刺激強(qiáng)度、刺激頻率對(duì)骨骼肌收縮的影響一實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、精品文檔實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)人員：孫芳班次： 7 年制 2 班組別： 2日期： 2014/9/24小組成員： XXX ， YYY ， ZZ試驗(yàn)號(hào)和題目：一、刺激強(qiáng)度、刺激頻率對(duì)骨骼肌收縮的影響實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?1、了解并熟悉計(jì)算機(jī)生物機(jī)能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的組成和基本使用方法2、制備具有生理活性的坐骨神經(jīng)- 腓腸肌標(biāo)本指導(dǎo)老師：沈建新3、觀察記錄刺激強(qiáng)度、刺激頻率對(duì)骨骼肌收縮的影響實(shí)驗(yàn)對(duì)象：蛙實(shí)驗(yàn)藥品與器材：任氏液；生物信號(hào)采集系統(tǒng)，蛙類手術(shù)器械，蛙搗毀針，保護(hù)電極，張力換能器，萬(wàn)能支架、連接導(dǎo)線等。實(shí)驗(yàn)方法：1、 坐骨神經(jīng) - 腓腸肌標(biāo)本的制備：1) 洗干凈實(shí)驗(yàn)動(dòng)物2)雙毀髓：找到枕骨大孔處將刺蛙針刺入1-2mm，

2、分別搗損腦組織和脊髓。3) 剝制后肢， 分離一側(cè)后肢4)分離坐骨神經(jīng)，穿線備用5)游離腓腸肌，肌腱結(jié)扎備用6)標(biāo)本檢驗(yàn)。2、 連接實(shí)驗(yàn)裝置：將換能器的輸出線接至BL-420F 生理記錄裝置的1 通道，保護(hù)電極接至電脈沖輸出通道。然后把制備好的坐骨神經(jīng)- 腓腸肌標(biāo)本棉線的另一端接在張力換能器上，將坐骨神經(jīng)通過(guò)保護(hù)電極接至電脈沖刺激輸出通道，而腓腸肌肌腱端的棉線與張力換能器簧片相連，保持適度松緊并與桌面垂直。3、 2、實(shí)驗(yàn)記錄：開機(jī)后進(jìn)入實(shí)驗(yàn)先用單刺激，找出閾強(qiáng)度、最適刺激強(qiáng)度；然后固定最適刺激強(qiáng)度，用連續(xù)單刺激，找出出現(xiàn)完全強(qiáng)直收縮時(shí)的最小刺激頻率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：1、 刺激強(qiáng)度與肌肉的收縮關(guān)系實(shí)驗(yàn)8

3、.0g4.0sAB圖 1刺激強(qiáng)度與骨骼肌收縮的關(guān)系（蛙坐骨神經(jīng)- 腓腸肌標(biāo)本）A. 肌肉收縮強(qiáng)度（右側(cè)為標(biāo)尺）； B. 刺激標(biāo)記（單位為V）圖片中，在低于0.090V的電壓刺激時(shí)，肌肉不發(fā)生收縮，說(shuō)明在較低的電位刺激時(shí)，并不能引起肌肉發(fā)生收縮反應(yīng)。而隨著刺激強(qiáng)度的增大, 用 0.095V 電壓刺激的時(shí)候，蛙的腓腸肌收縮一次，表明神經(jīng)接受刺激，興奮沿神經(jīng)傳導(dǎo)至腓腸肌，引起腓腸肌肌膜電位發(fā)生變化，同時(shí)興奮收縮， 這說(shuō)明蛙坐骨神經(jīng)- 腓腸肌標(biāo)本的閾電位為0.090-0.095V之間接近0.095V 。隨著刺激強(qiáng)度的不斷增加，有較多的神經(jīng)纖維興奮，肌肉的收縮反應(yīng)也相應(yīng)逐步增大。當(dāng)用0.135V以上的電

4、精品文檔壓刺激時(shí)，肌肉的收縮強(qiáng)度不再隨著電壓的變大而變大，表明蛙坐骨神經(jīng)- 腓腸肌標(biāo)本的最適刺激強(qiáng)度為接近 0.135V （ 0.130V-0.135V 之間）。2、 刺激頻率與肌肉收縮的關(guān)系實(shí)驗(yàn)20.0gA4.0sB圖 2、 刺激頻率與肌肉收縮的關(guān)系實(shí)（現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)）A. 肌肉收縮強(qiáng)度（右側(cè)為標(biāo)尺）； B. 刺激標(biāo)記（單位：Hz，V）在用強(qiáng)度為1.00V 的電壓改變頻率刺激神經(jīng)時(shí)，肌肉的收縮頻率隨著刺激電流頻率的變大而發(fā)生變化。首先，在1Hz 的電流刺激神經(jīng)干時(shí)，肌肉出現(xiàn)單收縮，其大小形狀相同；隨著頻率的逐漸變大，當(dāng)刺激頻率為3Hz 時(shí)肌肉發(fā)生不完全強(qiáng)直收縮，標(biāo)本呈現(xiàn)快速連續(xù)顫動(dòng)，張力曲線成鋸齒

