实验2阈刺激、阈上刺激、最大刺激【实验目的】通过对实验现象的观察

实验2 阈刺激、阈上刺激、最大刺激

【实验目的】通过对实验现象的观察：理解刺激(阈刺激、阈上刺激和最大刺激)与反应的概念，了解刺激强度与反应大小的一般关系。

【实验原理】各种组织兴奋性的高低不同，同一组织在不同的功能状态下其兴奋性也不一样。判断一种组织的兴奋性高低通常用刺激强度作为指标。以肌肉收缩为例，采用单一方波电刺激直接（或通过神经间接）刺激腓肠肌时，如刺激强度太弱，则不能引起肌肉收缩，只有达到一定强度时，才能引起肌肉发生最微弱的收缩。生理学把能使机体发生反应的最小刺激强度称为阈强度，简称阈值，把刚达到阈强度的刺激称阈刺激。以后随着刺激强度的增加，肌肉收缩也相应的逐步增大，这时刺激的强度超过阈值故称为阈上刺激。当刺激强度增大至某一数值时，肌肉出现最大收缩反应。此时如再继续增加刺激强度，肌肉收缩却不再增大。这种能使肌肉发生最大收缩反应的最小刺激强度称为最适强度。具有最适强度的刺激称为最大刺激。

最大刺激引起的肌肉收缩称最大收缩。可见在一定范围内，骨骼肌收缩的大小决定于刺激的强度，这是刺激与组织反应之间的一个普遍规律。

【实验对象】蟾蜍或蛙

【实验用品】生物信号记录分析系统或二道生理记录仪、张力换能器、电刺激器。蛙类手术器械一套、肌动器、支架、双凹夹、酒精灯、任氏液等。

【实验与观察】

1.仪器连接和标本放置准备好生物信号记录分析系统或二道生理记录仪及张力换能器的记录装置。根据实验情况调节适当的显示速度或走纸速度，以利于观察。按实验1制备坐骨神经腓肠肌标本，并置于任氏液中泡浸10～15min。将标本的股骨残端固定于肌动器的螺旋孔内，用丝线连接跟键与张力换能器，通过调节丝线紧张度，使腓肠肌处于自然拉长的长度。

2.电刺激如果用二道仪，设走纸速度约为5mm/s，采用电子刺激器单方波刺激（波宽0.5～1ms）输出方式，刺激强度调至最小，控制启动，给坐骨神经单个刺激，观察记录仪有无收缩反应。再逐渐增强刺激强度，直至肌肉出现微弱收缩反应，并在二道仪纸上划出一次收缩曲线，此时的肌肉收缩为阈收缩，所用的刺激强度即为阈强度，刚刚达阈强度的刺激为阈刺激。记录此时的刺激强度，待肌肉恢复（即曲线回到原位置）后，再继续增强刺激，观察并记录收缩反应。每次增加刺激0.2～1v，肌肉收缩也相应增大，记录纸上描记出的曲线

也相应增高。但当肌肉收缩达到一定高度时再增强刺激，肌肉收缩曲线不能继续升高，即为最大收缩，所用刺激称为最大刺激。在记录纸上注明每次刺激的强度，标出阈刺激与最大刺激。

如果用生物信号记录分析系统，可按仪器介绍调节该系统中的程控刺激器从弱逐渐到强进行刺激，观察指标与上述相同。

【注意事项】

1.每次刺激前均开动二道仪走纸速度一般可选5~10mm/s挡，如有肌肉收缩，则待肌肉收缩完全恢复至基线后，再进行下一次刺激，使每次肌肉收缩的曲线起点均在同一水平上。

2.每两次刺激之间要让肌肉休息半分钟，并用任氏液湿润标本，以保持良好的兴奋性。

【思考题】

1.刺激强度与骨骼肌收缩有何关系？

2.为什么在阈刺激和最大刺激之间，骨骼肌收缩会随刺激强度的增强而增强？