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《刺激強度刺激頻率與肌肉收縮反應的關系》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、刺激強度、刺激頻率與骨骼肌收縮的關系EffectofStimulationwithDifferentIntensitiesandFrequenciesonMuscularContraction【目的要求】掌握蟾蜍在體坐骨神經-腓腸肌標本的制備方法;學習神經-肌肉實驗的電刺激方法;觀察不同強度和不同頻率的刺激對肌肉收縮的影響?!緦嶒炘怼看碳づc興奮神經纖維具有興奮性和傳導性;肌肉組織具有興奮性與收縮性,肌肉收縮是其興奮的外在表現(xiàn)。刺激和興奮刺激stimulation:指細胞所處環(huán)境因素的變化。刺激要能使細胞發(fā)生興奮,就必須達到一定的刺激量。刺激強度
2、刺激持續(xù)時間刺激強度/時間變化率刺激量閾強度:能引起組織發(fā)生反應的最小刺激強度,又稱為閾值。具有閾強度的刺激稱為閾刺激(thresholdstimulus)。<閾刺激閾下刺激<閾上刺激有效刺激1.刺激強度與肌肉收縮反應刺激產生興奮,神經興奮無明顯外觀變化,肌肉興奮則導致肌肉收縮坐骨神經干屬于混合神經,內含多條閾值各不相同的神經纖維。腓腸肌也含有多條肌纖維,受多個運動單位的控制。刺激強度的變化可以引起坐骨神經中被興奮神經纖維數(shù)量的變化,通過運動單位控制相應數(shù)量的肌纖維收縮,產生不同的張力變化。一條神經纖維或骨骼肌纖維“全或無”(all-or-non
3、e)達到閾值→神經纖維興奮,肌纖維興奮并收縮超過閾值→收縮力不增加一根坐骨神經一塊骨骼肌一定范圍內,肌肉收縮力的大小與刺激強度成正比閾下刺激→無興奮無收縮閾刺激→興奮性最高的神經纖維興奮,少數(shù)肌纖維興奮并收縮刺激強度↑→神經纖維被興奮數(shù)量↑,興奮收縮的肌纖維數(shù)量↑,收縮力↑最適強度→所有神經纖維和肌纖維均興奮,收縮力最大>最適強度→收縮力不增加單收縮twitch:骨骼肌受到一次短促有效刺激時,可發(fā)生一次動作電位,隨后出現(xiàn)一次收縮和舒張。單收縮時程100ms左右。2.刺激頻率與肌肉收縮反應動作電位時程(相當于絕對不應期)僅1~2毫秒骨骼肌可在機械收
4、縮過程中接受新刺激發(fā)生新的興奮和收縮收縮過程可達幾十~幾百毫秒兩/多個閾上刺激,相繼作用于神經-肌肉標本,如果刺激間隔大于單收縮的時程,肌肉則出現(xiàn)兩個分離的單收縮;較高頻率連續(xù)刺激作用于標本時,出現(xiàn)多個收縮反應的融合,新收縮過程與上次尚未結束的收縮過程發(fā)生總和,稱為強直收縮tetanus(復合收縮)。后一收縮發(fā)生在前一收縮的舒張期時,稱為不完全強直收縮incompletetetanus。后一收縮發(fā)生在前一收縮的收縮期時,各自的收縮完全融合,肌肉處于持續(xù)的收縮狀態(tài),稱為完全強直收縮completetetanus。在生理條件下,支配骨骼肌的傳出神經總
5、是發(fā)出連續(xù)的沖動,所以骨骼肌的收縮都是強直收縮;靜息狀態(tài)下,中樞神經也經常發(fā)放低頻率神經沖動至骨骼肌,產生一定程度的強直收縮,稱為肌緊張(muscletone)。【動物和器材】蟾蜍或蛙;任氏液;常規(guī)手術器械;微機生物信號采集處理系統(tǒng)毀髓針、鋅銅弓、解剖盤、玻璃分針、培養(yǎng)皿、燒杯、滴管、蛙板、蛙釘?shù)?。【方法和步驟】1.蟾蜍在體坐骨神經-腓腸肌標本制備2.實驗裝置連接3.實驗觀察1)刺激強度對骨骼肌收縮的影響2)刺激頻率對骨骼肌收縮的影響1.蟾蜍在體坐骨神經-腓腸肌標本制備雙毀髓,剝去一側下肢自大腿跟部起的全部皮膚,將標本俯臥位固定于蛙板上。分離坐骨
6、神經:在大腿內側的股二頭肌與半膜肌之間,縱向分離坐骨神經至膝關節(jié)處,并在神經下穿線備用。游離腓腸?。簩㈦枘c肌分離至膝關節(jié)。在膝關節(jié)旁釘一大頭針,折彎壓住膝關節(jié)。2.實驗裝置連接將腓腸肌跟腱的結扎線固定在張力換能器的懸臂梁上(不宜太緊,線與桌面垂直)。把穿好線的坐骨神經輕輕提起,放在刺激電極上,保證神經與刺激電極接觸良好。換能器的輸出端與生物信號采集處理系統(tǒng)的輸入通道相連。啟動生物信號采集系統(tǒng)軟件,選擇好通道和采樣參數(shù)設置,啟動記錄按鈕,開始記錄。3.實驗觀察(1)刺激強度對骨骼肌收縮的影響使用單刺激或自動強度調節(jié)方式,波寬為1ms,刺激強度從零開
7、始逐漸增大,找出剛能引起肌肉出現(xiàn)最微小收縮的刺激強度(閾強度)。繼續(xù)增加刺激強度,觀察肌肉收縮反應是否也相應增大。繼續(xù)增加刺激強度,至肌肉收縮曲線不能繼續(xù)升高為止。找出剛能引起最大收縮的最小的刺激強度,即最適(大)刺激強度。(2)刺激頻率對骨骼肌收縮的影響用最適刺激強度的連續(xù)刺激,選擇經典方式逐漸增加刺激頻率,分別記錄不同頻率時的肌肉收縮曲線,觀察不同頻率時的肌肉收縮變化。實驗次數(shù)刺激強度/mV收縮幅度/mm實驗結果?【注意事項】1.經常用任氏液浸潤標本,保持生理活性。2.肌槽兩電極之間不要殘留液體,防止電極間短路。3.每次刺激后須讓肌肉休息3
8、0s以上,連續(xù)刺激不可超過5秒,以免標本疲勞。4.找準最適刺激強度,以防刺激過強而損傷神經.5.換能器與標本連線的張力保持不變。6.如果