[刺激强度、频率对骨骼肌收缩的影响]&实验1刺激强度、频率对骨骼肌收缩的影响&【目的】本实验在保持刺激时间恒定的条件下，逐步增加或减小对蟾蜍坐骨神经的刺激强度(脉冲振幅)和改变电脉冲刺激频率，观察记录腓肠肌收缩收缩张力，分析探讨刺激强度和刺激频率与骨骼肌收缩张力的关系。学习微机&[骨骼肌&刺激&频率&强度&收缩&肌肉&骨骼肌&组织]
实验1刺激强度、频率对骨骼肌收缩的影响 【目的】本实验在保持刺激时间恒定的条件下，逐步增加或减小对蟾蜍坐骨神经的刺激强度(脉冲振幅)和改变电脉冲刺激频率，观察记录腓肠肌收缩收缩张力，分析探讨刺激强度和刺激频率与骨骼肌收缩张力的关系。学习微机生物信号采集处理系统的使用。 　【原理】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。因此，观察肌肉是否收缩可以判断它是否产生了兴奋。一个刺激是否能使组织发生兴奋，不仅与刺激形式有关，还与刺激时间、刺激强度、强度-时间变化率三要素有关，用方形电脉冲刺激组织，则组织兴奋只与刺激强度、刺激时间有关。用方形电脉冲刺激组织，在一定的刺激时间(波宽)下，刚能引起组织发生兴奋的刺激称为阈刺激，所达到的刺激强度称为阈强度，能引起组织发生最大兴奋的最小刺激，称为最大刺激，相应的刺激强度叫最大刺激强度；界于阈刺激和最大刺激间的刺激称阈上刺激，相应的刺激强度称阈上刺激强度。 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奋(即动作电位)，传遍整个肌纤维，再通过兴奋-收缩耦联使肌纤维中粗、细肌丝产生相对滑动，宏观上表现为肌肉收缩。肌肉收缩的形式，不仅与刺激本身有关，而旦还与刺激频率有关。当刺激频率较小，使刺激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。 　【预习】1．仪器设备知识 参见 RM6240微机生物信号采集处理系统介绍。2．实验理论 实验动物知识参见第三章第一节生理科学实验常用实验动物的种类；第四章第一节动物实验的基本操作；统计学知识参见第五章第四节常用统计指标和方法；生理学教材中兴奋性、兴奋的概念，神经肌接头化学传递的机制，骨肌的收缩原理和肌肉收缩的外部表现和力学分析。检索全文数据库中的相关研究论文，检索方法参见第五章第五节。 3．预绘制实验原始数据记录表格和统计表格。 4．预测结果 预测刺激强度和刺激频率对骨骼肌收缩形式及收缩张力影响。【材料】 蟾蜍或蛙，任氏液，张力换能器，微机生物信号采集处理系统。 　【方法】1．实验系统连接和参数设置换能器的输出端与生物信号采集处理系统的输入通道相连。启动RM6240或PcLab（MedLab）系统软件，进入系统软件窗口，设置仪器参数：（1） RM6240系统：点击“实验”菜单，选择生理科学实验菜单中的“刺激强度对骨骼肌收缩的影响” 或“刺激频率对骨骼肌收缩的影响”项目。系统进入信号记录状态。仪器参数：通道模式 张力，采样频率 400Hz~1KHz，扫描速度 1s/div，灵敏度 10~30g，时间常数 直流，滤波频率 100Hz。2．蟾蜍坐骨神经腓肠肌在体标本制备（1）毁脑脊髓。（2）剥去一侧下肢自大腿根部起的全部皮肤，然后将标本俯卧位固定于蛙板上。（3）在大腿背内侧的股二头肌与半膜肌之间，纵向分离坐骨神经至腘窝处，并在神经下穿线备用。然后分离腓肠肌的跟腱，穿线结扎，并连同扎线将跟腱剪下，一直将腓肠肌分离至膝关节。在膝关节旁钉一大头针，折弯压住膝关节，至此在体标本制备完成。（4）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，此连线应与桌面垂直，调节微距调节器，将前负荷调至2~5g。（5）把穿好线的坐骨神经轻轻提起，放在刺激电极上，应保证神经与刺激电极接触良好。【观察项目】1．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相应增大。 2．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刺激强度，即最大刺激强度。 3．用1.5V刺激强度，使刺激频率逐渐增加，记录不同频率时的肌肉收缩曲线，观察不同频率时的肌肉收缩变化。　【实验报告】1．题目。2．署名作者和合作者姓名及单位。3．结构式摘要（目的，方法，结果，结论）。4．材料和方法主要实验材料，在体或离体蟾蜍坐骨神经－腓肠肌标本制备方法简要，仪器装置连接和仪器参数。5．观察项目实验观察项目及观察指标，数据用`x±s表示，统计方法。6．结果列刺激强度与肌肉收缩张力、刺激频率与肌肉张力和肌肉收缩时间与舒张时间原始数据表格，对数据进行统计和显著性检验。标注刺激强度与肌肉收缩曲线记录图，绘制刺激强度与肌肉收缩张力曲线。标注刺激频率与肌肉收缩曲线记录图，绘制刺激频率与肌肉收缩张力曲线。用文字和数据逐一描述实验结果。7．讨论对实验结果进行分析推理。8．参考文献。
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不同强度和频率的刺激对肌肉收缩的影响
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不同频率的刺激对肌肉收缩的影响实验报告
