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

[摘要]目的：分析探讨刺激强度和刺激频率与骨骼肌收缩力的关系。学习微机生物信号采集处理系统的使用。方法：在保持刺激时间恒定的条件下，逐步增加或减少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张力。结果：最大刺激收缩与阈刺激收缩时张力有显著性差异。单收缩与完全强直收缩时收缩张力、完全强直收缩与不完全强直收缩时张力都有显著性差异。结论：不同的刺激强度和频率对蟾蜍坐骨神经腓肠肌有不同的影响。

[ Abstract ] Goal: The analysis discussion intensity of stimulation and stimulates the frequency and the skeletal muscle shrinkage force relations. Study microcomputer biology signal gathering processing system use. Method: Stimulates under the time constant condition in the maintenance, increases or the reduction gradually (pulse amplitude) and the change electricity pulse stimulates the frequency to the toad sciatic nerve intensity of stimulation, observes the record gastrocnemius myo- contraction tensity. Finally: Stimulates the contraction and the threshold stimulates when the contraction the tensity to have the significance difference most greatly. List contraction with completely strong straight contraction when contracts the tensity, the completely strong straight contraction with the incompletely strong straight contraction when the tensity all has the significance difference. Conclusion: The different intensity of stimulation and the frequency myo- have the different influence to the toad sciatic nerve gastrocnemius.

[关键词]阈强度单收缩不完全强直性收缩完全强直性收缩电脉冲刺激

1、材料与器材

1.1实验动物：蟾蜍

1.2实验药品：任氏液

1.3实验仪器设备：PcLab信号采集处理器，计算机，肌肉张力换能器，蛙板，玻璃分针，探针，剪刀，镊子，大头针，铁支架。

2、方法

2. 1 制备蟾蜍坐骨神经腓肠肌标本

2.1.1 毁蟾蜍脑、脊髓，剥去一侧下肢皮肤，固定标本；

2.1.2 分离坐骨神经，穿线备用；

2..1.3 将连接腓肠肌腱的线与张力换能器相连，注意铭牌向上，连线与桌面垂直，调节前负荷至2~5g；

2.1.4 将坐骨神经放在刺激电极上，保证

接触良好。

2.2 连接PcLab信号采集处理系统

参数设置：通道模式为张力，采样

频率400Hz~1kHz，主周期1s，波宽

0.3ms，延时1ms。

2.3 刺激电压对肌肉收缩张力的影响：

单个方波，波宽0.1ms，初始刺激电压

0.1V，步长0.02V，刺激坐骨神经，记

录肌肉收缩张力，刺激电压增至肌肉收

缩张力不再增加时止。

2.4 刺激频率对骨骼肌收缩张力的影响：最大刺激电压，波宽0.1ms，初始刺激刺激频率1Hz，

步长1Hz ，刺激坐骨神经，记录肌肉收缩张力，刺激频率增至肌肉收缩波在收缩相融合时止。

2.5 不同刺激波间隔刺激对肌肉收缩的影响：采样频率40KHz，扫描速度20ms/div，最大刺激强度，刺激波宽0.1ms，延迟1ms，双脉冲波间隔分别为0.5、2、20ms，刺激坐骨神经，同步记录神经干动作电位(action potential ，AP)和肌肉收缩张力（tension，T ）。

2.6 记录原始数据，进行统计处理

3、结果

3.1 原始数据记录

3.1.1不同刺激强度刺激坐骨神经对腓肠肌收缩张力的影响：刺激波宽0.1ms的单刺激，阈刺激强度为0.26±0.05V，最大刺激强度为0.40±0.12V，阈强度刺激时的肌肉收缩力2.97±2.72 (g)显著低于最大刺激强度刺激时的肌肉收缩力13.94±7.07 (g) ，两者有显性差异（p<0.05），见表1。

表１不同刺激强度刺激坐骨神经对蟾蜍腓肠肌收缩张力的影响

sample

阈刺激最大刺激

强度(V)收缩张力(g )强度(V)收缩张力(g )

1 0.36 2.05 0.63 21.03

2 0.2

3 1.117 0.3

4 7.2

3 0.27 1.008 0.37 3.96

4 0.26 2.64 0.3

5 17.22

5 0.2

6 2.66 0.3

7 13.65

6 0.2 8.32 0.31 20.55

⎺x±s 0.26±0.05 2.97±2.720.40±0.12*13.94±7.07**

注：*P=0.0409455<0.05，说明域强度与最大刺激强度有显著差异。

**P=0.010737754<0.05，说明域强度与最大刺激强度时收缩力有显著差异。

3.1.2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，单收缩的刺激频率为2.08±0.92Hz，不完全强直收缩的刺激频率为8.83±1.75Hz，完全强直收缩的刺激频率为15.4±1.82Hz （实验测量取平均值记录）。不完全强直最大收缩力52.06±20.20 (g)和完全强直最大收缩力96.16±29.40 (g)显著高于单收缩的最大收缩力为12.87±6.41 (g)（p<0.05），见表2。

表2不同刺激频率刺激坐骨神经对蟾蜍腓肠肌收缩张力的影响

sample

单收缩不完全强直收缩完全强直收缩频率(Hz)张力(g)频率(Hz)张力(g)频率(Hz)张力(g)

1 1 20.33 8.5 53.86 18 85.92

2 2.5 11.7

3 9.5 52.03 16 85.92

3 3 10.63 8 41.13 15 68.24

4 2 18.32 8 86.47 1

5 145.82

5 3 2.27 12 25.03 / /

6 1 13.96

7 53.86 13 94.89

⎺x±s 2.08±0.9212.87±6.418.83±1.7552.06±

20.20*

15.4±1.82

96.16±

29.40**