2014.3.18实验2不同强度和频率的刺激对肌肉收缩的影响

实验2不同强度和频率的刺激对肌肉收缩的影响一目的：观察在刺激时间、强度变化率恒定的条件下，分析探究刺激强度和频率对肌肉收缩的影响。学习微机生物信号采集处理系统和换能器的使用。二实验原理由许多肌纤维组成的腓肠肌在受到不同强度的刺激时引起不同反应。肌肉组织对阈上刺激发生的单收缩的过程分为：潜伏期、收缩期、和舒张期。根据刺激间隔与单收缩时程的关系会产生不同的现象；当同一强度的阈上刺激连续作用于标本时，根据后一收缩与前一收缩发生的时期关系可出现：单收缩、不完全强直收缩和完全强直收缩。二、材料：蟾蜍;任氏液；微调固定器，张力换能器，微机生物信号采集处理系统。三、方法：（一）制作蟾蜍坐骨神经–腓肠肌标本1、毁脑脊髓：左手握蟾蜍，背部向上。用食指按压其头部前端，拇指压住躯干的背部，使头向前俯；右手持毁髓针，由两眼之间中线向后方划触，触及两耳后腺之间的凹陷处即是枕骨大孔的位置。将毁髓针由凹陷处垂直刺入枕骨大孔，然后针尖向前刺入颅腔，在颅腔内搅动，以毁脑组织。再将毁髓针退至枕骨大孔，针尖转向后方，与脊柱平行刺入椎管，以捣毁脊髓。脊髓彻底捣毁时，可看到蟾蜍后肢突然蹬直，然后瘫软，即成为一毁脑脊髓的蟾蜍，否则须按上法再行捣毁。2、剪除躯干上部及内脏：用粗剪刀在颅骨后方剪短脊柱，左手握住蟾蜍脊柱，右手将粗剪刀沿两侧（避开坐骨神经）剪开。此时躯干上部及内脏即全部下垂。剪除全部躯干上部及内脏组织，弃于瓷盆内。3、剥皮：左手持手术镊提起两前肢之间背部的皮肤，右手持手术剪横向剪断皮肤，然后往后肢方向撕剥皮肤。将标本置于任氏液中。4、分离两后肢：将去皮的后肢腹面向上置于解剖盘上，右手持剪纵向剪开脊柱，再剪开耻骨联合，使两后肢完全分离。5、游离坐骨神经：将一侧后肢的脊柱端腹面向上，用玻璃分针沿脊神经向后分离坐骨神经，股部沿腓肠肌正前方的股二头肌和半膜肌之间的裂缝，找出坐骨神经，剪断盖在上方的梨状肌，完全暴露坐骨神经，剪去支配腓肠肌之外的分支，再剪去脊柱及肌肉，只保留坐骨神经发出部位的一小块脊柱骨。6、完成坐骨神经小腿标本：沿膝关节剪去股骨周围的肌肉，保留股骨的下1cm，剪断股骨。7、完成坐骨神经腓肠肌标本：在腓肠肌跟腱下穿线并结扎，提起结扎线，文档冲亿季，好礼乐相随miniipad移动硬盘拍立得百度书包2剪断肌腱与胫腓骨的联系，游离腓肠肌，剪去膝关节下部的后肢，保留腓肠肌与股骨的联系，制备出完整的坐骨神经-腓肠肌标本。标本应包括：坐骨神经、腓肠肌、股骨头和一段脊柱骨四部分。将标本浸入盛有新鲜任氏液的培养皿中待用。8、检验标本：用任氏液沾湿的锌铜弓的两极接触神经，如腓肠肌发生收缩，则标本机能正常。（二）实验装置与仪器连接1、将标本股骨残端固定在肌槽上的小孔内；将结扎腓肠肌肌腱的棉线与张力换能器连接，调节棉线松紧，要与桌面垂直；将神经置于肌槽的刺激电极上，用任氏液保持标本湿润；刺激电极插入微机上的刺激输入孔；张力换能器与微机相应通道相连。2、打开电脑，进入生物信号采集处理系统，进行试验：在菜单栏选择“刺激强度（或频率）对骨骼肌的影响”项调节刺激参数。分别做以下实验。3、先给神经一个最小刺激后，观察肌肉是否收缩，如果没有收缩就逐渐加强刺激强度，直到肌肉开始收缩，此强度为阈刺激强度。4、不断增加刺激强度，观察肌肉收缩与刺激强度的关系，找到最适刺激强度。5、把刺激强度调节到最适刺激强度，调节刺激频率，观察刺激频率对骨骼肌收缩的影响，并找到发生不完全强直收缩的最小频率和发生完全强直收缩的最小刺激频率。6、记录并打印。四、结果：五、讨论：制备标本过程中需经常用任氏液湿润标本，最好先泡一会。金属器械不要碰及、损伤神经或腓肠肌，以保持坐骨神经-腓肠肌标本的正常机能。另外，还应注意以下几点：1.毁随要彻底；毁髓时不要将蟾蜍对着其他同学，防止刺破的耳后腺毒液射入其他同学眼中。2.操作过程中不可将剥皮后的标本同皮肤、内脏等弃物放在一起。3.分离神经时，不能过度牵拉或用手术器械夹持神经。在任氏液的浸润下，神经肌肉标本可较长时间保持生理活性。因此，这一个蟾蜍坐骨神经腓肠肌离体标本可以用来来观察神经肌肉的兴奋性、兴奋过程以及骨骼肌收缩特点等。不同频率的电脉冲刺激神经时，肌肉会产生不同的收缩反应。若刺激频率较低，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(twitch)；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，开始表现为不完全强直收缩(incompletetetanus)，以后成为完全强直收缩(completetetanus)[2]。收缩强度取决于3各方面：1神经刺激频率2参加收缩的肌纤维的多少3参加收缩的肌纤维的大小，当不断增加1，就导致2，3增加，但2，3增加的程度有限，所以会达到阈值。在肌肉收缩完还未恢复原来的形状的时候，给一个刺激的话，肌肉会再次收缩，而且收缩的幅度会比原来的要大，只要收缩频率的间隔时间大于肌肉收缩的恢复时间和肌肉不应期的时间之间的话，增加刺激频率时，肌肉收缩的幅度是增加的，所以当刺激频率增加时，肌肉收缩幅度也会增大。六．结论：1、在刺激强度达到阈刺激强度时，肌肉开始收缩。2、在最大刺激收缩力前随刺激强度增大而增大，到达最大刺激强度后，收缩力不发生明显改变。3、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直收缩。