刺激强度、刺激频率与骨骼肌收缩的关系2-mlh.ppt

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1、刺激和兴奋 刺激刺激：指细胞所处环境因素的变化。：指细胞所处环境因素的变化。刺激要能使细胞发生兴奋，就必须达到刺激要能使细胞发生兴奋，就必须达到一定的刺激量。一定的刺激量。刺激刺激强度强度刺激持刺激持续时间续时间刺激强度刺激强度/时间变化率时间变化率刺激量刺激量【实验原理实验原理】n n阈强度阈强度能引起组织发生反应的最小刺激强能引起组织发生反应的最小刺激强度，又称为度，又称为阈值阈值。n n具有阈强度的刺激称为具有阈强度的刺激称为阈刺激阈刺激。阈刺激阈刺激阈下刺激阈下刺激阈上刺激阈上刺激有效刺激有效刺激1.刺激强度与肌肉收缩反应一条骨骼肌纤维一条骨骼肌纤维“全或无全或无”(all-or-no

2、ne)达到阈值达到阈值肌纤维收缩肌纤维收缩超过阈值超过阈值收缩力不增加收缩力不增加一块骨骼肌一块骨骼肌一定范围内，肌肉收缩力一定范围内，肌肉收缩力的大小与刺激强度成正比的大小与刺激强度成正比阈下刺激阈下刺激无兴奋收缩无兴奋收缩阈刺激阈刺激少数兴奋性最高少数兴奋性最高的肌纤维产生收缩的肌纤维产生收缩刺激强度刺激强度 肌纤维被兴肌纤维被兴奋数量奋数量，肌肉收缩力，肌肉收缩力最适强度最适强度所有的肌纤维所有的肌纤维均兴奋，肌肉收缩最大均兴奋，肌肉收缩最大最适强度最适强度 收缩力不收缩力不增加增加n n单收缩单收缩：骨骼：骨骼肌受到一次短肌受到一次短促有效刺激时促有效刺激时,可发生一次动可发生一次动作

3、电位作电位,随后随后出现一次收缩出现一次收缩和舒张。和舒张。2.刺激频率与肌肉收缩反应动作电位时动作电位时程程(相当于绝相当于绝对不应期对不应期)仅仅12毫秒毫秒骨骼肌可在机械收缩过程中接骨骼肌可在机械收缩过程中接受新刺激发生新的兴奋和收缩受新刺激发生新的兴奋和收缩收缩过收缩过程可达程可达几十几百几十几百毫秒毫秒n n两个阈上刺激两个阈上刺激，相继作用于神经，相继作用于神经-肌肉肌肉标本，如果刺激间隔大于单收缩的时标本，如果刺激间隔大于单收缩的时程，肌肉则出现两个分离的单收缩；程，肌肉则出现两个分离的单收缩；n n较高频率连续刺激较高频率连续刺激作用于标本时，出作用于标本时，出现多个收缩反应的

4、融合，新收缩过程现多个收缩反应的融合，新收缩过程与上次尚未结束的收缩过程发生总和，与上次尚未结束的收缩过程发生总和，称为称为强直收缩强直收缩（复合收缩）。（复合收缩）。n n后一收缩发生在前一收缩的舒张期时，后一收缩发生在前一收缩的舒张期时，称为称为不完全强直收缩不完全强直收缩。n n后一收缩发生在前一收缩的收缩期时，后一收缩发生在前一收缩的收缩期时，各自的收缩完全融合，肌肉处于持续各自的收缩完全融合，肌肉处于持续的收缩状态，称为的收缩状态，称为完全强直收缩完全强直收缩。在生理条件下，支配骨骼肌的传出神在生理条件下，支配骨骼肌的传出神经总是发出连续的冲动，所以骨骼肌的经总是发出连续的冲动，所以

5、骨骼肌的收缩都是强直收缩；收缩都是强直收缩；静息状态下，中枢神经也经常发放低静息状态下，中枢神经也经常发放低频率神经冲动至骨骼肌，产生一定程度频率神经冲动至骨骼肌，产生一定程度的强直收缩，称为的强直收缩，称为肌紧张肌紧张(muscle tone)。【实验药品与器材实验药品与器材】探针、镊子、玻璃分针、蛙钉、蛙板、锌铜弓、铁架台、电刺激器、保护电极、铁架台、搪瓷碗、信号采集系统、张力换能器，任氏液等。【实验对象】蟾蜍蟾蜍眼科剪：仅用于血管、神经仅用于血管、神经组织剪：软组织软组织粗剪刀：骨骼、肌肉：骨骼、肌肉【实验步骤实验步骤】（一）制备坐骨神经腓肠肌标本（一）制备坐骨神经腓肠肌标本（离体）（离

