增刺激,波宽5ms.延时20ms,频率增量2 Hz,组间延时2s.,强度0.3V,记录,打标,开始刺激。
(4)实验观察:刺激频率按1HZ,2HZ,3HZ,4HZ,5HZ…30HZ,逐渐增加,连续记录不同频率时的肌肉收缩曲线,观察肌肉收缩形态和张力的改变
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四..注意事项
1.肌肉在未给刺激时即出现挛缩,是漏电等原因引起的,需检查接地是否良好。
2.做肌肉最大收缩时,刺激强度不宜太大,否则会损伤神经。
3.离体坐骨神经腓肠肌标本制备好需在任氏液中先浸泡一定时间。
4.在肌肉收缩后,应让肌肉休息一定时间再作下一次刺激,特别是高频连续刺激时。
5.实验过程中保持换能器与标本连线的张力保持不变。
五.实验结果:
刺激频率与肌肉收缩张力曲线
刺激频率按1Hz、2Hz、3Hz、4Hz、····、30Hz逐渐增加,连续记录不同频率时的肌肉收缩曲线
刺激波宽0.1ms的单刺激,阈刺激强度为U th V,最大刺激强度为U max V,阈强度刺激时的
肌肉收缩力x1 g,最大刺激强度刺激时的肌肉收缩力x2g 。
不同频率刺激刺激坐骨神经对腓肠肌收缩张力的影响刺激波宽0.1ms,最大刺激强度时,
单收缩的最大收缩力为T t g、不完全强直最大收缩力T ict g和完全强直最大收缩力T ct g)
六.实验分析:
当刺激频率较小,刺激的间隔大于一次肌肉舒张的持续时间,则肌肉收缩表现为一连串的单收缩,即图中第一个收缩曲线;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时续时间,即当后一收缩发生在前一收缩的舒张期时,则肌肉产生不完全强直收缩,如图所示;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,即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,则产生完全强直收缩,如图所示。
图中最后一段出现肌肉疲劳现象。
七.讨论:
(1) 腓肠肌大多数是快颤搐型肌纤维[1] ,支配腓肠肌收缩的神经是A 纤维, A 纤维的直径有很大差异,其阈值也有较大差异[1,2]。
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A 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]。
八.参考文献
1.D . J.AIDLEY.可兴奋细胞的生理.学科学出版社. 北京.1983.9第1版. P275、P61
2.Mary A.B.勃雷兹尔.神经系统的电活动.科学出版社.北京.1984第1版. P45
3.姚泰.生理学.人民卫生出版社.北京.2002.4第1版.P62。