刺激频率对蟾蜍离体骨骼肌收缩的影响

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1、机能学实验报告刺激频率对蟾蜍离体骨骼肌收缩的影响摘要：【目的】观察在刺激时间和强度变化率恒定的条件下，不同频率的电刺激对蟾蜍肌肉收缩的影响。学习微机生物信号采集处理系统和换能器的使用。【原理】用张力换能器将肌肉收缩的机械变化转变为电变化，用生物信号采集处理系统，通过设定不同频率参数对激蟾蜍坐骨神经进行刺激，记录分析数据结果。【结果】在一定刺激强度下，一定范围内骨骼肌的收缩力随刺激频率的增大而增大；刺激频率到达某一值之后，收缩力不发生明显改变；再继续增大刺激频率，其肌肉收缩力会减小。【结论】在最大刺激强度条件下，某较小频率使腓肠肌发生单收缩，频率增大，单收缩变为不完全强直收缩，频率继续

2、增大，不完全强直收缩变为完全强直收缩。关键词：频率；电刺激；蟾蜍离体腓肠肌引言：肌肉、神经和腺体组织称为可兴奋组织，它们有较大的兴奋性。不同组织、细胞的兴奋表现各不相同，神经组织的兴奋表现为动作电位，肌肉组织的兴奋主要表现为收缩活动。在刺激时间、强度变化率一定的条件下，不同频率的电刺激对肌肉的收缩影响是不同的1.实验材料：1.1实验动物：蟾蜍1.2器材：蛙类手术器械（手术剪、手术镊子、玻璃解剖针、粗剪刀、毁髓针）、小烧杯、粗棉线、纱布、滴管、微调固定器、张力换能器、微机生物信号采集处理系统；任氏液。2.实验步骤：2.1制备离体蟾蜍坐骨神经腓肠肌标本：毁脑脊髓、剪除蟾蜍躯干上部及内脏、

3、下肢剥离皮肤浸于任氏液中。蟾蜍下肢背面向上置于蛙板上，用剪刀从脊柱正中剪开，向下从耻骨联合剪开分成两个下肢标本，用玻璃针分离脊柱旁的神经丛，用线在近脊柱处结扎，剪断神经，从大腿至腘窝分离坐骨神经，将神经干提起剪断分支。去除股骨上的肌肉，距膝关节1cm剪断股骨，分离腓肠肌跟腱穿线结扎，剪断跟腱，游离腓肠肌，在膝关节剪去小腿其余部分，将标本浸于任氏液的培养皿中。2.2将腓肠肌跟腱的扎线固定在张力换能器悬臂梁上，不宜太紧，并保持此连线与桌面垂直，调节微距调节器。2.3把穿好的坐骨神经轻轻提起，放在刺激电极上，同时保证神经与刺激电极接触良好。2.4实验系统连接和参数设置：将张力换能器的输出端

4、与生物信号采集处理系统的输入通道相连，启动RM6240系统软件，在系统软件窗口设置仪器参数。2.5以波宽为0.1ms的单次刺激来直接测量其单收缩的阈强度和最大刺激强度，肌肉的收缩期和舒张器时间。2.6在测得的波宽为0.1ms的最大刺激强度下，以1Hz为起始频率，逐渐增加5Hz，持续8s，测量并记录各频率下的数据。2.7以频率的改变量为衡量指标，连续记录肌肉收缩曲线并观察肌肉收缩状态和张力变化。3.实验结果图1刺激频率对蟾蜍离体骨骼肌收缩的影响4.实验讨论4.1刺激神经使神经细胞产生兴奋，兴奋沿神经纤维传导，通过神经肌接头的化学传递，使肌肉终板膜上产生终板电位，终板电位可引起肌肉产生兴

5、奋（即动作电位），传遍整个肌纤维，再通过兴奋-收缩偶联使肌纤维中粗、细肌丝产生相对滑动，宏观上表现为肌肉收缩。4.2肌肉收缩的形式，不仅与刺激本省有关，而且还与刺激频率有关。当刺激频率较小，刺激的间隔大于一次肌肉收缩舒张的持续时间，则肌肉收缩表现为一连串的单收缩；增大刺激频率，使刺激的间隔大于一次肌肉收缩的收缩时间、小于一次肌肉收缩舒张的持续时间，则肌肉产生不完全强直收缩；继续增加刺激频率，使刺激的间隔小于一次肌肉收缩的收缩时间，则肌肉产生完全强直收缩。4.3离体蟾蜍腓肠肌受到连续刺激后会出现疲劳现象，因而在96Hz时相较91Hz时收缩幅度变大。主要是因为短时间剧烈运动时出现的疲劳，

6、往往与细能源物质的消耗以及乳酸等代谢产物的堆积这些外周的因素有关。H+与Ca2+竞争肌钙蛋自上的结合位点，减少了肌钙蛋白的激活率，影响了横桥的形成。此外，此外H+浓度升高也会抑制钠泵的活力，使横桥摆动所需能量不足。5.结论在一定的刺激强度下，腓肠肌开始收缩，在最大刺激收缩力前随刺激频率的增大而增大，到达最大刺激频率后，收缩力不发生明显改变。在最大刺激强度条件下，某较小频率使腓肠肌发生单收缩，频率增大，单收缩变为不完全强直收缩，频率继续增大，不完全强直收缩变为完全强制收缩。6.参考文献[1]陆源、林国华、杨午鸣.机能学实验教程.第2版.北京:科学出版社.2010.160～162[2]朱

7、大年主编.生理学.第七版.人民卫生出版社.