刺激强度和频率与骨骼肌收缩反应的关系.docx

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刺激强度和频率与骨骼肌收缩反应的关系

实验三刺激强度和频率与骨骼肌收缩反应的关系

一、实验目的

1、学会记录收缩的方法；

2、观察刺激强度与收缩反应的关系；

3、观察刺激频率与收缩反应的关系。

二、实验动物与器材

1、实验动物：

蟾蜍。

2、实验器材：

常用手术器械、蛙板、培养皿、滴管、纱布、粗棉线、任氏液、肌槽。

三、实验步骤

1、刺激强度与骨骼肌收缩反应的关系

（1）实验→肌肉神经→刺激强度与反应的关系；

（2）在零负荷时，调节好张力换能器的零点；

（3）将肌肉标本与标本盒连接

（4）开始记录→开始刺激。

刺激器以强度自动递增方式产生刺激（从零开始，每发一次刺激，强度自动递增）。

（5）阈强度；

最适刺激强度，肌肉收缩为最大收缩。

（6）一旦出现最大收缩，停止记录，停止刺激。

2、单收缩分析

（1）调节刺激模式为单刺激

（2）调节刺激参数：

扫描速度

（3）以最适刺激强度进行刺激

（4）测量单收缩的各时程

3、刺激频率与骨骼肌收缩反应的关系

（1）实验→肌肉神经→刺激强度与反应的关系→典型实验；

（2）调节好张力换能器的零点，设置最适宜的刺激强度；

（3）开始记录→开始刺激。

系统自动按1、2、4、8、16、32Hz的频率间歇发送刺激脉冲。

（4）单收缩

不完全强直收缩

完全强直收缩

（5）一旦出现完全强直收缩，停止记录，停止刺激

四、注意事项：

1、悬线松紧应合适；

2、固定标本时勿损伤标本。

五、实验结果

1.刺激强度与骨骼肌收缩的关系

在实验过程中，可观察到，刚开始刺激时，肌肉不发生单收缩，当张力继续增大至0.09时，出现收缩，此即为阈强度。

此后，收缩幅度随刺激强度增大而增大，当增加到0.16时，幅度不再变化，此即为最适刺激强度。

结论：

1、随刺激频率的增大，骨骼肌分别进行单收缩、不完全强直收缩、强直收缩，后二者是新的收缩过程与上次尚未结束的收缩过程发生综合的结果。

2、单收缩、不完全强直收缩、强直收缩三者中强直收缩的收缩幅度最大，不完全强直收缩其次，单收缩再次，可以表明三种收缩所能发出的力量为强直收缩>不完全强直收缩>单收缩。

2.单刺激的各时程

由图中，我们可以得到以下结果：

单收缩的潜伏期为15.00ms.

单收缩的收缩期为97.50ms.

单收缩的舒张期为152.50ms.

3.刺激频率与骨骼肌收缩反应的关系

实验中，我们可以观测到，当刺激频率很小的时候，肌肉发生一连串互不相连的收缩;当刺激频率在7.0HZ到16.0HZ之间时，所描记的肌肉收缩曲线呈锯齿形，我们称之为不全强直收缩；当继续增大到19.0时，锯齿消失，此即为强直收缩，当发生强直收缩时，应停止刺激，避免肌肉过度疲劳。

六、分析讨论

1．刺激强度与骨骼肌收缩的关系

当刺激肌肉时，肌肉先是产生一次动作电位，紧接着产生一次收缩，我们在实验中观察到的阈强度实际上第一个纤维发生兴奋，收缩时的刺激强度，当强度继续增大时，又会有新的肌纤维发生收缩反应，直至增加打某一个值（本实验为）时，所有肌纤维都发生了收缩，此即为最适刺激强度。

2.单收缩的各时程

单收缩可分为3个时程：

①潜伏期是指从发生刺激打刚开始发生张力变化之间的时期；②收缩期是指从收缩开始到收缩效应达到最高点的时期；③舒张期是指从收缩效应最高点回复到原来静息水平的时期。

3.刺激频率与骨骼肌收缩的关系

刺激频率低时，肌肉发生一连串互不相连的单收缩，这是因为每个新刺激到来时，前一次刺激引起的单收缩已经结束。

于是，每个刺激都引起一次独立的收缩。

发生不完全强直收缩时，每次新的收缩都发生在前次收缩的舒张期中，肌肉则在自身尚处于一定程度的缩短或张力存在的情况下进行新的收缩，即发生了收缩总和。

我们便观察到了锯齿形肌肉收缩曲线图。

当刺激频率增大到一定的较高程度时，出现完全强直收缩，这是因为连续刺激时，后来的每个刺激都可能总是落在前一次收缩的缩短期结束之前，造成相继发生的肌肉收缩有可能在前一次收缩的缩短期结束之前或其顶点开始，于是各次收缩的张力或长度变化发生融合而叠加起来。

正常体内骨骼肌的收缩都是强直收缩。