导读：实验不同频率的刺激对肌肉收缩的影响，研究不同频率的电刺激对肌肉收缩的影响，刺激神经会引起肌肉收缩，而肌肉收缩的形式，不仅与刺激本身有关，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收缩舒张的持续时间时，肌肉表现为一连串的单收缩，增大刺激频率，是刺激的间隔大于一次肌肉收缩舒张的持续时间、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，是刺激的间隔小于一次肌
不同频率的刺激对肌肉收缩的影响
利用蟾蜍坐骨神经腓肠肌标本，研究不同频率的电刺激对肌肉收缩的影响，并学会使用微机生物信号采集处理系统和换能器。刺激神经会引起肌肉收缩，而肌肉收缩的形式，不仅与刺激本身有关，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收缩舒张的持续时间时，肌肉表现为一连串的单收缩；增大刺激频率，是刺激的间隔大于一次肌肉收缩舒张的持续时间、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，是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。
关键词：不完全强直收缩；完全强直收缩；坐骨神经腓肠肌标本
引言：此实验所用的蟾蜍坐骨神经腓肠肌标本在实验教学中应用广泛，而且目前关于神经肌肉刺激的研究正在不断深入，双通道神经肌肉电刺激仪的发明也给广大的瘫痪病人带来了福音。这种以低频脉冲电流刺激神经肌肉以治疗疾病的方法称为神经肌肉电刺激疗法(NMES)。对病变神经及其支配的肌肉进行电刺激可以引起肌肉节律性收缩，改善血液循环，促进静脉与淋巴回流，延缓病肌的萎缩，有助于肌纤维的代偿性增生，促进神经兴奋和传导功能的恢复。
材料和方法
4． 实验对象：蟾蜍 实验工具：蛙板、锌铜弓、探针、粗剪刀、细剪刀、瓷碗、培养皿，尖镊子、玻璃分针 实验试剂：任氏液 实验仪器：铁支架、微调固定器、刺激输出线、肌动槽、张力换能器、RM6240
微机生物信号处理系统。
2． 离体蟾蜍坐骨神经腓肠肌标本制备 实验系统连接和参数设置：
5． 实验菜单中选择“刺激频率对谷歌肌收缩的影响” 选择菜单中选择“强度/频率”显示刺激参数 肌动槽―坐骨神经腓肠肌，张力换能器―RM6240前负荷调至4g。波宽0.1ms,频率递增刺激，组间隔4s,强度2V,记录，打标，开始刺激。 实验观察：刺激频率按1Hz、2Hz、3Hz?逐渐增加，连续记录不同频率是的肌肉收缩曲线，观察肌肉收缩形态和张力的改变 统计方法:结果以X±S表示，统计采用Student test方法
图1：刺激频率对骨骼肌收缩的影响
(横坐标：频率
纵坐标:张力大小)
由图可知：在刺激强度变化率恒定的条件下，在1Hz的刺激下表现为单收缩，在11Hz的刺激下表现为不完全强直收缩；在21Hz刺激下表现为强直收缩；在大于21Hz刺激下，肌肉已经出现疲劳从而表现为收缩减少。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；增大频率刺激，使刺激的频率大于一次肌肉收缩的时间、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，使刺激的时间小于一次肌肉收缩时间，则肌肉出产生完全强直收缩。
1．为什么刺激频率增高肌肉收缩的幅度也增高？
一个脊髓神经前角运动神经元及其轴突分支所支配的全部肌纤维，称为一个运动单位。弱收缩时，仅有少量的和较少的运动单位发生收缩；随着收缩的加强，可有越来越多和越来越大的运动单位参加收缩，产生的张力也随之增加。
2．连续刺激神经，坐骨神经腓肠肌标本会出现疲劳现象吗？为什么？
会出现疲劳。因为短时间剧烈运动时出现的疲劳，往往与细能源物质的消耗以及乳酸等
+2+代谢产物的堆积这些外周的因素有关。H 与Ca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。
3．对实验结果和现象进行机制分析讨论。
单收缩时胞质内Ca2+浓度升高的持续时间太短，以致被活化地收缩蛋白尚未产生最大张力时，胞质Ca2+浓度就已经开始下降。强直收缩时，则细胞连续兴奋，是细胞内Ca2+浓度持续升高，因此收缩张力可达到一个稳定的最大值。
4．通过对“不同频率的刺激对肌肉收缩的影响”的研究，在医学治疗上有什么应用？
a.神经肌肉电刺激疗法(NMES)用于治疗废用性肌肉萎缩，增加和维持关节活动度，减轻肌肉痉挛以及促进失神经支配肌肉的回复的等。并且早在1982年，美国FDA已正式宣布此方法是安全的。
b.盆底肌锻炼与电刺激联合生物反馈,是治疗产后女性性功能障碍的一种良好方法,是临床未来需普及推广的治疗方法之一。
c.电刺激修复动眼神经损伤。
d.脊髓电刺激遥控止痛。
5. 在实验过程中由于采用的是离体实验标本，所以成功率不是很高，所以可否采取在体的
1． 李世亭;王旭辉;朱宁喜;李心远;张文川;仲骏;;动眼神经功能修复实验研究[J];中华神经外科疾病研究
杂志;2006年02期
2． 朱宁喜；动眼神经损伤后神经再生和电刺激对其作用的研究；山东大学2009年
3． 赵晴晴；健康时报,
4． 陈月菲，郑恒，卢广兴，肖行贞；肇庆卫生学校，广东肇庆.
