实验三 骨骼肌单收缩和复合收缩

实验三骨骼肌单收缩和复合收缩【实验目的】本实验作保持刺激时间恒定的条件下，逐步增加或减少对蛙坐骨神经对刺激强度（脉冲振幅）或改变电脉冲刺激频率。观察记录腓肠肌收缩张力，分析讨论刺激强度或刺激频率与骨骼肌收缩张力的管系；学习微机生物信号采集处理系统的使用。

【实验原理】肌肉兴奋的外在表现是收缩。给兴奋性良好的肌肉一个短暂有效的刺激，肌肉将发生一次收缩，称为单收缩。单收缩的全过程分为潜伏期、收缩期和舒张期．其具体时间可因不同动物、不同肌肉及肌肉当时的机能状态不同而各不相同：蟾蜍腓肠肌的单收缩共历时约0.12秒。若给肌肉相继两个有效刺激．且使两个刺激的间隔时间小于该肌肉单收缩的总时程，则肌肉的收缩可以总和起来，出现连续收缩，称为复合收缩。当给肌肉一串有效刺激时，可因刺激频率不同肌肉呈现不同的收缩形式。如果刺激频率很低，间隔大于单收缩的总时程，肌肉则出现一连串的单收缩。如果增大刺激频率．使刺激间隔小于单收缩的总时程而大于收缩期，肌肉则呈现锯齿状的收缩波形，称为不完全强直收缩。再增大刺激频率，使相继两个刺激的间隔时间小于单收缩的收缩期，肌肉将处于完全的持续的收缩状态，称此为完全强直收缩。强直收缩的幅度大子单收缩的幅度．并且在一定范围内，当刺激强度和作用时间不变时，肌肉的收缩幅度随着刺激频率的增加而增大．在体骨骼肌的收缩都是强直收缩。

【仪器与材料】蛙；RM6240D型（四道）生物信号采集系统、神经屏蔽盒、张力传感器（100g）、万能支台、蛙类手术器材、培养皿、任氏液。不锈钢盘、滴管、棉线。

【方法与步骤】

1、实验系统的连接和参数设置：

（1）换能器的输出端与生物信号采集处理系统的输入端相连。启动RM6240D系统软件，进入系统软件窗口，按下列步骤设置仪器参数；（2）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对影响”或“刺激频率对骨骼肌收缩对影响”项目，系统进入信号记录状态。仪器参数：通道模式为张力，采样频率为400Hz～1KHz，扫描速度为1s/div，灵敏度10～30g，时间常数：直流，滤波频率100Hz。

2、制备坐骨神经－腓肠肌标本

（1）毁脑毁脊髓

（2）剥去一侧下肢自大腿根部起对全部皮肤，然后将标本俯卧位固定在蛙板上。

（3）在大腿背背侧对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。然后分离腓肠肌对跟腱，穿线节扎，并连同扎线将跟腱剪下，一直将腓肠肌分离至膝关节，在膝关节旁打一大头针，折弯压住膝关节，至此在体标本制备完成。

（4）将腓肠肌跟腱打扎线固定在张力换能器打悬臂梁上，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）把穿线打左家神经轻轻提起，放在刺激电极上，应保证神经与刺激电极接触良好。

［观察项目］

1、刺激强度对骨骼肌对影响

（1）刺激方式单次，刺激幅度0.1～3V可调，刺激波宽0.1ms。（2）开始记录，电极“刺激”按钮，刺激强度从0.1V逐渐增大，强度增量0.02～0.05V，连续记录肌肉收缩曲线。RM6240系统在“处理”下拉菜单中有“刺激参数标注”，可显示刺激参数。刺激强度增加到肌肉出现最大收缩反应（即生物信号采集处理系统上记录到曲线不再增高）。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0.05V。

（3）记录阈强度或最大刺激强度值。

（4）测量每一刺激强度所对应到肌肉收缩张力；测量最大刺激时肌肉到收缩期或舒张期时间。

2、刺激频率对骨骼肌收缩的影响

（1）刺激方式：RM6240系统采用连续单刺激（或频率递增），系统采用串刺激（或连续、自动频率）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，组间延时（串间隔）大于5s。

（2）刺激频率按1Hz、2Hz、3Hz、4Hz、5Hz、6Hz、…、30Hz逐渐增加（或刺激间隔逐渐减少），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收缩形态和张力变化。记录结束后，在通道左侧的“处理”下拉菜单中选择“刺激参数标注”。可显示刺激频率。系统需标记每次刺激的刺激频率。

（3）观察测量各刺激频率所对应的肌肉收缩最大张力。

【注意事项】

（1）如果肌肉在未给刺激时即出现痉挛，是由于漏电引起的，需检查仪器接地是否良好。

（2）做肌肉最大收缩时，刺激强度不宜过大，否则会损伤神经。（3）离体左家神经腓肠肌制备完好后需做壬氏液中浸泡15分钟。（4）做肌肉收缩后，应让肌肉休息一会儿再作下一次刺激，特别是作观察刺激频率的影响时。

（5）实验过程中保持换能器与标本连线的张力保持不变。

【实验报告的要求】

（1）题目：

（2）署名：作者后合作者的姓名及单位

（3）结构式摘要：（目的、方法、结果、结论）

（4）材料后方法：主要实验材料，在体或离体蛙坐骨神经－腓肠肌标本制备方法简要，仪器装置连接或仪器参数。

（5）观察项目：观察项目及观察指标，数据用X±S，统计方法。（6）结果：列出刺激强度与肌肉收缩张力、刺激频率与肌肉张力哈肌肉收缩时间与舒张时间原始数据表格，对数据进行统计处理哈显著性检验。标注刺激强度与肌肉收缩曲线记录图，绘制刺激强度与肌肉收缩张力曲线。标注刺激频率与肌肉收缩曲线记录图，绘制刺激频率与肌肉收缩张力曲线。用文字和数据（包括显著性检验结果）逐一描述实验结果。

（7）讨论：对实验结果进行分析处理包括分析影响实验结果对主要干扰因素及改进方法。

（8）参考文献

【讨论题】

1．实验中观察到的阈刺激时神经纤维的阈刺激，还是肌肉的阈刺激？如此测定的阈刺激的可靠程度如何？有何更好的方法？

2．连续垫刺激神经，为何容易出现肌肉垫疲劳现象？