6、体）-方法一方法一 .破坏脑和脊髓 （1 1）持蛙）持蛙(2)枕骨大孔的判断(3)破坏完全的标准枕骨大孔（Occipital foramen)2.剪除躯干上部和内脏(1)(2)(3)3.剥去皮肤将标本放在盛有任氏液的培养皿中 4.洗净双手和用过的手术器械,再进行下列操作5.从两腿中间剪开，分离两腿将标本放在盛有任氏液的培养皿中 7.用玻璃分针游离坐骨神经。6.将标本固定在蛙板上，腹面腹面向下向下8.剪断股骨,膝关节处所有的肌腱(1)(2)9.检查标本的兴奋性Tested tissueZnCu+Ringers solution（一）制备坐骨神经腓肠肌标本（一）制备坐骨神经腓肠肌标本（在体）（在体

7、）-方法二方法二 .破坏脑和脊髓 （1 1）持蛙）持蛙 (2)枕骨大孔的判断(3)破坏完全的标准枕骨大孔（Occipital foramen)2.将标本腹面腹面向下向下固定在蛙板上，剪开大腿皮肤，用玻璃分针游离坐骨神经，穿线。3.剪开小腿皮肤，分离腓肠肌，穿线结扎，离断。4.固定膝关节。5.检查标本的兴奋性。（二）（二）实验装置连接实验装置连接n n将将将将电刺激器与保护电极电刺激器与保护电极连接，再与生物信号采集系统连接连接，再与生物信号采集系统连接连接，再与生物信号采集系统连接连接，再与生物信号采集系统连接n n将张力换能器固定在铁架台上（注意上面向上），并与生将张力换能器固定在铁架台上（

8、注意上面向上），并与生将张力换能器固定在铁架台上（注意上面向上），并与生将张力换能器固定在铁架台上（注意上面向上），并与生物信号采集系统连接物信号采集系统连接物信号采集系统连接物信号采集系统连接 张力换能器张力换能器RM-6240采集和处理系统采集和处理系统n n把穿好线的坐骨神经轻轻提起，放在刺激电极上，保证神经把穿好线的坐骨神经轻轻提起，放在刺激电极上，保证神经把穿好线的坐骨神经轻轻提起，放在刺激电极上，保证神经把穿好线的坐骨神经轻轻提起，放在刺激电极上，保证神经与刺激电极接触良好。与刺激电极接触良好。与刺激电极接触良好。与刺激电极接触良好。n n启动生物信号采集系统软件，设定当前通道启动

9、生物信号采集系统软件，设定当前通道启动生物信号采集系统软件，设定当前通道启动生物信号采集系统软件，设定当前通道“通道功能通道功能通道功能通道功能”下下下下“单收缩波单收缩波单收缩波单收缩波”、“030g030g”“”“设置设置设置设置”下下下下“硬件、软件通道清硬件、软件通道清硬件、软件通道清硬件、软件通道清零零零零”。n n将腓肠肌跟腱的结扎线固定在张力换能器的悬臂梁上（不宜将腓肠肌跟腱的结扎线固定在张力换能器的悬臂梁上（不宜将腓肠肌跟腱的结扎线固定在张力换能器的悬臂梁上（不宜将腓肠肌跟腱的结扎线固定在张力换能器的悬臂梁上（不宜太紧，线与桌面垂直）。太紧，线与桌面垂直）。太紧，线与桌面垂直）

10、。太紧，线与桌面垂直）。计算机计算机（computer）（三）实验观察（三）实验观察（1）刺激强度对骨骼肌收缩的影响）刺激强度对骨骼肌收缩的影响n n使用单刺激或自动强度调节方式使用单刺激或自动强度调节方式 “05mv”“标记当前通道标记当前通道”,波宽为波宽为1ms，刺激强度，刺激强度从零开始逐渐增大，找出刚能引起肌肉出现从零开始逐渐增大，找出刚能引起肌肉出现微小收缩的刺激强度（微小收缩的刺激强度（阈强度阈强度）。）。n n继续增强刺激强度，观察肌肉收缩反应是否继续增强刺激强度，观察肌肉收缩反应是否也相应增大。也相应增大。n n继续增强刺激强度，直至肌肉收缩曲线不能继续增强刺激强度，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，即收缩的最小的刺激强度，即最大刺激强度最大刺激强度。（2）刺激频率对骨骼肌收缩的影响）刺激频率对骨骼肌收缩的影响n n 用最大刺激强度的用最大刺激强度的连续刺激连续刺激，选择经，选择经典方式逐渐增加刺激频率，分别记录典方式逐渐增加刺激频率，分别记录不同频率时的肌肉收缩曲线，观察不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。同频率时的肌肉收缩变化。