不同刺激强度和频率对骨骼肌收缩的影响

不同刺激强度和频率对骨骼肌收缩的影响浙江大学医学院生理教研室张雄【实验目的】1．观察不同刺激强度对肌肉收缩的影响；理解阈刺激、阈上刺激和最大刺激的概念；理解收缩张力对刺激强度曲线形成的机理。2．观察不同刺激频率对肌肉收缩的影响，理解强直收缩的机理。【实验原理－1】一条坐骨神经干是由许多兴奋性不同的神经纤维所组成的。保持足够的刺激时间不变，刚能引起其中兴奋性较高的神经纤维产生兴奋，表现为受这些神经纤维支配的肌纤维发生收缩，此时的刺激强度即为这些神经纤维阈强度，具有此强度的刺激叫阈刺激。随着刺激强度的不断增加，有较多的神经纤维兴奋，肌肉的收缩反应也相应逐步增大，强度超过阈值的刺激叫阈上刺激。当阈上刺激强度增大到某一值时，神经中所有纤维均产生兴奋，此时肌肉做最大的收缩。再继续增强刺激强度，肌肉收缩反应不再继续增大。将引起肌肉最大收缩的最小刺激强度的刺激称为最大刺激。【实验原理－2】刺激频率较低，每次刺激的时间间隔超过肌肉单次收缩的持续时间，则肌肉的反应表现为一连串的单收缩。若刺激频率逐渐增加，刺激间隔逐渐缩短，肌肉收缩的反应可以融合，肌肉的开始表现为不完全强直收缩，以后成为完全强直收缩。【实验对象】蟾蜍【实验器材】蛙类解剖手术器械、蛙板、任氏液、铁支架、微调固定器、张力换能器、计算机、RM62408生物信号采集处理系统。【方法和步骤】1．制备在体坐骨神经腓肠肌标本2．实验装置（如图）3．仪器设置（1）不同刺激强度对腓肠肌收缩的影响逐渐增大刺激强度，找出刚能引起肌肉出现微小收缩的刺激强度（阈强度）。继续增强刺激强度，观察肌肉收缩反应是否也相应增大。继续增强刺激强度，直至肌肉收缩曲线不能继续升高为止。找出刚能引起肌肉出现最大收缩的最小的刺激强度，即最大刺激强度。选用最大刺激强度刺激，使刺激频率按1Hz、2Hz、4Hz、6Hz、8Hz、12Hz、16Hz逐渐增加，分别记录不同频率时的肌肉收缩曲线，观察不同频率刺激时的肌肉收缩（曲线）变化，从而引导出单收缩、不完全强直收缩和完全强直收缩。（2）不同刺激频率对腓肠肌收缩的影响1．记录下不同的刺激强度值对肌肉收缩的幅度值，绘制不同刺激强度与腓肠肌收缩张力的关系曲线。2．分别记录下引起肌肉单收缩，不完全强制收缩和完全强制收缩时的刺激频率和收缩幅度（张力）。实验结果记录注意事项1．在制备离体神经肌肉标本以及实验操作过程中，要适时滴加林格氏液，以防标本干燥而丧失正常生理活性。2．操作过程中应避免强力牵拉和手捏神经或夹伤神经肌肉。3．每次刺激之后必须让肌肉有一定的休息时间，特别是在观察刺激频率的影响时。4．找准最大刺激强度，不能刺激过强而损伤神经。5．实验过程中保持换能器与标本连线的张力不变。思考题1．为什么在一定范围内增加刺激强度，骨骼肌收缩力增加？2．为什么刺激频率增加时，肌肉收缩幅度也增大？