5、狀；刺激頻率越來(lái)越大，重疊區(qū)域越來(lái)越大，最后在頻率到達(dá)15Hz 時(shí)，發(fā)生完全強(qiáng)直收縮，肌肉呈現(xiàn)一持久強(qiáng)力收縮，張力曲線平滑并高于單收縮與不完全強(qiáng)直收縮。結(jié)果分析討論1、從刺激到產(chǎn)生收縮的過(guò)程：腓腸肌的收縮是由支配它的坐骨神經(jīng)興奮引起的，坐骨神經(jīng)末梢和腓腸肌靠近處形成神經(jīng) - 肌肉接頭。坐骨神經(jīng)干受到刺激后，神經(jīng)細(xì)胞膜上離子通道開放，引起膜內(nèi)外電位發(fā)生變化，膜去極化達(dá)到閾電位水平后產(chǎn)生動(dòng)作電位（單個(gè)閾下刺激是不能產(chǎn)生動(dòng)作電位的） 。動(dòng)作電位產(chǎn)生后會(huì)沿著細(xì)胞纖維傳至神經(jīng)末梢，軸突末梢膜去極化，引發(fā)該處特有的電壓門控性鈣離子通道開放，細(xì)胞間隙中的鈣離子順化學(xué)梯度進(jìn)入軸突末梢，觸發(fā)其內(nèi)囊泡的移動(dòng)、融合

6、和排放遞質(zhì)。遞質(zhì)與終板膜上相應(yīng)受體結(jié)合使終板膜上的離子通道開放形成終板電位，當(dāng)終板膜處的肌細(xì)胞膜的靜息電位因去極化達(dá)閾電位水平時(shí)產(chǎn)生動(dòng)作電位傳到整個(gè)肌細(xì)胞將引起肌肉興奮，肌肉通過(guò)粗細(xì)肌絲的滑行完成興奮收縮耦聯(lián)過(guò)程，出現(xiàn)一次機(jī)械收縮。2、刺激強(qiáng)度與頻率和肌肉收縮的關(guān)系：?jiǎn)胃窠?jīng)纖維或肌纖維對(duì)刺激的反應(yīng)是“全或無(wú)”式的。但在神經(jīng)纖維肌肉標(biāo)本中，則表現(xiàn)為當(dāng)刺激強(qiáng)度很小時(shí)（閾下刺激） ，不能引起神經(jīng)纖維動(dòng)作電位的產(chǎn)生和肌肉的收縮；當(dāng)刺激強(qiáng)度在一定范圍內(nèi)變動(dòng)時(shí)，肌肉收縮的幅度與之成正比。因?yàn)橐粭l坐骨神經(jīng)干是由許多興奮性不同粗細(xì)不等的神經(jīng)纖維所組成的。弱刺激只能使其中少量興奮性高的神經(jīng)纖維先興奮，并引起它

7、所支配的少量肌纖維收縮。隨著刺激強(qiáng)度逐漸增大，發(fā)生興奮的神經(jīng)纖維數(shù)目逐漸增多，其所引起收縮的肌纖維數(shù)目亦增多，結(jié)果肌肉收縮幅度隨刺激強(qiáng)度的增加而增強(qiáng)。當(dāng)刺激達(dá)到某一強(qiáng)度時(shí)，神經(jīng)干中全部神經(jīng)纖維興奮，它們所支配的全部肌纖維也都發(fā)生興奮和收縮，從而引起肌肉的最大收縮。此后，若再繼續(xù)增強(qiáng)刺激強(qiáng)度，肌肉收縮反應(yīng)不再繼續(xù)增大。可見(jiàn)在一定范圍內(nèi)，骨骼肌收縮力的大小決定于刺激的強(qiáng)度。精品文檔3、刺激頻率與肌肉收縮的關(guān)系：蛙腓腸肌在收縮時(shí)，肌細(xì)胞會(huì)相繼出現(xiàn)絕對(duì)不應(yīng)期、相對(duì)不應(yīng)期、超常期和低常期，若在相對(duì)不應(yīng)期或者超常期早期給予細(xì)胞另外一個(gè)刺激，肌細(xì)胞的第一次興奮正處于舒張期，而新的刺激會(huì)使得肌肉發(fā)生收縮，這樣

8、肌肉會(huì)出現(xiàn)持續(xù)收縮的狀態(tài)，稱之為不完全強(qiáng)直收縮；但若在肌細(xì)胞興奮地低常期或者超常期后期給予一個(gè)新的刺激，肌細(xì)胞此時(shí)正處于收縮狀態(tài)， 新的刺激也會(huì)使得細(xì)胞收縮， 兩次收縮效果相疊加，肌肉處于持續(xù)最大收縮狀態(tài)， 此稱之為完全強(qiáng)直收縮。 不同頻率的電脈沖刺激神經(jīng)時(shí)，肌肉會(huì)產(chǎn)生不同的收縮反應(yīng)。若刺激頻率較低，每次刺激的時(shí)間間隔超過(guò)肌肉單次收縮的持續(xù)時(shí)間，則肌肉的反應(yīng)表現(xiàn)為一連串的單收縮；若刺激頻率逐漸增加，刺激間隔逐漸縮短，肌肉收縮的反應(yīng)可以融合，開始表現(xiàn)為不完全強(qiáng)直收縮，以后成為完全強(qiáng)直收縮。4、 為什么刺激頻率增高肌肉收縮的幅度也增大？隨著刺激頻率的增高，各次刺激引起的收縮過(guò)程發(fā)生融合而疊加起來(lái)，這時(shí)肌肉強(qiáng)直收縮產(chǎn)生的張力大于單收縮， 這可能與連續(xù)刺激肌肉時(shí)， 從肌質(zhì)網(wǎng)重復(fù)釋放的 Ca2+ 濃度，使橫橋得以有較長(zhǎng)的時(shí)間持續(xù)活動(dòng)有關(guān)注意事項(xiàng)1 經(jīng)常用任氏液浸潤(rùn)標(biāo)本，保持生理活性。2. 分離肌肉時(shí)應(yīng)按層次剪切。分離神經(jīng)時(shí)，必須將周圍的結(jié)締組織剝離干凈。切勿讓蟾蜍的皮膚分泌物和血液等沾污神經(jīng)和肌肉，也不能用水沖洗