5． 张志琴，刘政政，赵磊，李丽，马秀敏；石河子大学医学院医疗系, 新疆石河子832002 ;
大学, 新疆乌鲁木齐830008
6． 刘紫荆,陈筱春. 骨骼肌收缩实验的改进尝试[J].陕西: 太原师范学院学报(自然科学版),2008
7． 吕荣上，姜文凯.神经一肌肉疲劳的生理学研究进展[J].体育与科学.-36.
8． 张志雄.生理学：上海科学技术出版社，2006.8
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比较不同极性电极刺激时,腓肠肌的收缩强度是否一样，哪个收缩强度比较大大?为什么
可引起神经神经-肌肉标本是由许多兴奋性不同的神经纤维（细胞）-肌纤维（细胞）组成，该刺激叫最大刺激或最适刺激，引起肌肉最大幅度的收缩，此时的刺激均称为阈上刺激、肌肉最大反应的最小刺激强度为最适刺激强度。但当刺激强度增大到某一临界值时，产生的张力也最大，引起少数肌纤维收缩，此后再增加刺激强度，会有较多的运动单位兴奋，不会再引起反应的继续增加，刺激强度过小，所有的运动单位都被兴奋，可引起少数兴奋性较高的运动单位兴奋。该刺激强度为阈强度。此后随着刺激强度的继续增加；随着刺激强度增加到某一定值，不能引起任何反应，肌肉收缩幅度，表现出较小的张力变化，具有阈强度的刺激叫阈刺激、产生的张力也不断增加，在保持足够的刺激时间（脉冲波宽）不变时
用锌铜弓的锌极和铜极分别刺激坐骨神经，锌极刺激时腓肠肌发生在接触时，铜极刺激时腓肠肌收缩发生在离开时，这是为什么，锌极和铜极刺激哪个的腓肠肌收缩力度大
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出门在外也不愁从不同刺激强度引起的反应,讨论刺激与反应的关系,出现的现象如何解释?
冰雪dPE79M
可兴奋组织接受刺激表现出某种形式的反应,如各种肌细胞表现机械收缩,腺细胞表现分泌活动.当固定刺激持续时间和强度时间变化率,以单个刺激直接或通过刺激神经间接引起腓肠肌收缩,刚刚能引起肌肉最小收缩反应时的刺激强度为阈强度.当刺激强度小于阈刺激不引起组织兴奋,肌肉不表现为收缩.随刺激强度变化骨骼肌收缩幅度相应发生变化. 单根神经纤维或肌纤维对刺激的反应是“全或无”式的.但在神经肌肉标本中,则表现为在一定范围内肌肉收缩的幅度同神经刺激的强度成正比.因为坐骨神经干中含有数十万条粗细不等的神经纤维,其兴奋性各不相同.弱刺激只能使其中少量兴奋性高的神经纤维先兴奋,并引起它所支配的少量肌纤维收缩.随着刺激强度逐渐增大,发生兴奋的神经纤维数目逐渐增大,其所引起收缩的肌纤维数目亦增多,结果肌肉收缩幅度随刺激强度的增加而增加.当刺激达到一最适强度时,神经干中全部神经纤维都兴奋,它们所支配的全部肌纤维也都发生兴奋和收缩,从而引起肌肉的最大收缩强度.此后,若再增加刺激强度,肌肉收缩幅度将不再增加.
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